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【邀您投票】2023年度钢铁行业绿色低碳引领十大事件

发表时间: 2024-04-20 作者: 新闻中心

  绿色低碳是钢铁行业发展的必然趋势和要求。为推动行业绿色低碳发展、带领企业转型升级、提升行业形象,《世界金属导报》面向全行业征集了2023年钢铁行业在转型金融、技术研用、能效提升、环保治理、循环经济等绿色低碳领域发生的引领性事件。

  现邀您共同参与投票,评选出“2023年度钢铁行业绿色低碳引领十大事件”!本次投票结果将推荐给评审专家组。

  2023年12月29日,人民银行河北省分行会同省发展和改革委员会、省工业和信息化厅、省生态环境厅、省地方金融监督管理局、国家金融监督管理总局河北监管局、河北证监局等七部门联合印发《河北省钢铁行业转型金融工作指引(2023-2024年版)》(以下简称《工作指引》)。这是河北省出台的首个转型金融指导文件,也是全国首个定位于钢铁行业的转型金融指导文件,为金融机构开展钢铁行业转型金融业务提供了政策依据。

  《工作指引》主要内容有:制定了河北省钢铁行业转型金融支持技术目录和使用手册,界定出176项转型金融支持的技术,并配置了详尽的技术说明、降碳效应、应用案例等,为金融机构精准识别钢铁企业低碳转型活动提供了参考;拟定了河北省钢铁企业转型方案编制大纲,内容涵盖了企业转型战略与目标、降碳计划、保障措施、信息公开披露等8部分内容,为钢铁企业编制符合转型金融要求的转型方案提供了便利,并将避免“碳锁定”、对别的环境目标无重大损害和公正转型等要求融入其中;确定了企业获得转型金融支持需要具备的条件,包括企业要有整体转型方案、有降碳等相关资本预算、愿意进行环境信息公开披露等;明确了转型金融业务开展流程,包括企业制定整体转型方案、对转型方案开展评估、提供配套的转型金融支持、持续的信息公开披露及披露的内容等。同时,人民银行河北省分行将会同相关单位,根据有关政策,对《工作指引》适时进行年度调整。

  推荐理由:《工作指引》是对金融服务实体经济这一根本宗旨的贯彻落实,进一步强化了金融支持河北钢铁绿色低碳转型顶层制度设计;将为行业企业节能减排降碳工作带来广泛金融支持,有力促进河北钢铁绿色低碳可持续发展。《工作指引》政策在河北钢铁行业的落地,对河北省钢铁行业的绿色低碳转型,乃至我国转型金融的探索与实践,均具有十分重要意义。

  2.ISO/TC17/SC17 “钢帘线产品碳足迹核算与报告”研究组成立

  2023年6月,冶金工业信息标准研究院指导企业正式在ISO/TC17/SC17年会提出“钢帘线产品碳足迹核算与报告”国际标准提案,帮企业解决会上多个国家的争议,并促成了ISO/TC17/SC17在年会中写入成立钢帘线碳足迹专项研究组的决议,并于2023年6月10日正式成立ISO/TC17/SC17SG5 “钢帘线产品碳足迹核算与报告”研究组。

  该项目由冶金工业信息标准研究院联合贝卡尔特(中国)技术研发有限公司共同牵头开展,并邀请山东大业股份有限公司、江苏兴达钢帘线股份有限公司等国内有突出贡献的公司参与。在国际上,该项目吸引了比利时、英国、日本、德国等众多国家的专家加入SG5,参与项目研制。该项目明确了钢帘线产品碳足迹核算与报告的边界、涉及的生产环节,提出精细的统计划分方法,从而能够较为精确地计算出每个钢帘线型号对应的碳排放数据,便于用户交付,促进企业精细化管理。

  推荐理由:该项目在ISO/TC17/SC17盘条钢丝国际标委会开辟碳足迹新领域,为钢帘线企业及轮胎用户开展碳足迹核算提供统一规范,有力推动了线材制品行业碳足迹研究及绿色低碳发展,同时也树立了我国在盘条钢丝碳足迹领域的话语权,提升我国国际影响力。

  2023年10月21日,《氢基竖炉直接还原工艺设计规范》(计划号:2023075)在中国钢铁工业协会2023年第三批团体标准制修订计划通知中下达立项计划,河钢集团有限公司和河钢集团张宣科技氢冶金公司共同提出,中冶京诚工程技术有限公司、中钢设备有限公司和冶金工业信息标准研究院等单位参与。

