中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 賈林海 報道
特約通訊員 藍義高 攝影
“鋼鐵行業(yè)的碳中和對全球應對氣候變化行動(dòng)具有重要作用，全行業(yè)必須凝聚綠色低碳轉型共識，以科技創(chuàng )新為驅動(dòng)，大力推進(jìn)國際交流與合作，積極開(kāi)展低碳綠色轉型行動(dòng)，為構建鋼鐵綠色低碳生態(tài)圈而努力?！?0月15日，在第十二屆中國國際鋼鐵大會(huì )暨2023年全球低碳冶金創(chuàng )新論壇上，中國寶武董事長(cháng)胡望明在做題為《中國寶武低碳冶金實(shí)踐與思考》的主旨演講時(shí)提出。
圖為胡望明
胡望明在演講中總結了中國寶武富氫碳循環(huán)氧氣高爐HyCROF的商業(yè)化探索進(jìn)程和成果，闡述了氫冶金電熔煉工藝HyRESP的研發(fā)進(jìn)展和計劃，以及中國寶武對低碳排放鋼評價(jià)方法的思考。
依托兩大工藝路徑，“碳”索低碳冶金
胡望明首先介紹了中國寶武碳中和冶金技術(shù)路線(xiàn)圖，主要包含兩條工藝路徑，一是以富氫碳循環(huán)氧氣高爐為核心的高爐—轉爐工藝路徑，二是以氫基豎爐為核心的氫冶金工藝路徑。
胡望明指出：“富氫碳循環(huán)氧氣高爐HyCROF是中國寶武開(kāi)發(fā)的基于高爐流程的低碳工藝技術(shù)，旨在通過(guò)碳循環(huán)來(lái)實(shí)現碳化學(xué)能的完全利用，從而達到大幅減碳的目標。自去年430立方米HyCROF試驗平臺投運以來(lái)，中國寶武開(kāi)展了大量試驗工作，HyCROF技術(shù)成熟度不斷提升，大型化、商業(yè)化工作成效顯著(zhù)?！痹撀窂綇木G色化原料到富氫碳循環(huán)氧氣高爐煉鐵和可實(shí)現大廢鋼比的多功能轉爐煉鋼，再通過(guò)近終形鑄軋生產(chǎn)出高強、耐蝕、低功耗的綠色產(chǎn)品，結合二氧化碳資源化利用，從而形成完整的高爐—轉爐碳中和綠色產(chǎn)線(xiàn)。
此外，為實(shí)現煤氣循環(huán)量最大化，中國寶武還進(jìn)行了HyCROF噴吹位置試驗，以及還原煤氣電加熱嘗試?！敖?jīng)過(guò)一年多的試驗摸索，我們對HyCROF工藝的認識和理解更加深入，操作水平也在不斷提升?！焙髡J為，HyCROF是未來(lái)實(shí)現鋼鐵碳中和的解決方案之一。
他透露，中國寶武正在布局“綠電”資源，通過(guò)采用電加熱、噴吹“綠氫”、使用零碳的能介等技術(shù)手段，爭取實(shí)現約70%的工藝減碳。結合CCUS技術(shù)，將剩下約30%的二氧化碳進(jìn)行利用和封存，最終實(shí)現高爐冶煉流程的碳中和。
“以礦石為原料的氫冶金日益重要，是面向未來(lái)的鋼鐵碳中和的終極方案?！焙鞅硎?，氫冶金技術(shù)的落地，首要問(wèn)題是如何在冶金流程中實(shí)現能源的高效使用。
他認為，當前氫冶金面臨兩大技術(shù)挑戰：一是氫在還原鐵礦過(guò)程中會(huì )大量吸熱，需要進(jìn)行補熱來(lái)確保高還原效率，片面提高溫度又會(huì )導致鐵礦石熔融粘結，破壞反應過(guò)程。因此，如何實(shí)現低耗加熱，以及氫氣與鐵礦高效換熱、固態(tài)高效還原是氫冶金的一大關(guān)鍵技術(shù)挑戰。二是高品位鐵礦石資源偏少，品位高于66%的鐵礦只占鐵礦資源總量的3%，難以滿(mǎn)足DRI電爐流程大規模發(fā)展的需求，需要開(kāi)發(fā)中低品位礦的高效氫冶金技術(shù)。
“如果這兩個(gè)問(wèn)題沒(méi)有解決方案，那么氫冶金大規模應用很難得到推廣?！焙魈寡??；诖?，中國寶武提出了低碳冶金的第二條主要路線(xiàn)——氫還原電熔煉工藝HyRESP。HyRESP工藝將氫和電高效協(xié)同，通過(guò)工藝配置的調整，打造資源適應性更廣的氫冶金工藝。
