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中國鐵合金網(wǎng)訊：近日，北京科技大學(xué)教授、鋼鐵冶金新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任左海濱就鋼鐵行業(yè)碳減排路徑等問題接受記者專訪時(shí)介紹了世界兩大主流低碳冶金技術(shù)路徑。

“目前，世界范圍內(nèi)正在探索的低碳冶金技術(shù)路徑主要分為兩大類，一類是針對長流程的，主要通過向高爐噴吹富氫還原氣體以降低碳消耗，從而實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排，目前致力于研究此路徑的國家主要有中國、日本、韓國、德國等；另一類是針對短流程的，涉及工藝主要包括MIDREX、HYL/Energiron（兩種氣基豎爐直接還原工藝）等，目前正在研究這一路徑的國家主要有瑞典、奧地利、德國等。同時(shí)，德國和中國是少有的兩種低碳冶金技術(shù)研究同時(shí)兼顧的國家。”左海濱在介紹各國低碳冶金技術(shù)路徑和進(jìn)展情況時(shí)這樣歸納道。

“日本最著名的低碳冶金項(xiàng)目就是COURSE50項(xiàng)目（日本環(huán)境和諧型煉鐵工藝技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目）。”左海濱表示。該項(xiàng)目于2008年7月份啟動(dòng)，重點(diǎn)研發(fā)基于氫還原的高爐煤氣分離、回收二氧化碳技術(shù)，計(jì)劃在2030年將二氧化碳排放量降低30%，并在2050年使該技術(shù)得到普及應(yīng)用。“在此基礎(chǔ)上，日本鐵鋼聯(lián)盟還有一個(gè)升級版——以2100年為目標(biāo)的‘挑戰(zhàn)零碳鋼’長期愿景，將開展以氫為原料的超級COURSE50項(xiàng)目。”他介紹道。

韓國浦項(xiàng)制鐵的富氫高爐煉鐵技術(shù)，目標(biāo)是減少10%的二氧化碳排放。韓國浦項(xiàng)制鐵計(jì)劃在2018年～2024年發(fā)展二氧化碳減排型煉鐵技術(shù)，2025年通過官民合作開始進(jìn)行試驗(yàn)，到2030年投入2座高爐試運(yùn)行，到2040年投入12座高爐。

總體來看，以中日韓為代表的亞洲國家的低碳技術(shù)路徑主要基于現(xiàn)有的長流程生產(chǎn)模式，以高爐富氫冶煉為主。同時(shí)，中日韓三國也是目前高爐大型化的代表，聯(lián)合貢獻(xiàn)了世界32座5000立方米及以上高爐中的28座（中國9座、日本11座、韓國8座）。

“以瑞典、奧地利為代表的歐洲國家的低碳技術(shù)路徑以綠氫直接還原+電爐為主。”左海濱介紹道。瑞典HYBRIT項(xiàng)目（無化石燃料海綿鐵生產(chǎn)中試線）是采用氫氣替代煉焦煤、焦炭或天然氣的突破性煉鐵技術(shù)。該技術(shù)計(jì)劃在2018年～2024年進(jìn)行全面可行性研究，并建立中試廠進(jìn)行試驗(yàn)，在2025年～2035年建設(shè)示范廠，之后實(shí)現(xiàn)商用。“如果投入使用，瑞典的溫室氣體排放量將減少10%，芬蘭將減少7%。”他表示。目前，該項(xiàng)目處于試驗(yàn)階段，計(jì)劃到2045年實(shí)現(xiàn)非化石能源煉鋼。

此外，奧地利的H2FUTURE項(xiàng)目（無二氧化碳工業(yè)氫試制工廠）采用氫氣直接還原鐵工藝，旨在通過研發(fā)氫氣替代焦炭冶煉技術(shù)，降低鋼鐵生產(chǎn)過程中二氧化碳排放量，計(jì)劃到2050年減少80%的二氧化碳排放量。

德國低碳技術(shù)路徑兼顧高爐富氫冶煉和綠氫直接還原。據(jù)左海濱介紹，在長流程方面，由德國蒂森克虜伯集團(tuán)發(fā)起的Carbon2Chem項(xiàng)目（利用煉鋼尾氣合成化工產(chǎn)品）可以將廢氣轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品原材料，二氧化碳將不再排放到空氣中。2019年11月11日，德國蒂森克虜伯集團(tuán)在杜伊斯堡9號高爐（日產(chǎn)鐵水4600噸）進(jìn)行了噴吹氫氣試驗(yàn)，目前已成功完成第一階段測試，取得了較好的應(yīng)用效果。該公司計(jì)劃在第二階段試驗(yàn)期間，重點(diǎn)研究噴吹氫氣對高爐冶煉工藝的影響，氫氣噴吹范圍將從原來的1個(gè)風(fēng)口拓展到9號高爐的全部28個(gè)風(fēng)口。但受新冠肺炎疫情影響，第二階段試驗(yàn)計(jì)劃推遲到2022年開始。2020年8月份，德國迪林根鋼鐵和德國薩爾鋼鐵投資1400萬歐元進(jìn)行了高爐噴吹焦?fàn)t煤氣試驗(yàn)，具備了在技術(shù)允許范圍內(nèi)使用氫氣進(jìn)行高爐冶煉的能力，計(jì)劃到2035年減少40%的碳排放量。在短流程方面，德國最有代表性的低碳冶煉項(xiàng)目是SALCOS項(xiàng)目（薩爾茨吉特綠氫項(xiàng)目），旨在通過使用綠色氫氣和生物甲烷生產(chǎn)鋼鐵，主要原理是風(fēng)電制氫+直接還原。

內(nèi)容來源：中國冶金報(bào)，冶金之家整理

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