  该标准规范的工艺,采用的是全球首套利用焦炉煤气等富氢气体代替传统工艺中的煤焦等化石燃料,使用高品位球团矿作为原料,在富氢气体还原作用下,生产出高品质脱氧球团的气基直接还原炼铁工艺。该工艺从氢气直接还原、气体净化、二氧化碳脱除和深加工、水处理等全流程进行创新研发,推动传统钢铁工艺由“碳还原”向“氢还原”变革,能轻松实现对副产物CO2进行捕集和精制,制出成品级CO2产品用于下游产业,完成末端治理,与传统长流程钢铁工艺比较,CO2排放减少50%-70%。该标准规定直接还原工艺所用反应器、DRI冷却器和压缩机等设备在工程设计过程中的适合使用的范围、技术方面的要求、实验方法、质检要求、运输要求和质量证明等内容,适用于以富氢焦炉煤气和高品位球团矿作为原料的直接还原工艺反应器、DRI冷却器和压缩机等设备在工程设计层面的相关要求。

  推荐理由:该标准的将满足国内氢基直接还原炼铁相关工程建设的需要,更好地与国际接轨,促进国内氢基直接还原炼铁技术的发展。

  2023年12月5日,《联合国气候平均状态随时间的变化框架公约》第二十八次缔约方大会(COP28)“钢铁标准原则:解锁脱碳、贸易和全球市场”发布会在阿联酋迪拜举办。

  此次会议上发布的最新版钢铁标准原则,最重要的包含:钢铁行业近零碳排放测量方法要体现公平、公正,反映不同国家的真实的情况;要体现世界钢铁贸易的重要性,认识到钢铁温室气体排放的标准和方法存在分歧、分散和不兼容,可能会引起贸易和供应链中断、市场不确定性和消费的人困惑,从而增加钢铁生产脱碳的成本;要体现提高钢铁生产和产品中温室气体排放(包括甲烷)测量方法的透明度、互操作性和相互认可的重要意义,促进对创新的近零碳排放技术和近零碳钢铁产品的投资和采用,并缓解贸易摩擦;要认识到在项目、生产和产品层面在大多数情况下要不同的方法,但它们之间的互操作性将推动全球钢铁行业更快地脱碳;要体现使用标准原则所产生的数据来进行独立核查的重要性;要认识到现有举措在推动钢铁行业脱碳方面的作用,以及需要更加协调支撑这些举措的综合测量温室气体排放方法。

  据悉,有42个先进的标准制定组织、企业、行业协会及国际组织正式认可新的钢铁标准原则。世贸组织等机构将给予钢铁标准原则更多支持,力争在COP29取得实质性成果。世贸组织秘书处将在2024年上半年组织一次认可机构的中期评估会,推动标准原则执行。

  推荐理由:钢铁标准原则的发布表明推动钢铁生产排放测算和跟踪的全球承诺加深。世贸组织在尊重各国真实的情况的基础上,推动建立具有开放性、科学性、透明性和包容性的零碳排放钢标准原则,并基于这一原则推动各国零碳排放钢标准的互认采信,有利于促进全球碳中和雄心的实现。

  2023年4月25日,欧盟理事会投票通过了碳边境调节机制(Carbon Border Adjustment Mechanism:CBAM)。这标志着CBAM完成了整个立法程序,将于2023年10月1日起开始试运行,过渡期至2025年底,其间申报企业只需要履行报告义务;随后从2026年开始正式实施,2034年全面运行。

  CBAM涵盖行业包括钢铁、水泥、铝、化肥、电力、氢,以及特定条件下的间接排放和某些下游产品(如螺钉和螺栓等钢铁制品)。在2026年之前,欧盟委员会将评估是否将范围扩大到有机化学品和聚合物等其他有碳泄漏风险的商品,同时评估间接排放的方法和纳入更多下游产品的可能性。

  CBAM的目标是完全遵守国际贸易规则的同时,防止欧盟的温室气体减排努力被应对气候变化政策力度不如欧盟的国家所抵消。CBAM除了将帮助平衡欧洲工业公司的高碳价成本,使欧洲本地产品与进口产品公平竞争外,还将刺激欧盟以外的国家减碳,推动各国建立和扩大碳市场机制。

