【研報】鋼鐵行業：海外鋼鐵同行低碳排放啟示錄-210610（25頁）.pdf

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1、 針對長流程，結合國外鋼企過往經驗，利用現有低碳技術進行工藝改造，是實現碳達峰的長效路徑;其中，氫能冶金應用前景最為廣闊，已不存在冶金技術障礙，難點在于氫儲能和成本問題。 傳統氫能利用方式：傳統鋼鐵生產過程中會產生大量氫資源，如焦爐煤氣?；跉湟苯饘W原理，向高爐中噴吹煤、焦爐煤氣、天然氣和塑料等均是傳統高爐氫冶金技術開發的試驗和實踐。 (1)高爐噴煤。噴煤是富氫還原應用于傳統高爐的典型案例。高爐噴煙煤首先在高溫條件下氣化，產生的碳氫化物以鐵氧化物作觸媒高溫熱裂解成氫氣，與鐵礦進行反應，提高了高爐的還負面影響，采用了一些高爐噴煤新工藝，如以富氫煤氣代替煤粉從風口噴入高爐，使噴吹過程更加高效節能。

2、 (2)煤氣化技術。煤氣化技術是一個熱化學加工過程，以氧氣、水蒸氣為氣化劑，在高溫高壓下通過化學反應將煤或煤焦中的可燃物轉化為可燃氣體。煤氣化技術在化工領域已廣泛應用，利用不同制氣方法所獲得的還原性富氫氣體對低碳冶金具有借鑒意義。 (3)高爐噴吹廢塑料(廢橡膠)技術。高爐噴吹lkg 廢塑料，相當于 1.2kg 煤粉。廢塑料成分簡單，含氫量是煤粉的 3 倍，高爐每噴吹 1t 廢塑料可減排 0.28t 二氧化碳。廢塑料、橡膠以其優良的加工性能與耐用性使其可得到回收利用，但需要塑料的分類加工政策支撐。 國外氫冶金工藝最新進展：氣基直接還原煉鐵是氫冶金在煉鐵技術上的經典應用。歐洲重視和支持發展氫能冶金

3、，將氫能看作未來減少碳排放的重要能源選項，有望實現對化石燃料的大規模替代。根據對歐洲氫能發展現狀和未來潛力的研究，化石燃料制氫+碳捕集和封存是目前低碳制氫的現實方式，未來電解水制氫將逐漸成為低碳低成本制氫的方法。過去十年，鋼鐵行業在全球嚴格的資源和環保政策約束下，世界主要產鋼國開始致力于開發能夠顯著降低CO2 排放的突破性低碳冶金技術。瑞典 HYBRIT 氫氣直接還原煉鐵技術：2016 年 4 月，能源供應商瑞典大瀑布電力公司(Vattenfall)、瑞典鋼鐵集團(SSAB)和瑞典礦業集團(LKAB)聯合開展 HYBRIT 項目，旨在聯合開發用氫氣替代煉焦煤和焦炭的突破性煉鐵技術。項目計劃在20182024 年進行全面可行性研究，并建立一個中試廠進行試驗;在 20252035年建設示范廠。HYBRIT 是采用氫的直接還原煉鐵工藝項目。采用氫氣作為主要還原劑，氫氣和球團礦反應生成直接還原鐵和水，如圖 3 所示。直接還原鐵作為電爐煉鋼的原料，該工藝能大幅度降低二氧化碳的排放量。使用的還原劑氫氣的主要來源是電解水制氫，電解水使用的電力來自于水力、風力等清潔能源發電站。其中， HYBRIT 工藝噸鋼二氧化碳排放量為25kg，比高爐工藝二氧化碳排放量降低了98%。