國際鋼鐵大會主題論壇 | “雙碳”路上,技術創新蹄疾步穩——“全球低碳冶金技術進展”主題論壇側記
2026-04-16 10:04:19
中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 楊悅 報道
特約通訊員 藍義高 攝影
“對比來看,雖然基於二氧化碳在線裂解的煉鐵過程閉環脫碳技術與生物質製氫等工藝的成本差不多,但是二氧化碳排放水平更低。”
“feigangzhuyaoyongyudianlugongyiliucheng,erdianlugongyiliuchenghuidailaigaodandewenti。ruhezaizheyiguochengzhongbadandehanliangjiangxialai?yuzhixiangguandejichuyanjiuheguanjianjishuyoudaigangtiexingyetupo。”
“基於二氧化碳在線裂解的煉鐵過程中的閉環脫碳技術是一項非常新的技術,有潛力克服鋼鐵行業推進低碳綠色轉型麵臨的一係列挑戰。”
……
10月份的上海,清冽的空氣裏湧動著人潮擁擠的熱浪。第十二屆中國國際鋼鐵大會暨2023年全球低碳冶金創新論壇於10月15日在中國寶武鋼鐵會博中心舉辦,吸引了眾多行業專家、學者。在當日下午舉行的“全球低碳冶金技術進展”主題論壇上,北京科技大學教授、中國工程院院士毛新平,英國伯明翰大學教授、英國皇家工程學院院士丁玉龍,中國香港城市大學教授、加拿大工程學院院士徐春保,中南大學教授、中zhong國guo工gong程cheng院yuan院yuan士shi薑jiang濤tao,圍wei繞rao鋼gang鐵tie綠lv色se低di碳tan轉zhuan型xing技ji術shu分fen別bie做zuo主zhu題ti報bao告gao,分fen享xiang了le各ge自zi在zai低di碳tan冶ye金jin技ji術shu研yan究jiu方fang麵mian取qu得de的de進jin展zhan,共gong探tan鋼gang鐵tie行xing業ye綠lv色se發fa展zhan新xin未wei來lai。

與會代表現場聆聽在“全球低碳冶金技術進展”主題論壇上的專家發言
我國鋼鐵原料綠色化麵臨挑戰
新減碳技術研發需加速
“我國鋼鐵原料綠色化麵臨挑戰。首先,我國目前鋼鐵生產原料以原生鐵礦為主,廢鋼占比很低。去年,中國鋼鐵行業總共消耗了14.3億噸鐵礦石,包括進口礦和自產礦,而廢鋼的消耗量僅為2.3億yi噸dun。其qi次ci,中zhong國guo鋼gang鐵tie工gong業ye主zhu要yao以yi長chang流liu程cheng為wei主zhu,主zhu要yao有you燒shao結jie礦kuang和he球qiu團tuan礦kuang兩liang種zhong爐lu料liao。相xiang比bi燒shao結jie礦kuang,球qiu團tuan礦kuang是shi一yi種zhong綠lv色se化hua的de清qing潔jie爐lu料liao。然ran而er,我wo國guo使shi用yong燒shao結jie礦kuang和he球qiu團tuan礦kuang的de比bi例li非fei常chang不bu平ping衡heng,在zai我wo們men煉lian鐵tie目mu前qian使shi用yong的de爐lu料liao中zhong,燒shao結jie礦kuang占zhan比bi約yue為wei75%,球團礦占比不到20%。最後,我國使用的鐵礦石品位比國外低3個百分點~5個百分點,從2000niandaoxianzai,zhongguogangtieshengchanpingjunshaojiekuangtiepinweijianglelianggebaifendianyishang。woguogangtiegongyezailuliaolvsehuajiagongjishufangmianhaibugouchengshu,cunzailuliaopinzhongdanyi、燒結工藝廢氣排放量大、脫硫脫硝副產物量大和難利用等問題。在廢鋼資源利用方麵,我國尚未形成完整的產業鏈和完善的技術體係,存在廢鋼回收利用率低、入爐廢鋼品質差等問題。”薑濤在做《“雙碳”背景下鋼鐵爐料綠色化問題的思考》主題報告時如是表示。
他認為,隨著中國鋼鐵產業進一步發展,廢鋼資源、氫能、電dian力li等deng支zhi撐cheng條tiao件jian逐zhu步bu完wan善shan,能neng源yuan轉zhuan型xing和he工gong藝yi流liu程cheng結jie構gou調tiao整zheng是shi必bi然ran趨qu勢shi。低di碳tan發fa展zhan在zai一yi定ding程cheng度du上shang會hui加jia快kuai流liu程cheng結jie構gou的de調tiao整zheng,鋼gang鐵tie冶ye煉lian爐lu料liao的de綠lv色se化hua轉zhuan型xing勢shi在zai必bi行xing。在zai此ci背bei景jing下xia,我wo國guo鋼gang鐵tie工gong業ye目mu前qian圍wei繞rao提ti升sheng鐵tie礦kuang石shi原yuan料liao品pin質zhi、研發先進爐料製備加工技術、建立完整廢鋼加工利用技術體係等還需多做努力。