  CBAM生效后,所涵盖行业和产品出口至欧洲时,如生产地的碳价低于欧盟碳市场碳价,须通过购买CBAM凭证以补足差价。企业一定报告其进口商品的排放量,包括为海外工厂供电的发电厂排放的间接排放量。

  推荐理由:CBAM是对进口到欧盟的商品中隐含的碳排放征收额外关税,通过调节商品所含碳排放量在欧盟边界内外的定价差异,实现“碳平价”。短期来看,CBAM的影响有限,但是长久来看,这将对全球钢铁贸易,尤其是与欧洲钢铁产品贸易额较大的国家带来影响,同时CBAM也显现溢出效应,有些国家和地区势必跟随欧盟出台类似政策,从而对全球钢铁贸易和钢铁产品低碳生产带来深刻影响。

  2023年10月21日,“钢铁绿色创新发展大会暨河北省钢铁产业绿色转型联盟成立大会”在石家庄成功召开。大会还全体通过了《河北省钢铁产业绿色转型联盟章程》,并根据《章程》的规定选举了联盟理事长、副理事长、理事单位。冶金工业信息标准研究院当选为联盟理事长单位;招商银行股份有限公司石家庄分行、河北雄安峰和科技有限公司、中国移动通信集团河北有限公司当选为联盟副理事长单位;河北省冶金行业协会、河北省节能协会、河北省工业节能与清洁生产协会等单位当选为理事单位。在各级产业政策的支持引导下,已有130余家单位加入河北省钢铁产业绿色转型联盟。

  联盟将以服务河北钢铁企业绿色转型为核心任务,聚焦金融机构遴选绿色项目、钢铁企业寻找绿色资金,在绿色低碳标准制订、绿色投融资支持、绿色产品和技术创新推广等方面,提供全方位支撑服务,推动河北钢铁绿色化、低碳化、高质化发展。

  推荐理由:此次绿色转型联盟的成立,就是在全国率先开展“河北绿钢”行动,通过打通绿钢上下游标准制定、产品认证、采信应用、金融支持等环节,把河北钢铁成本劣势转化为价值优势,打造钢铁产业新业态、新模式。

  2023年1月13日,“千亿绿钢”行动发布会在北京举行。“千亿绿钢”行动是由中碳基础设施产业发展有限公司携手通州区运河商务区与中国标准化研究院联合策划,协同中国钢铁工业协会、中国技术经济学会、冶金工业信息标准研究院以及钢铁企业、采购单位、施工公司、金融机构等十数家单位共同推进的大型公共服务项目。该行动以绿色低碳钢材为起点,以绿钢标准为引领,以绿色认证为手段,以绿钢采购为抓手,以绿色金融为助推,并从“模式”“技术”“标准”“产业”四个维度开展创新实践,全方位服务于绿钢交易各方,加速绿钢供应链形成,以创新激发产业新动能。

  据悉,该“千亿绿钢”平台目前已完成千万元级别绿色低碳钢材交易量的试运营,“十四五”期间预计将累计完成交易额1000亿元,预期完成绿色低碳钢材交易量约2500万吨,累计减少二氧化碳排放约250万吨;到2030年,计划完成绿色低碳钢材交易量约1.5亿吨(约6000亿元),累计减少二氧化碳排放约1500万吨。

  推荐理由:国内首个整合“标准认证+生产采购+金融扶持”功能的标准化碳链平台是首次采用数字化方式对绿色低碳钢材进行标准认证、采购分级,并实现了规模交易,实现了绿钢生产标准化和可协同的应用模式,对促进钢铁行业上下游绿色低碳发展具备极其重大意义。

  2023年12月29日,钢铁行业EPD平台(以下简称平台)第100份EPD正式对外发布。截至2023年12月29日,平台已累计发布产品品种类型规则(PCR)8份,EPD100份。其中,涉及钢铁类产品77份,铁矿石产品12份,熔剂矿产品8份,空气分离气体产品3份。目前,平台注册用户3353家,涉及政府部门、钢铁企业、铁矿石企业,和汽车、家电、建筑等用钢企业、高校及研究机构;入驻平台的第三方认证机构达19家,均为国内外具有较大影响力的认证机构;平台国际影响力正在得到彰显,WTO、世界钢协等国际组织予以关注和肯定,并受邀参与COP28“钢铁标准原则”发布,为中国零碳钢标准热情参加国际互认奠定了基础。

