“鋼鐵作為重要的基礎結構材料得到廣泛應用，為我國經(jīng)濟社會(huì )特別是國防建設作出了突出的貢獻，但是在雙碳的背景之下，應該說(shuō)我們面臨著(zhù)嚴峻的挑戰?！?0月25日，在第十四屆中國鋼鐵年會(huì )全體大會(huì )上，北京科技大學(xué)碳中和研究院院長(cháng)、中國工程院院士毛新平強調了低碳工作對于鋼鐵工業(yè)的重要性和緊迫性，并分析了鋼鐵工業(yè)實(shí)現碳中和的主要路徑以及相關(guān)的基礎科學(xué)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù)。

圖為毛新平

　　第一，鋼鐵是高載能、高能耗、高排放行業(yè)，2022年我國鋼鐵工業(yè)CO2排放量為18.23億噸，占我國全社會(huì )CO2排放量的16%，位居制造業(yè)之首。碳中和背景下，我國鋼鐵工業(yè)面臨巨大挑戰。

　　第二，歐盟碳邊境調節機制CBAM將于2023年10月1日開(kāi)始試運行，過(guò)渡期至2025年12月31日，2026年1月1日正式起征，并在2034年之前全面實(shí)施。據相關(guān)部門(mén)的初步估算，如果按照現在這樣的一個(gè)機制，我國鋼鐵產(chǎn)品大概一噸產(chǎn)品要征收1100元人民幣的碳邊境調節機制的關(guān)稅。

　　第三，以汽車(chē)為代表的鋼鐵下游用戶(hù)對鋼鐵制造過(guò)程的碳減排提出了具體且迫切的需求。

　　“鋼鐵產(chǎn)品的低碳工作實(shí)際上就在眼前，它不光影響到企業(yè)發(fā)展的問(wèn)題，對很多企業(yè)來(lái)講，它已經(jīng)涉及到我們生存的問(wèn)題?！泵缕綇娬{道。

　　路徑一是基于高爐—轉爐傳統長(cháng)流程的極致減碳?；诂F有的高爐—轉爐長(cháng)流程，通過(guò)過(guò)程極致能效、富氫氧氣高爐、轉爐大廢鋼比、二氧化碳捕集利用等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與應用，預計可實(shí)現減碳20%~40%。

　　路徑二是以電爐為核心的短流程冶煉?；谠偕撹F原料、氫基直還鐵等多元低碳爐料，匹配200t以上大型電爐，實(shí)現短流程治煉，預計可實(shí)現減碳60%~95%。

　　路徑三是以氫基直接還原+熔煉爐（OBF）+轉爐（BOF）的低碳技術(shù)路線(xiàn)。采用氫基直接還原（DRI)+熔煉爐（OBF）提供液態(tài)鐵水，采用轉爐（BOF）進(jìn)行鋼水治煉，預計可實(shí)現減碳70%~90%。

　　毛新平指出，這三條路徑都有很多的基礎科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題需要進(jìn)一步研究和解決。為此，北京科技大學(xué)專(zhuān)門(mén)成立了碳中和研究院，設置了7個(gè)方向的研究團隊，進(jìn)行基礎理論方面的探索和具體項目的研究。其中，氫冶金、電爐煉鋼、再生鋼鐵原料高質(zhì)化利用是三個(gè)亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。在低碳煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，要重點(diǎn)研究富氫碳循環(huán)氧氣高爐、零重整富氫直接還原工藝、爐外重整氫基直接還原煉鐵等關(guān)鍵技術(shù)；在轉爐低碳冶煉技術(shù)領(lǐng)域，要重點(diǎn)研究轉爐大廢鋼比冶煉技術(shù)、轉爐CO2煉鋼技術(shù)；在電爐煉鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域，要重點(diǎn)研究全流程CO2-Ar動(dòng)態(tài)底吹高效控N技術(shù)、基于CaCl2-O2噴吹的鋼液氣化Cu技術(shù)、近零碳排電爐煉鋼工藝技術(shù)；在近終形制造高性能鋼鐵材料領(lǐng)域，要重點(diǎn)推進(jìn)基于薄板坯連鑄連軋以及基于薄帶鑄軋的高性能汽車(chē)用鋼研發(fā)。

　　“碳達峰、碳中和將會(huì )給我國經(jīng)濟社會(huì )帶來(lái)系統、影響深遠的社會(huì )變革，是一次深刻的產(chǎn)業(yè)革命、更是一次極具挑戰的科技革命。實(shí)現鋼鐵工業(yè)碳中和，需要系統的基礎理論和系列的重大技術(shù)創(chuàng )新，還需要海量的科技資源和資金投入，全行業(yè)、全社會(huì )的支持勢在必行，全新的創(chuàng )新機制和模式是重要的前提?！泵缕奖硎?，“希望大家能夠積極參與，我們來(lái)共同構建一個(gè)圍繞中國鋼鐵工業(yè)碳中和的國家戰略科技平臺的建設?！?/div>