“再生鋼鐵原料的高質化利用問題值得行業關注。”毛新平在做《鋼鐵工業碳中和的思考》主題報告時指出,“再(zai)生(sheng)鋼(gang)鐵(tie)原(yuan)料(liao)就(jiu)是(shi)俗(su)稱(cheng)的(de)廢(fei)鋼(gang)。廢(fei)鋼(gang)一(yi)直(zhi)都(dou)在(zai)用(yong),為(wei)什(shen)麼(me)今(jin)天(tian)要(yao)把(ba)這(zhe)個(ge)話(hua)題(ti)提(ti)出(chu)來(lai)?過(guo)去(qu),我(wo)們(men)習(xi)慣(guan)用(yong)廢(fei)鋼(gang)生(sheng)產(chan)一(yi)般(ban)性(xing)產(chan)品(pin),對(dui)於(yu)殘(can)餘(yu)元(yuan)素(su)含(han)量(liang)等(deng)要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)。針(zhen)對(dui)多(duo)餘(yu)部(bu)分(fen)殘(can)餘(yu)元(yuan)素(su)含(han)量(liang)超(chao)標(biao)的(de)情(qing)況(kuang),我(wo)們(men)通(tong)常(chang)通(tong)過(guo)配(pei)料(liao)等(deng)方(fang)式(shi)稀(xi)釋(shi)後(hou)使(shi)用(yong)。今(jin)後(hou),廢(fei)鋼(gang)將(jiang)成(cheng)為(wei)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)料(liao)之(zhi)一(yi),用(yong)量(liang)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)。再(zai)生(sheng)鋼(gang)鐵(tie)原(yuan)料(liao)大(da)量(liang)的(de)殘(can)餘(yu)元(yuan)素(su)和(he)產(chan)品(pin)的(de)高(gao)質(zhi)量(liang)化(hua)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)矛(mao)盾(dun),一(yi)係(xi)列(lie)的(de)科(ke)學(xue)問(wen)題(ti)和(he)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)有(you)待(dai)進(jin)一(yi)步(bu)解(jie)決(jue)。”
“鋼鐵工業有很多方案可以推動實現低碳轉型,包括使用廢鋼、jianshaogangtiexuqiu。shijishang,zheliangzhongfanganzaishishishangjuncunzaiyidingtiaozhan。shouxian,jinjinyikaoshiyongfeigangliuchengjianshaodetanpaifangliang,yuanyuanbugouwomenshixiantanzhonghemubiaosuoxuyaojianshaodetanpaifangliang。qici,quanqiurenkoushuliangbuduanzengchang,suizhizengchangdeshishijiegangtiexuqiu。yinci,tongguojianchanlaijianshaoeryanghuatandepaifang,kenengshihexianjieduanrenkouchengxiajiangqushideguojia,danbingbushihesuoyouguojia。gangtiexingyexuyaocaiyonglingyizhongfangantuijinditanzhuanxing,jiyanfayingyongxianjindejiantanxinjishu。”丁玉龍在做《基於二氧化碳在線裂解的煉鐵過程閉環脫碳》主題報告時,也同樣圍繞廢鋼利用問題發表了看法,並指出行業急需新的減碳技術。
他表示:“此次會議上有很多專家提到氫冶金、CCUS(碳捕獲、利用與封存)等技術。這些技術目前在經濟上可行性較低,且缺乏適當、公平的政策支撐。在此背景下,鋼鐵行業急需新的減碳技術。”
碳減排任務艱巨