  据了解,平台发布的EPD已获得国外用户的认可,成为企业进入特定市场的“通行证”,更多的下游企业正寻求与钢铁行业EPD平台合作开发新的产品品种类型规则,帮助其产品更好地满足各利益相关方的诉求。100份EPD报告的发布标志着平台站在了新起点,有平台各方的共同努力,一个“行业参与、政府支持、用户认可、市场采信、国际公认”的权威性平台已渐行渐近。未来,平台继续深耕钢铁行业,推动产品品种类型的覆盖范围进一步向所有相关领域拓展延伸,把平台建成具有国际影响力的中国EPD平台。

  推荐理由:从2022年5月19日到2023年12月29日,短短不到2年的时间,钢铁行业EPD平台实现了从无到有,EPD报告发布数量实现了从0到100的突破。第100份EPD的发布,不仅见证了平台破茧而出、快速稳健成长的历史性时刻,也留下了中国钢铁行业努力践行绿色低碳转型庄严承诺、沿着高水平发展的道路快驰疾进的时空轨迹。

  2023年3月27日,宝钢量产供货的第一卷低碳钢(BeyondECO®-30%)在宝山基地1550毫米电镀锌机组正式下线。这是宝钢股份——北京奔驰共同打造低碳绿色钢铁供应链合作项目的首卷电镀锌低碳钢(BeyondECO®-30%),也是中国国内首个量产供货的低碳排放汽车板产品。2023年3月,瑞典钢铁公司推出SSAB ZeroTM,这是一种基于回收钢材并使用无化石能源制造的化石碳零排放钢。2023年9月,河钢发布《河钢低碳产品规划(2023-2026)》,将其低碳排放产品标识为HINEX Steel,划分L1.6、L1.3、G1.0、G0.5、Z五个低碳排放产品等级,其中L定义为低碳排放钢、G定义为绿钢、Z定义为近零碳排钢,并申请绿色钢材商标品牌。2023年6月4日,POSCO正式推出绿色钢材品牌——“Greenate certified steel”。“Greenet”品牌涵盖了该公司已推出的“e Autopos”、“INNOVILT”、“Greenable”等三大环保钢铁产品品牌以及其生产的所有低碳钢材产品、环保二次电池材料产品等。

  此前,日本制铁推出NSCarbolexTM碳中和与解决方案品牌、安赛乐米塔尔推出XCarbTM品牌、蒂森推出bluemint®无化石扁平材产品品牌。

  推荐理由:低碳发展是全球钢铁业面临的共同挑战。近年来,全球钢铁企业在持续探索新的绿色低碳钢铁生产的基本工艺技术的过程中,纷纷推出绿色钢材品牌,这不仅有利于提升钢铁企业的品牌形象和价值,吸引和留住客户,而且有利于推动上下游产业低碳发展,增强钢铁产品在社会上的认可度,助力上下业持续推进碳中和。

  截至2023年年底,中国共有116家钢铁企业通过超低排放改造和评估监测。其中,89家企业约4.26亿吨粗钢产能完成全工序超低排放改造,吨钢投资约452元;27家企业约1.05亿吨产能完成部分工序超低排放改造,39家企业约0.85亿吨产能正在评审中。钢铁行业超低排放改造进度呈现加速趋势。

  2019年《钢铁行业超低排放改造实施方案》正式出台,拉开了钢铁企业超低排放的序幕,并确定了钢铁企业超低排放时间表。自2020年8月起,中国钢铁工业协会开展了钢铁企业超低排放改造和评估监测进展情况公示工作。随着超低排放工程的持续推进,钢铁企业不断加大环保投入,各项环保指标持续改善,超低排放改造也成为钢铁行业三大改造工程之一。

  推荐理由:中国钢铁行业投入巨大成本,坚定不移加快超低排放改造。超低排放改造使中国钢铁业向低能耗、低污染绿色制造转型取得突破性进步。完成超低排放改造公示超过百家也是钢铁行业环保之战颇具里程碑意义的事件。钢铁行业正在推进的节能减排降碳项目,无论是超低排放、极致能效、还是低碳新技术协同研发,其推进和实施效果都关乎企业能否保持长久竞争力。下一步,钢铁行业将继续加快超低排放改造进程,力争2025年80%以上的钢铁产能完成改造。

