本報記者 張鷹
7月9日,世界鋼鐵協(xié)會(huì )發(fā)布消息稱(chēng),不銹鋼等一些特定鋼鐵品種由于其本身具有的耐腐蝕性和超強導熱性能,已成為中東地區規模巨大的海水淡化行業(yè)“明星”。
海水淡化行業(yè)是一個(gè)全球性的產(chǎn)業(yè)——截至目前,全球商業(yè)性的海水淡化工廠(chǎng)超過(guò)1.7萬(wàn)家,為全球174個(gè)國家提供可用水。在異常干旱的中東地區,淡水稀缺,人口卻不斷增長(cháng),飲用水非常珍貴。幾十年來(lái),該地區一直依賴(lài)海水淡化工藝來(lái)獲得寶貴的淡水資源,該地區海水淡化產(chǎn)能占全球的60%以上。其中,沙特阿拉伯是該地區最大的淡化海水生產(chǎn)國。海水淡化設施的建造一定程度上拉動(dòng)了鋼鐵需求。
現代海水淡化工廠(chǎng)通常分為兩種,一種采用熱蒸餾工藝,另一種采用反滲透工藝。通過(guò)管道輸送的海水經(jīng)過(guò)熱蒸餾或反滲透工藝處理后,會(huì )被分成處理后的水和濃縮鹽水,而濃縮鹽水的鹽度要高于原生海水。其中,熱蒸餾工藝模擬的是水循環(huán)過(guò)程,通過(guò)熱量將海水蒸發(fā),再將水蒸氣冷凝,從而實(shí)現海水的凈化;反滲透工藝則利用水泵產(chǎn)生的高壓迫使海水穿過(guò)一層薄膜,水會(huì )從薄膜中通過(guò),而鹽分和其他固體礦物質(zhì)則會(huì )被阻隔在外。
由于具有耐腐蝕性,且維護成本較低,不銹鋼成為上述兩種海水淡化工廠(chǎng)的首選材料。
目前采用熱蒸餾工藝的海水淡化工廠(chǎng)通常使用含鉬的雙相不銹鋼,如2205和2304級不銹鋼。除具有較強的耐腐蝕性外,雙相不銹鋼還有著(zhù)很高的機械強度,這意味著(zhù)它的建造用鋼量更少,海水淡化工廠(chǎng)蒸發(fā)器的總密度和重量因此得以減少30%,從而提高了經(jīng)濟性。
采用反滲透工藝的海水淡化工廠(chǎng)則普遍通過(guò)使用含有6%鉬的不銹鋼和超級雙相不銹鋼(例如,以色列亞實(shí)基倫海水淡化工廠(chǎng)使用的是2507級不銹鋼),也能夠有效防止腐蝕。
雖然海水淡化行業(yè)是中東地區保證飲用水供應的一大核心行業(yè),但作為能源密集型行業(yè),該行業(yè)碳足跡較大。不過(guò),新型海水淡化創(chuàng )新技術(shù)或可幫助該行業(yè)變得更加綠色。
2020年1月份,沙特阿拉伯政府委托英國太陽(yáng)能水資源股份有限公司(Solar Water Plc)在該國的尼爾姆新區(NEOM,位于沙特阿拉伯西北部的一個(gè)工商業(yè)新區)建設該國首個(gè)穹頂式太陽(yáng)能海水淡化工廠(chǎng)。
按照英國太陽(yáng)能水資源公司的穹頂太陽(yáng)能概念,海水將流入一個(gè)由鋼材和玻璃建造而成的穹頂。該公司相信,通過(guò)使用拋物面鏡將太陽(yáng)能輻射聚合到鋼架玻璃構造上,該創(chuàng )新技術(shù)能夠在穹頂內部形成“持續性水循環(huán)”。鋼材具有的耐腐蝕性和超強導熱性,是該項目取得成功的關(guān)鍵。
隨著(zhù)海水淡化技術(shù)的不斷發(fā)展和可再生能源解決方案的出現,相信鋼鐵作為經(jīng)濟性較高、可靠且高度可循環(huán)利用的材料,將繼續在飲用水的生產(chǎn)環(huán)節中扮演重要作用。
《中國冶金報》(2020年07月17日 02版二版)