不同新減碳技術各有所長
實現“雙碳”目標,是一場硬仗。據中國工程院發布的《中國碳達峰碳中和戰略及路徑》預測,我國二氧化碳排放將在2027年前後實現達峰,峰值控製在122億噸左右。這意味著我國要在短短三十幾年內“中和”掉122億yi噸dun的de二er氧yang化hua碳tan,碳tan減jian排pai任ren務wu異yi常chang艱jian巨ju。同tong時shi,這zhe也ye意yi味wei著zhe鋼gang鐵tie行xing業ye需xu要yao更geng高gao質zhi量liang的de新xin的de減jian碳tan技ji術shu。圍wei繞rao這zhe一yi熱re點dian,眾zhong院yuan士shi聚ju焦jiao的de研yan究jiu項xiang目mu各ge有you所suo長chang。
“基於二氧化碳在線裂解的煉鐵過程閉環脫碳技術是一種新的可用於高爐和直接還原鐵過程大量減少碳排放的技術。”丁玉龍介紹道,“這一技術利用雙鈣鈦礦BCNF對二氧化碳進行在線裂解,實現碳的閉路循環。該技術具備4個優勢:一是無關鍵材料、無毒、可循環使用,二是運行溫度適中,三是單次通過轉換率高於10% ,四是低成本和低能耗。”
“氫經濟非常重要。相關統計數據顯示,中國的氫氣產量占世界氫氣總產量的1/3,但大部分是來自高汙染的煤炭氣化和蒸汽甲烷的重整,這些都不是綠氫。我們熟知的綠氫製取途徑有電解或者利用風能、太陽能。實際上,由生物質製取的氫氣可以稱為綠氫。雖然,采用太陽能、風能等製取綠氫仍將是未來主要的氫氣製取方式,但是生物質製取綠氫也將成為主要方式之一。”徐春保在做《生物質綠氫及其在冶金學中的應用》主題報告時表示。
生物質用於製氫有何優勢?徐春保介紹,一方麵,生物質是一種來源豐富的無碳燃料,可以替代化石燃料;另一方麵,生物質資源作為世界第四大資源,資源量僅次於煤炭、石油和天然氣,地球上每年的生物質資源總量約為5500億噸,相當於目前世界能源消耗總量的10倍~15倍。
“如何耦合生物質製氫和氫冶金?”徐春保表示,可以采用生物質製氫/富(fu)氫(qing)合(he)成(cheng)氣(qi)煉(lian)鐵(tie)。首(shou)先(xian),采(cai)用(yong)上(shang)述(shu)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)製(zhi)氫(qing)和(he)鐵(tie)礦(kuang)石(shi)還(hai)原(yuan)一(yi)體(ti)化(hua),能(neng)效(xiao)非(fei)常(chang)高(gao)。其(qi)次(ci),氫(qing)氣(qi)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying)無(wu)需(xu)加(jia)入(ru)額(e)外(wai)的(de)催(cui)化(hua)劑(ji),效(xiao)率(lv)很(hen)高(gao)。相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),采(cai)用(yong)該(gai)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)讓(rang)鐵(tie)的(de)還(hai)原(yuan)率(lv)達(da)到(dao)90%。
“鋼鐵原料綠色化的本質是提鐵降雜。為順利實現鋼鐵‘雙碳’mubiao,yaoquanmiantishengguochankuanghejinkoukuangdepinzhi,weigangtielvsehuashengchantigongyuanliaobaozhang。tongshi,womenhaiyaojinyibutigaorulululiaodelvsehuachengdu,jinyibuchuangxinluliaozhibeigongyijishu,yanfaxindeluliaopinzhong,tongshiyeyaojijituidongshixianjiagongguochengdeditanhua、清潔化。”薑濤表示,“為了滿足上述要求,相關高校和科研院所還應從表界麵科學、礦物學、氫還原動力學和反應工程學等多學科入手開展基礎研究,為我國爐料綠色化新技術的開發提供理論支撐。
論壇上,雖然各位院士圍繞低碳冶金技術分享了不同的新看法、新項目進展,但是他們在加強原始創新、推進底層和顛覆性減碳技術突破方麵的態度不謀而合。“雙碳”路上,低碳冶金技術創新蹄疾步穩。在此基礎上,鋼鐵行業還需與學術界共同努力,從技術研發、市場推廣等多方麵入手,加速先進碳減排技術的研發和應用。

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:張雨恬
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