  2023年1月,北京科技大学与河钢集团联合研发的10吨级中试规模近零碳排电弧炉炼钢产线在张宣科技建成投产,并实现连续稳定运行。截至2023年底,共生产合格钢水约5000t,平均电耗340kWh/t,通过一系列创新技术,实现吨钢CO2排放145kg。同时,120吨电弧炉国家级示范项目按进度计划于2024年底投产,预期吨钢坯生产碳排放是目前电弧炉炼钢碳排放的30%,仅为高炉-转炉长流程碳排放的10%以内。近零碳排电弧炉炼钢技术重点围绕能量来源碳近零、冶炼过程碳近零、原料生产碳近零三个方面,即采用绿色清洁能源冶炼低碳或微碳原辅材料,通过“非涉碳”冶炼工艺,实现炼钢过程CO2的近零排放。在能量来源碳近零方面,开发电弧炉绿电供能、超高功率智能供电和余能存储与转化利用技术。在冶炼过程碳近零方面,形成了“非涉碳”冶炼工艺,包括超音速无碳氢氧烧嘴、新型生物碳/低碳高效泡沫渣、基于CO2复合喷吹和氢等离子体的电炉控氮高效脱磷技术、及电弧炉炼钢尾气CO2捕集循环利用等单元创新技术;在原料生产碳近零方面,提出了“氢基DRI+废钢”多元低碳炉料耦合强化冶炼、等离子热风窑炉、辅料生产绿色化等关键技术。

  推荐理由:发展电弧炉短流程是中国钢铁工业重要减碳路径。面向国家双碳重大战略需求,促进电弧炉炼钢自身进一步降碳、实现近零碳排放,将对钢铁工业碳中和起到重要支撑作用。该技术入选了中国钢铁工业协会八大世界前沿重点低碳共性技术清单,获国家发改委核心技术攻关专项支持,将为钢铁工业绿色低碳高水平发展起到重要技术示范和引领作用。

  2023年2月,日本制铁决定启动在实际高炉上进行喷氢示范性试验,计划在2026年1月在君津厂2号4500m³高炉上进行,并在12m³试验高炉上推进Super-COURSE50工艺技术的开发。此前,日本COURSE50项目组在一座12m³试验高炉上进行了试验,结果证明二氧化碳减排效果良好。

  据悉,在对高炉工艺利用氢还原技术开发方面,COURSE50项目研发的重点是利用钢铁厂内产生的富氢焦炉煤气。通过在试验高炉上进行的试验,证实能够减少10%的二氧化碳排放。从2022财年开始,项目组也启动了利用钢铁厂外氢气的Super-COURSE50项目的开发,首先从2022财年开始在试验高炉上做试验,到2050年实现在实际高炉上的运行,预计将减少50%的二氧化碳排放。

  推荐理由:环境和谐型炼铁工艺技术的开发项目COURSE50是日本钢铁行业主要研发机构和钢铁企业长期合作开发的低碳炼铁项目。经过在试验高炉上的测试,此次启动在4500m³大高炉上做试验的工作,说明前期试验取得阶段性进展和令人满意的效果,将进一步推进高炉用氢技术的进步,为高炉炼铁开发出一条新的低碳技术路径。

  2023年3月底,八钢2500立方米HyCROF商业化示范项目动工建设,6月6日,八钢2500立方米A高炉停炉,2500立方米HyCROF商业化示范项目主体改造工程真正开始启动。9月28日,示范项目高炉区域点火正式投运。10月26日,示范项目脱碳区域各项调试测试工作全部完成,至此2500立方米HyCROF商业示范项目全线日起,整条生产线生产安全平稳运行,各系统及附属设备的稳定性逐渐提高。截至11月23日,2500立方米HyCROF日产铁水5700吨,焦比、燃料比等各项经济技术指标逐渐向好,试生产初显成效。目前,高炉区域在脱碳煤气喷吹模式下,高炉炉况、煤气加压系统、安全控制及联锁系统等基本稳定,正按照产能爬坡计划逐步增添负荷验证。

  八钢2500立方米HyCROF商业化示范项目最大的亮点就是减碳,其可大幅度降低燃料消耗,显著减少碳排放,预计将实现年减排二氧化碳近100万吨,相当于在新疆再造一个1000平方公里的森林。最大的价值和意义是从八钢富氢碳循环高炉获得成功的低碳冶铁技术,在经过优化和升级后,将第一次在传统高炉上实现完美的移植和复制,从而加速传统高炉快速降碳,助力国家实现碳达峰、碳中和目标。

