10月15日，第十二屆中國國際鋼鐵大會·2023年全球低碳冶金創(chuàng)新論壇于上海圓滿舉辦，德國西馬克集團(tuán)作為該大會的贊助商受邀出席，并在"鋼鐵綠色低碳轉(zhuǎn)型的技術(shù)路徑"的會談上和與會嘉賓分享了西馬克綠色低碳轉(zhuǎn)型的前沿經(jīng)驗成果。

 

西馬克中國首席運營官施羅德參加會議并發(fā)言

近些年，極端天氣和氣候危機頻發(fā)，對人類健康、生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)的影響加深。深感企業(yè)社會責(zé)任的西馬克于2022年宣布"#向綠色金屬轉(zhuǎn)變"的全新企業(yè)使命，將其150年的經(jīng)驗和數(shù)字化積累應(yīng)用到綠色低碳轉(zhuǎn)型技術(shù)和路徑上，用前沿的技術(shù)助力全球鋼鐵產(chǎn)業(yè)價值鏈脫碳。

 

技術(shù)積累支撐綠色低碳發(fā)展

 

由于全球鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)型理念、技術(shù)水平等不能一概而論，因此二氧化碳的減排方案沒有固定的"參考答案"，基于鋼鐵廠現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備條件以及當(dāng)?shù)卣�策法�?guī)等因素因地制宜無疑更適合當(dāng)下產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。針對不同類型、不同需求的鋼鐵廠，西馬克均有成熟的技術(shù)和改造方案可供選擇。

 

整體來看，目前鋼鐵生產(chǎn)主要有3條工藝路線，即傳統(tǒng)的高爐、直接還原等初級煉鋼工藝路線以及二次電爐煉鋼工藝路線。其中，由于高爐工藝具有產(chǎn)量高和處理各種鐵礦石能力強的特點，在鋼鐵工業(yè)中仍然至關(guān)重要，但該工藝路線會產(chǎn)生大量二氧化碳排放。據(jù)測算，每噸粗鋼都會產(chǎn)生約1.8公噸的二氧化碳排放，這與一個人每年通勤8,100公里所產(chǎn)生的二氧化碳量大致相同。為了降低高爐工藝中的二氧化碳排放量，西馬克開發(fā)了"藍(lán)色高爐"以及EASyMelt技術(shù)。

 

藍(lán)色高爐和EASyMelt技術(shù)的核心是利用合成氣，即一種主要由一氧化碳和氫氣組成的氣體。合成氣作為一種還原劑，替代了高爐中焦炭的使用。合成氣通過爐身和風(fēng)口噴入高爐，僅通過爐身下部新的圍管噴吹合成氣這一操作，就可以減少30%左右的二氧化碳排放量。通過使用所有EASyMelt技術(shù)進(jìn)一步升級高爐，能達(dá)到60%以上的減碳效果。EASyMelt低碳高爐是一種電氣化的直接還原和熔化工藝的結(jié)合，僅需要使用少量的煤炭，用還原性氣體如焦?fàn)t煤氣、天然氣、氫氣和氨氣等，完全代替了傳統(tǒng)的熱風(fēng)，因而可以大幅減少二氧化碳的排放。西馬克可通過應(yīng)用碳捕獲封存或生物質(zhì)等技術(shù)來實現(xiàn)凈零排放。以現(xiàn)有的工廠為基礎(chǔ)，EASyMelt比其他低碳煉鐵技術(shù)的投資更低，工藝更靈活。

 

此外，高爐路線的另一主要替代方案——直接還原路線，也受到業(yè)界高度關(guān)注。直接還原工藝和開放式熔爐(OBF)或電弧爐(EAF)的組合等解決方案已經(jīng)受到全球頂尖鋼鐵集團(tuán)的認(rèn)可。

 

由西馬克集團(tuán)旗下保爾沃特提供的采用MIDREX®直接還原工藝和開放式熔爐的組合工藝路線能夠在豎爐中直接還原鐵礦石產(chǎn)生海綿鐵，然后轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的鋼，降低對焦煤的需求，是一種穩(wěn)定且資源依賴相對較低的減碳技術(shù)。由天然氣直接轉(zhuǎn)為可再生氫氣作為還原劑，這使得DRI-OBF(直接還原+開放式熔爐)配置的工廠的二氧化碳排放量進(jìn)一步減少65%左右，DRI-EAF(直接還原鐵+電弧爐)配置的工廠的二氧化碳排放量則可進(jìn)一步減少95%左右。

 

不同鋼鐵生產(chǎn)工藝路線的二氧化碳排放量

全球案例引領(lǐng)綠色鋼鐵實踐

 

憑借眾多前沿減碳技術(shù)，西馬克集團(tuán)收獲了來自全球的減碳項目合同，并為不同項目量身定制減碳方案和工廠設(shè)計，針對不同企業(yè)需求靈活應(yīng)用一項或者多項減碳技術(shù)。

 

其中最具代表性的項目之一是與H2綠色鋼鐵公司(H2 Green Steel，簡稱H2GS)合作的項目。H2GS是世界上第一個大規(guī)模的完全綠色鋼鐵生產(chǎn)廠，西馬克為其提供減碳技術(shù)，供貨范圍涵蓋冶煉廠到成品線。H2GS全部使用綠氫取代煤炭生產(chǎn)綠色鋼鐵，產(chǎn)品大綱包括先進(jìn)的高強度鋼和汽車等級鋼。項目啟動后，已有領(lǐng)先的汽車制造商與H2GS簽訂了供貨協(xié)議，整個西馬克集團(tuán)在該項目上的訂單總額超過10億歐元。

 

德國工業(yè)巨頭、世界財富500強企業(yè)蒂森克虜伯與西馬克合作啟動了一項工業(yè)脫碳項目，該項目是世界上最大的工業(yè)脫碳項目之一，僅西馬克的訂單就已超過18億歐元。蒂森克虜伯鋼鐵公司委托西馬克負(fù)責(zé)氫基直接還原工廠、創(chuàng)新的熔煉爐以及相關(guān)輔助系統(tǒng)的設(shè)計、交付和建設(shè)，該工廠預(yù)計年產(chǎn)250萬公噸直接還原鐵。蒂森克虜伯也將成為世界上第一家將100%氫基直接還原工廠與創(chuàng)新熔煉爐相結(jié)合的鋼鐵制造商。

 

另一全球鋼鐵巨頭——世界第六大鋼鐵公司塔塔鋼鐵也與西馬克建立了長期合作。2023年西馬克和塔塔鋼鐵簽署了一份諒解備忘錄，在塔塔鋼鐵廠應(yīng)用EASyMelt技術(shù)實施聯(lián)合工業(yè)示范，該示范項目的主要目標(biāo)是與高爐基準(zhǔn)運行相比，將二氧化碳排放量減少50%以上。

 

#向綠色金屬轉(zhuǎn)變

在全球制造業(yè)向綠色發(fā)展轉(zhuǎn)型的當(dāng)下，全球主要經(jīng)濟(jì)體已逐步制定了減碳政策來應(yīng)對氣候變化，綠色轉(zhuǎn)型是企業(yè)不可推卸的責(zé)任，也將是決定企業(yè)未來競爭力的重要一環(huán)。作為擁有150多年技術(shù)和經(jīng)驗的全球知名企業(yè)，西馬克已成為高難度項目領(lǐng)域的首選合作伙伴，未來還將和全球鋼鐵企業(yè)一道，激發(fā)制造業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的無限潛力。

(新媒體責(zé)編：wa123)