重磅发布！2022年世界钢铁工业十大技术要闻

冷枫

120万吨氢冶金示范工程一期全线贯通

    2022年12月16日，河钢集团张宣科技120万吨氢冶金示范工程一期全线贯通。有别于国际上采用天然气制备还原工艺气体的常规手段，全球首创的“焦炉煤气零重整竖炉直接还原”工艺技术，是河钢氢冶金示范工程的核心内容。同时，河钢氢冶金示范工程竖炉反应器针对高比例氢含量进行了优化设计，预留了绿氢切换功能，不需大规模改造即可直接开展切换为更高比例富氢还原气、纯氢作还原气的工业试验，为未来实现100%绿氢竖炉直接还原提供基础。
    通过贯通富氢气体净化、氢基竖炉还原、碳捕集及再利用、EAF洁净钢冶炼等绿色短流程，形成“CO2捕集+CO2精制”全新工艺路线等一系列领先技术的创新应用，河钢正在打造可推广、可复制的“零碳”制氢与氢能产业发展协同互补的创新发展模式。据测算，与同等生产规模的传统“高炉+转炉”长流程工艺相比，河钢氢冶金示范工程一期每年可减少CO2排放80万吨，减排比例达到70%以上，同时SO2、NOx、烟粉尘排放分别减少30%、70%和80%以上，且生产每吨直接还原铁可捕集CO2约125kg。
    点评：
    与传统碳冶金相比，氢冶金可以使炼铁摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题。该工程是全球首例富氢气体（焦炉煤气）零重整竖炉直接还原氢冶金示范工程，标志着我国钢铁行业由传统“碳冶金”向新型“氢冶金”的转变迈出颠覆性、示范性、关键性步伐，将进一步引领传统钢铁冶金工艺变革，实现绿色低碳发展。

富氢碳循环氧气高炉取得重大突破
    2022年11月16日，中国宝武宣布建成首座400m3级的富氢碳循环氧气高炉（HyCROF），这是全球绿色低碳冶金领域绿色低碳技术的重大突破。
    项目研发历时多年，2020年7月，中国宝武在新疆八钢公司建立低碳冶金试验平台（HyCROF原型），利用八钢公司原有的2#430m3高炉，开展绿色低碳冶金工业试验；2020年10月，HyCROF突破传统高炉富氧极限，达到鼓风含氧35%的一期试验目标；2021年6月，HyCROF完成欧冶炉脱碳煤气喷吹，成为全球首座喷吹脱碳煤气的高炉；2021年8月，HyCROF风口成功喷吹焦炉煤气，开始富氢冶炼，并最终实现了50%高富氧、碳减排15%的二期试验目标。截至2022年11月，中国宝武试验团队逐步完成了从35%富氧、50%超高富氧到100%全氧冶炼工况条件下的喷吹脱碳煤气和富氢冶炼的工业化生产试验探索，开展了1200℃高温煤气自循环喷吹和富氢冶炼的工业化试验，探索解决了冶金煤气高效低成本二氧化碳脱除、高压高还原势煤气安全加热、高温煤气-纯氧-煤粉复合喷吹、全氧冶炼煤气循环下合理的煤气分布等主要技术难题，打通了HyCROF工艺全流程，固体燃料消耗降低达30%，碳减排超21%。
    点  评：
    在碳达峰碳中和背景下，氧气高炉与炉顶煤气循环技术是进一步提高高炉工艺低碳竞争力的重要技术路径。日本COURSE50项目、欧洲ULCOS项目等，均在此领域开展系统深入研究。HyCROF工艺的成功，代表着中国宝武在低碳冶金原创技术策源地建设中迈出了坚实一步，实现了全球绿色低碳冶金技术新突破，引领世界钢铁行业长流程冶炼高炉低碳转型发展方向。

冷枫

Digimelter混合供电电弧炉首次落地欧洲

2022年7月，达涅利与捷克LIBERTY Ostrava公司签订了两台Digimelter混合供电电弧炉合同，预计将于2025年开始投入使用，总产能将达到350万吨/年，这是Digimelter电弧炉首次在欧洲落地。
两座200吨Digimelter电弧炉将使用达涅利Q-ONE数字清洁供电专利技术来控制电流和电压，从而为电弧炉提供更高效、更稳定的电能输入。这将使电弧炉在项目的第二阶段更灵活地满足不同的原料配比——从大比例铁水、直接还原铁到100%废钢，计划能够在2027年过渡到100%废钢。到2027年，新电弧炉将使LIBERTY Ostrava的二氧化碳排放量减少80%以上。除了通电和电极消耗方面的优异性能外，由Q-One提供支持的Digimelter电弧炉还确保对电网的影响可以忽略不计。基于Q-One，达涅利Digimelter采用混合供电设计，可以直接使用可再生能源。此外，Digimelter混合供电电弧炉将采用电弧炉冶炼中的最新设计和技术包，在显著优化钢水生产成本的同时，可以实现自动控制代替传统的手动操作，从而使操作员远离直接面对钢液的危险。

点评：Digimelter混合供电电弧炉项目代表着欧洲炼钢历史上的一个里程碑，是欧洲第一个用最新的绿色电弧炉冶炼技术代替碳基高炉技术的重大项目。这个项目将成为一个标志性案例，表明脱碳并不意味着威胁，而是一个改进的机会。新的混合供电电弧炉将以更高效、更低的成本生产高质量的钢种，并显著降低碳排放。