  接下来,八钢2500立方米HyCROF商业化示范项目技术攻关的主要方向是提升脱碳系统的平稳运行,团队将从脱碳装置的设备精度、可靠性、煤气加热系统的加热能力和冷却能力、员工的操作能力等多方面做综合调整,通过多种措施力争尽快将脱碳煤气的单位产量提升起来,最终实现固体燃料消耗比传统高炉低30%的目标。

  推荐理由:八钢2500立方米HyCROF商业化示范项目肩负着将宝武430立方米HyCROF低碳冶金实验平台技术移植到传统2500立方米大高炉的重任。示范项目的全线打通,标志着宝武打造工业绿色低碳原创技术策源地取得重大突破;试生产初显成效,有望实现固体燃料比降低30%、铁水碳排放强度整体下降21%以上的预期目标,将为全球高炉低碳冶炼指明方向,在世界冶金史上掀开崭新的一页。

  2023年5月15日,全球首例120万吨富氢气体(焦炉煤气)零重整直接还原氢冶金示范工程一期项目在河钢集团张宣科技实现安全顺利连续生产直接还原铁(DRI),产品金属化率达到94%,关键指标完全达到合格产品质量标准,可作为高端材料制造高品质洁净原料,标志着一期项目取得圆满成功。

  该示范工程打破国际上采用天然气制备还原工艺气体的常规手段,首创“焦炉煤气零重整竖炉直接还原”工艺技术,创新采用焦炉煤气作为气源。焦炉煤气含有55%-65%的氢气成分,可在氢基竖炉内催化裂解为CO和H2,实现“自重整”。工艺气体中的氢碳比可达到8:1以上,是目前工业化生产中含氢比例最高的气基竖炉直接还原工艺,最接近未来100%氢还原的工艺状态。同时,针对高比例氢含量,对竖炉反应器进行了优化设计,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、纯氢作为还原气的工业试验,为未来实现100%绿氢竖炉直接还原提供基础。

  与同等规模高炉长流程生产相比,该示范工程可实现CO2、SO2、NOX、烟粉尘排放分别减少约70%、30%、70%、80%以上,年可减少CO2排放80万吨。该工程被中国钢铁工业协会誉为“是中国钢铁史乃至世界钢铁史上由传统‘碳冶金’向新型‘氢冶金’转变的重要里程碑,引领钢铁行业迈入‘以氢代煤’冶炼‘绿钢’的时代。”迄今已申请氢冶金相关专利50项,启动编制国家及行业标准7项。该示范工程分两期建设,二期项目将充分的利用张家口地区风能、光能等资源优势,探索并逐步过渡为绿氢直接还原生产。

  推荐理由:张宣科技全球首例120万吨氢冶金示范工程,是氢作为大工业生产能源应用的第一例。该项目一期获得圆满成功,标志着中国钢铁工业由传统“碳冶金”向新型“氢冶金”的转变迈出示范性、关键性步伐,对突破氢冶金核心关键技术和推动我们国家乃至世界钢铁行业转变发展方式与经济转型具有重大引领作用,为钢铁“摆脱”对煤炭等传统化石能源的深度依赖提供了全新路径、创造了全新场景,开启了氢能冶金新时代。

  2023年5月,中冶赛迪自主研发的全球首例高效还原“3R”低碳高炉技术在河北纵横钢铁集团2座2300m3高炉上正式投入运行。自项目投产以来,高炉燃料比降低20-30kg/t,其中降焦5-8kg/t,煤气平均置换比0.35-0.6kg/m3,较国内同级别高炉减碳约10%,每年CO2减排约40万吨,铁水日均产量提升3%,铁水成本降低10-30元/t,充足表现出碳氢高炉的价值和效益。

  针对纵横钢铁冶金煤气现状,中冶赛迪创新性提出了将富H2煤气与富CO煤气耦合喷吹的碳氢高炉新工艺路线,将两种高还原性煤气经特定比例混合后喷吹入高炉。该项目历经半年的现场联合攻关,攻克了一系列高炉低碳冶炼的关键卡点问题,实现了高炉安全、高效、稳定顺行。

