亚洲钢企对高炉依赖性大，如何低碳冶金？“宝武方案”明年可期

“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。钢铁行业低碳转型需要各方凝聚更多共识和积极力量，携手走好低碳绿色发展之路。”11月16日，中国钢铁工业协会执行会长何文波在2022年全球低碳冶金创新论坛暨第八届宝钢学术年会（GLCMI & Baosteel BAC）上如是表示。

何文波提到，为有效推动中国钢铁工业低碳技术开发，中国钢铁工业协会提出了“世界前沿低碳共性技术开发支持计划”，列出了需要重点发展和支持的前沿低碳共性技术清单，包括富氢或全氢气基直接还原技术、富氢碳循环高炉技术、氢基熔融还原技术、近零碳排电炉流程技术、钢铁近终型制造技术、高废钢比高效转炉技术、冶金渣显热回收及高效化资源化利用技术、CO2捕集及资源化利用技术。

何文波谈到，以宝武集团为代表的中国钢铁企业近年来在前沿低碳共性技术方面的探索实践证明，中国钢铁行业正在积聚力量，积极面对未来的低碳转型挑战。

中国钢铁工业协会执行会长何文波。

上述论坛聚集了来自世界钢铁协会、中国钢铁工业协会、中国工程院、中国宝武钢铁集团有限公司、安赛乐米塔尔、蒂森克虏伯、浦项钢铁的代表，以及鞍钢集团、河钢集团、首钢集团等国内外知名钢铁企业、研发设计单位、高等院校、低碳冶金产业链上下游合作伙伴单位的专家学者。论坛聚焦当前钢铁产业低碳冶金工艺变革、清洁能源高效利用以及绿色发展中的热点问题展开交流。

世界钢铁协会总干事艾德温·巴松（Edwin Basson）指出，钢铁是可循环利用的绿色材料，钢铁工业一直是支撑现代世界发展的重要基础。钢铁行业按照《巴黎协议》所确定的目标，为全社会的减排作出了积极贡献，也同样需要全社会的支持，特别是在低成本清洁能源利用等方面。

巴松表示，钢铁企业要遵循循环经济的思路，用全生命周期的理念进行生态化设计，不断延长钢铁产品的使用寿命、拓宽使用场景。当前，全球钢铁企业正在不同的减排路径上开展攻关，探索碳减排技术的多种可能，例如欧盟和北美正在开发氢还原冶金工艺。

他同时指出，亚洲钢铁企业对高炉仍有很大依赖性。预计到2050年，仍有50%的钢铁产品采用高炉工艺生产。在此背景下，宝武集团通过探索富氢碳循环氧气高炉技术寻求创新突破，对钢铁行业减排具有积极意义。

中国工程院院士干勇指出，在中国能源结构的调整中，氢能将起到非常重要的作用。当前，氢能利用主要挑战是“绿氢”体系的建设特别是低成本“绿氢”体系的建立。“绿氢”体系的建设和钢铁低碳转型巨大应用场景的衔接极为关键，将大大促进氢冶金技术发展，这一重要的核心高科技基础领域，必须尽快取得突破。

宝武集团董事长陈德荣表示，“碳是大自然给人类的馈赠，我们没有理由拒绝碳的使用，怎样科学、合理地使用才是需要研究的课题。将氢作为绿电的储能介质，和钢铁流程产生的、已经减量到极致的CO2合成化工产品，从能量转换效率出发，可能是更为有效、经济的利用途径。因此，碳、电、氢协同，做到碳化学能的极致利用，实施全流程的冶金电气化，配合钢化联产，以矿石为起点的钢铁流程达到碳中和将可能是最可行、最经济，也是最合理的路径”。

他提到，宝武集团近年来深入推进“双碳”行动，在极致能源效率提升、高炉热态熔渣余热回收技术开发、湛江零碳工厂建设、富氢碳循环氧气高炉HyCROF（Hydrogen-enriched Carbonic oxide Recycling Oxygenate Furnace）研发示范等方面取得了新的进展。

其还重点对宝武富氢碳循环氧气高炉HyCROF的研发情况和初步成果进行了介绍。宝武集团先后投入十亿研发费用，历经七年技术研究，解决了冶金煤气高效低成本CO2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。2022年7月，全球首个400立方米工业级别的富氢碳循环氧气高炉在新疆的八一钢铁点火投运。经过三个月的工业试验，HyCROF固体燃料消耗降低达30%，碳减排超20%，新工艺具有安全、稳定、顺行、高效，抗波动能力强，制造成本低，与传统制造流程匹配性好等特点。

据悉，宝武集团已经开展了将该工艺逐步大型化的工作，计划2023年将现有的千立方米以上规模传统高炉改造为HyCROF商业化装置，为全球绿色低碳冶炼提供宝武方案。