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
“實現碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。鋼鐵行業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展之路?！?1月16日，中國鋼鐵工業協會執行會長何文波在2022年全球低碳冶金創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低碳技術開發，中國鋼鐵工業協會提出了“世界前沿低碳共性技術開發支持計劃”，列出了需要重點發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，中國鋼鐵行業正在積聚力量，積極面對未來的低碳轉型挑戰。中國鋼鐵工業協會執行會長何文波。
中國鋼鐵工業協會執行會長何文波。
上述論壇聚集了來自世界鋼鐵協會、中國鋼鐵工業協會、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、研發設計單位、高等院校、低碳冶金產業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低碳冶金工藝變革、清潔能源高效利用以及綠色發展中的熱點問題展開交流。
世界鋼鐵協會總干事艾德溫·巴松（Edwin Basson）指出，鋼鐵是可循環利用的綠色材料，鋼鐵工業一直是支撐現代世界發展的重要基礎。鋼鐵行業按照《巴黎協議》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，鋼鐵企業要遵循循環經濟的思路，用全生命周期的理念進行生態化設計，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氫還原冶金工藝。
他同時指出，亞洲鋼鐵企業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氧氣高爐技術尋求創新突破，對鋼鐵行業減排具有積極意義。
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、已經減量到極致的CO2合成化工產品，從能量轉換效率出發，可能是更為有效、經濟的利用途徑。因此，碳、電、氫協同，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、高爐熱態熔渣余熱回收技術開發、湛江零碳工廠建設、富氫碳循環氧氣高爐HyCROF（Hydrogen-enriched Carbonic oxide Recycling Oxygenate Furnace）研發示范等方面取得了新的進展。
其還重點對寶武富氫碳循環氧氣高爐HyCROF的研發情況和初步成果進行了介紹。寶武集團先后投入十億研發費用，歷經七年技術研究，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立方米工業級別的富氫碳循環氧氣高爐在新疆的八一鋼鐵點火投運。經過三個月的工業試驗，HyCROF固體燃料消耗降低達30%，碳減排超20%，新工藝具有安全、穩定、順行、高效，抗波動能力強，制造成本低，與傳統制造流程匹配性好等特點。
據悉，寶武集團已經開展了將該工藝逐步大型化的工作，計劃2023年將現有的千立方米以上規模傳統高爐改造為HyCROF商業化裝置，為全球綠色低碳冶煉提供寶武方案。