“2023年2月15日，寶鋼股份湛江鋼鐵百萬(wàn)噸級全氫豎爐試驗平臺開(kāi)工建設，目前正在進(jìn)行設備調試，計劃于今年12月份點(diǎn)火投運。同時(shí)，與全氫豎爐配套的高效電爐將于今年底開(kāi)工建設。這是一條年產(chǎn)能達180萬(wàn)噸、以生產(chǎn)高等級汽車(chē)板為主的凈零碳生產(chǎn)線(xiàn)，預計于2025年投產(chǎn)?！焙魍嘎?，該產(chǎn)線(xiàn)以廢鋼和直接還原鐵為原料，開(kāi)發(fā)電爐流程冶煉高等級板材的低氮、低硫、低氧控制技術(shù)，聚焦低碳汽車(chē)板、超高強鋼、硅鋼等品種，形成氫還原—電爐綠色低碳高等級薄鋼板“產(chǎn)品族”，為下游用戶(hù)提供低碳零碳產(chǎn)品。
低碳排放鋼評價(jià)方法研究取得初步成果
“低碳排放鋼的評價(jià)方法是否科學(xué)合理，關(guān)系到鋼鐵行業(yè)本身及下游用戶(hù)，很大程度上會(huì )對鋼鐵低碳轉型發(fā)展產(chǎn)生重大影響?！焙鹘榻B，當前，國際相關(guān)聯(lián)盟、金融行業(yè)等發(fā)布的低碳排放鋼評價(jià)方法大致可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是滑動(dòng)比例法，另一類(lèi)是絕對值法。兩種方法均有其合理性和科學(xué)性。不同評價(jià)方法的核算方法、覆蓋邊界、閾值設定存在差異，目前尚未形成統一的或相互認可的方法論。
“針對單個(gè)低碳排放產(chǎn)品，當前下游用戶(hù)提出了物理法和質(zhì)量平衡法兩種評估方法?！焙鹘又?zhù)說(shuō)，“目前下游用戶(hù)對低碳排放鋼的認可度也存在差異，有的用戶(hù)只認可物理法，有的用戶(hù)只認可質(zhì)量平衡法?！?/div>
“考慮到國家與區域間發(fā)展階段的差異、資源能源稟賦的差異、技術(shù)發(fā)展水平與產(chǎn)業(yè)結構轉型時(shí)間的差異，秉持‘共同但有區別的責任’這一原則，中國寶武與相關(guān)單位共同成立了專(zhuān)門(mén)的研究團隊，開(kāi)展低碳排放鋼評價(jià)方法研究?！焙髡J為，科學(xué)合理的低碳排放鋼評價(jià)方法應具備以下特征：一是支持《巴黎協(xié)定》的碳預算控制要求，兼顧不同國家的可持續發(fā)展和低碳轉型要求；二是隨著(zhù)技術(shù)的突破，減碳速度是非平滑的、梯度變化的，并區分鐵礦石冶煉工藝和廢鋼冶煉工藝，承認所有減碳的努力和貢獻；三是引入技術(shù)標簽，鼓勵各種鋼鐵減碳技術(shù)路徑發(fā)展；四是評價(jià)方法應定期完善、修訂，具有時(shí)效性。
“現階段，評價(jià)方法是一種相對方法。未來(lái)，不同技術(shù)路徑的低碳排放鋼評價(jià)閾值將統一于碳中和目標。目前，我們已經(jīng)取得了初步的研究成果，開(kāi)發(fā)了鋼鐵低碳轉型與碳排放模型。該模型綜合考慮低碳技術(shù)發(fā)展、資源能源供應和轉型成本等，測算了實(shí)現碳中和目標下的碳減排速度與路徑要求；對比研究了不同鋼鐵碳核算方法的差異性，支撐低碳排放鋼評價(jià)方法邊界、核算方法的合理劃定?！焙魍嘎?，“預期在2024年第二季度發(fā)布低碳排放鋼評價(jià)方法，劃分鋼鐵產(chǎn)品碳效等級，并于2024年第三季度發(fā)布中國寶武低碳排放鋼鐵產(chǎn)品組合，持續推進(jìn)國際交流與互認?！?/div>
“鋼鐵行業(yè)的碳中和，絕不是靠一兩項技術(shù)就可以實(shí)現的，所有降低鋼鐵碳排放的努力都應得到承認和鼓勵?！焙鞅硎?，中國寶武愿同全行業(yè)生態(tài)圈伙伴凝聚共識、大膽探索、積極實(shí)踐，攜手走向綠色未來(lái)。
來(lái)源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網(wǎng)
編輯：張雨恬
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