亞洲鋼企對高爐依賴性大,如何低碳冶金?“寶武方案”明年可期
“實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革。鋼鐵行業(yè)低碳轉型需要各方凝聚更多共識和積極力量,攜手走好低碳綠色發(fā)展之路?!?1月16日,中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會執(zhí)行會長何文波在2022年全球低碳冶金創(chuàng)新論壇暨第八屆寶鋼學術年會(GLCMI & Baosteel BAC)上如是表示。
何文波提到,為有效推動中國鋼鐵工業(yè)低碳技術開發(fā),中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出了“世界前沿低碳共性技術開發(fā)支持計劃”,列出了需要重點發(fā)展和支持的前沿低碳共性技術清單,包括富氫或全氫氣基直接還原技術、富氫碳循環(huán)高爐技術、氫基熔融還原技術、近零碳排電爐流程技術、鋼鐵近終型制造技術、高廢鋼比高效轉爐技術、冶金渣顯熱回收及高效化資源化利用技術、CO2捕集及資源化利用技術。
何文波談到,以寶武集團為代表的中國鋼鐵企業(yè)近年來在前沿低碳共性技術方面的探索實踐證明,中國鋼鐵行業(yè)正在積聚力量,積極面對未來的低碳轉型挑戰(zhàn)。中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會執(zhí)行會長何文波。
中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會執(zhí)行會長何文波。
上述論壇聚集了來自世界鋼鐵協(xié)會、中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、中國工程院、中國寶武鋼鐵集團有限公司、安賽樂米塔爾、蒂森克虜伯、浦項鋼鐵的代表,以及鞍鋼集團、河鋼集團、首鋼集團等國內外知名鋼鐵企業(yè)、研發(fā)設計單位、高等院校、低碳冶金產業(yè)鏈上下游合作伙伴單位的專家學者。論壇聚焦當前鋼鐵產業(yè)低碳冶金工藝變革、清潔能源高效利用以及綠色發(fā)展中的熱點問題展開交流。
世界鋼鐵協(xié)會總干事艾德溫·巴松(Edwin Basson)指出,鋼鐵是可循環(huán)利用的綠色材料,鋼鐵工業(yè)一直是支撐現(xiàn)代世界發(fā)展的重要基礎。鋼鐵行業(yè)按照《巴黎協(xié)議》所確定的目標,為全社會的減排作出了積極貢獻,也同樣需要全社會的支持,特別是在低成本清潔能源利用等方面。
巴松表示,鋼鐵企業(yè)要遵循循環(huán)經(jīng)濟的思路,用全生命周期的理念進行生態(tài)化設計,不斷延長鋼鐵產品的使用壽命、拓寬使用場景。當前,全球鋼鐵企業(yè)正在不同的減排路徑上開展攻關,探索碳減排技術的多種可能,例如歐盟和北美正在開發(fā)氫還原冶金工藝。
他同時指出,亞洲鋼鐵企業(yè)對高爐仍有很大依賴性。預計到2050年,仍有50%的鋼鐵產品采用高爐工藝生產。在此背景下,寶武集團通過探索富氫碳循環(huán)氧氣高爐技術尋求創(chuàng)新突破,對鋼鐵行業(yè)減排具有積極意義。
中國工程院院士干勇指出,在中國能源結構的調整中,氫能將起到非常重要的作用。當前,氫能利用主要挑戰(zhàn)是“綠氫”體系的建設特別是低成本“綠氫”體系的建立。“綠氫”體系的建設和鋼鐵低碳轉型巨大應用場景的銜接極為關鍵,將大大促進氫冶金技術發(fā)展,這一重要的核心高科技基礎領域,必須盡快取得突破。寶武集團董事長陳德榮表示,“碳是大自然給人類的饋贈,我們沒有理由拒絕碳的使用,怎樣科學、合理地使用才是需要研究的課題。將氫作為綠電的儲能介質,和鋼鐵流程產生的、已經(jīng)減量到極致的CO2合成化工產品,從能量轉換效率出發(fā),可能是更為有效、經(jīng)濟的利用途徑。因此,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,以礦石為起點的鋼鐵流程達到碳中和將可能是最可行、最經(jīng)濟,也是最合理的路徑”。
他提到,寶武集團近年來深入推進“雙碳”行動,在極致能源效率提升、高爐熱態(tài)熔渣余熱回收技術開發(fā)、湛江零碳工廠建設、富氫碳循環(huán)氧氣高爐HyCROF(Hydrogen-enriched Carbonic oxide Recycling Oxygenate Furnace)研發(fā)示范等方面取得了新的進展。
其還重點對寶武富氫碳循環(huán)氧氣高爐HyCROF的研發(fā)情況和初步成果進行了介紹。寶武集團先后投入十億研發(fā)費用,歷經(jīng)七年技術研究,解決了冶金煤氣高效低成本CO2脫除、高壓高還原勢煤氣安全加熱、高溫煤氣-純氧-煤粉復合噴吹、全氧冶煉煤氣循環(huán)下合理的煤氣分布等主要技術難題。2022年7月,全球首個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。經(jīng)過三個月的工業(yè)試驗,HyCROF固體燃料消耗降低達30%,碳減排超20%,新工藝具有安全、穩(wěn)定、順行、高效,抗波動能力強,制造成本低,與傳統(tǒng)制造流程匹配性好等特點。
據(jù)悉,寶武集團已經(jīng)開展了將該工藝逐步大型化的工作,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,為全球綠色低碳冶煉提供寶武方案。