低碳冶金工藝路線怎么選?鋼企都在找“三*”路徑
來源:科柏盛環(huán)保 發(fā)布時間:2022-11-22
寶武集團又放大消息!
“碳、電、氫協(xié)同,做到碳化學能的極致利用,實施全流程的冶金電氣化,配合鋼化聯(lián)產(chǎn),以礦石為起點的鋼鐵流程達到碳中和將可能是*可行、*經(jīng)濟,也是*合理的路徑!薄獙毼浼瘓F董事長陳德榮
據(jù)陳德榮在2022年全球低碳冶金創(chuàng)新論壇暨第八屆寶鋼學術年會透露,寶武集團正在開展富氫碳循環(huán)氧氣高爐技術方案大型化探索,計劃2023年將現(xiàn)有的千立方米以上規(guī)模傳統(tǒng)高爐改造為HyCROF商業(yè)化裝置。
富氫碳循環(huán)氧氣高爐技術,真的能實現(xiàn)低碳冶金嗎?
今年(2022年)7月,全球*個400立方米工業(yè)級別的富氫碳循環(huán)氧氣高爐在新疆的八一鋼鐵點火投運。數(shù)據(jù)顯示,3個月HyCROF固體燃料消耗降低達30%,碳減排超20%。
實際上,氫能冶金這個概念這兩年在鋼鐵企業(yè)中很是被“偏愛”,也被認為是鋼鐵生產(chǎn)實現(xiàn)無化石冶煉,達到零碳排放的重要技術。
此前,河鋼與中鋼國際就官宣共同打造氫能源開發(fā)和利用工程示范項目,陜鼓集團也簽約了*個氫能源還原制鐵項目,寶武的八一鋼鐵早早開始了富氫碳循環(huán)高爐試驗項目,武鋼引進了頂煤氣循環(huán)氧氣高爐技術、氫冶煉技術和微波燒結(jié)技術,河鋼計劃應用高爐噴吹氫氣技術......大佬們的敏銳度沒的說。
“中國鋼鐵要強大、要引領*,能否站上*低碳冶金技術前沿至關重要”,猶記得中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會黨委書記、執(zhí)行會長何文波曾說過的話,近年來我國鋼鐵行業(yè)從去產(chǎn)能、兼并重組到超低排放改造、低碳冶金路徑探索,確實面臨著前所未有的挑戰(zhàn),發(fā)生了顛覆性的革命。
中國工程院院士、北京科技大學終身教授毛新平曾歸結(jié),鋼鐵行業(yè)要實現(xiàn)低碳發(fā)展,需要從總量淘汰、優(yōu)化用能及流程結(jié)構、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、突破節(jié)能減排核心關鍵技術、推動材料綠色化、深化智慧制造、搭建國際合作平臺7個方向發(fā)力。
站在這樣的十字路口,低碳冶金技術發(fā)展正在成為“必答題”。據(jù)北京科技大學教授、鋼鐵冶金新技術*重點實驗室副主任左海濱介紹,當今*正在探索的低碳冶金技術路徑主要分為兩大類,一類是針對長流程的,主要通過向高爐噴吹富氫還原氣體以降低碳消耗;另一類是針對短流程的,涉及工藝主要包括MIDREX、HYL/Energiron(兩種氣基豎爐直接還原工藝)等。
值得注意的是,“德國和中國是少有的兩種低碳冶金技術研究同時兼顧的*”。
簡單了解一下:
高頂壓冶煉技術——提高爐頂壓力、壓縮煤氣體積、降低煤氣流速、延長煤氣停留時間、增加煤氣濃度,實驗數(shù)據(jù)顯示若全國平均頂壓提高20kPa,可平均降低燃料比6~10%,碳減排可達9500萬噸/n。
高富氧及全氧冶煉技術——一般富氧每增加1%,節(jié)約燃料比約等于1%,如果我國高爐富氧水平能提升到20%的樣子,全國高爐每年可減少碳排放1.18億噸以上。
高爐富氫噴吹冶煉技術——若我國每噸鐵噴吹天然50kg,理論上述噸鐵可降低CO₂排放約55~60kg/t,預計每年可減排CO₂約為5100x104t/a。
高爐煤氣自循環(huán)技術——若有50%煤氣能夠自行循環(huán),那么全國高爐每年或可節(jié)約標準煤1億噸標準煤,減少碳排放2.65億噸以上。
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總的來看,低碳冶金技術分支還是比較多的,各企也在探索生態(tài)和經(jīng)濟效益雙贏的*佳路線。*個碳中和的氫能冶金化工綜合示范項目的實踐,全球*套綠氫零碳流化床高效煉鐵新技術示范項目的實踐,全球*個400立方米工業(yè)級別的富氫碳循環(huán)氧氣高爐的實踐等等,都在為低碳冶金的發(fā)展注入更多動能。
在雙碳背景下,低碳冶金的目的不可變,低碳冶金的市場卻是多變的,更多機遇也隨之來臨。