  推荐理由:中冶赛迪立足“富煤少气”中国国情,围绕厂内副产煤气的合理利用,基于碳氢耦合增强还原理论,创新性提出了富H2煤气与富CO煤气耦合喷吹新工艺,在全球率先实现2000m3级大型化、规模化高炉富氢碳循环技术的工业实践,取得显著减碳及经济效益。项目攻克一系列卡脖子问题,建立了碳氢耦合高效还原技术体系,开发了以满足高炉冶炼稳定顺行为目标的核心装备,构建了“煤气喷吹-在线监测-智能调控”为一体的多介质喷吹智能调控系统。中冶赛迪提出的高效还原“3R”碳氢高炉打破了常规限制,实现了对现有高炉工艺的重构和革新,是一项兼具技术可靠、经济可行的重大低碳创新实践成果。

  2023年7月,广西盛隆转炉一次烟气净化回收系统项目五套系统全部投入运行。投运后整体运行稳定,各项指标优秀,均已完成环保检测,烟囱出口颗粒物排放浓度≤10mg/Nm³,其中三号烟囱排放浓度小于5mg/Nm³,超过超低排放标准,达到国际领先技术水平。

  广西盛隆转炉一次烟气净化回收系统采用中国重型院最新“大型炼钢转炉一次烟气超净排放装备系统与应用”技术,包括国内最大规格的Φ13.5m圆筒形电除尘器,蒸发冷却器模块化水汽系统、高效输灰装置、超净煤气冷却器等多项技术,净化后的烟气含尘浓度达超低排放标准(颗粒物排放浓度≤10mg/Nm³)。

  推荐理由:该技术应用于大型转炉炼钢工艺上,采用国内最大直径Ф13.5m 防爆型卧式圆筒型电除尘器,配合多功能智能型除尘冷却器,完全自动控温,自适应转炉烟气工况,做到完全自动化,已入选2023年国家鼓励发展的重大环保技术装备目录。

  2023年8月,中冶赛迪建设的云南仙福钢铁集团52t超级电弧炉(CISDI-SuperARC)顺利投产,实现了“冶炼周期平均30min,吨钢电耗300kWh/t,电极消耗小于0.9kg/t”的目标。CISDI-SuperARC电弧炉集合了中冶赛迪多项首创的关键核心技术,如柔性直流IGBT电源供电(CISDIFlex系统)、阶梯扰动水平连续加料及预热技术和绿色高效电弧炉炼钢工艺控制管理系统等,是世界上第一个采用柔性直流供电技术对电弧炉的弧流和弧压来控制的电力电子工业化应用,该解决方案基于现有的供电条件,通过对电弧电流电压的稳定控制进一步提升电弧炉内平熔池的工艺稳定性。

  CISDIFlex系统在高强度高效率电能输入、增强钢液搅拌均匀性、电极损耗小、对电网冲击小等方面与传统技术相比有着非常明显优势,解决了传统晶闸管电源抗冲击能力差、损耗高、故障率高等问题,大幅度提高了电能转换效率,大大降低电能消耗,冶炼过程中电源输出响应速度<0.1ms,网侧功率因数>0.95,电压、电流波动<3%,电源装置整体损耗可控制在3%以内。

  阶梯扰动水平连续加料及预热技术特点在于不同于传统水平预热涵道只能预热废钢的表面,形成了阶梯扰动预热涵道,可实现废钢在预热段翻滚,使废钢预热更加均匀。

  绿色高效电弧炉炼钢工艺控制管理系统,是在探明全废钢电弧炉生产“废钢输料-预热升温-供能熔化-杂质脱除”的物质能量跨尺度变化特性基础上,提出的废钢绿色清洁使用、快速高效熔炼和产品稳定升级的工艺技术路线。创建了电弧炉炼钢多层级信息在线检测和控制管理系统,并运用大数据的分析方法对历史操作数据来进行分析和优化,有效提高设备的稳定运行和生产指标,实现了炼钢系统高效运行。

  推荐理由:CISDI-SpuerARC绿色高效电弧炉炼钢技术实现了电弧炉炼钢跨尺度高效协同控制技术集成并取得工业化应用。该技术通过提高工艺技术及装备水平,优化了电弧炉冶炼能量消耗、环境友好等关键指标,促进了钢铁工业可循环、绿色、低碳发展。

  2023年10月,新余钢厂在新建的全球最大660m2烧结机上采用了中钢天澄环保研发的烧结机头烟气袋式除尘技术。早在2021年9月中钢天澄环保就在新余钢厂360m2烧结机上建成全球首台套烧结机头烟气袋式除尘示范工程,颗粒物排放浓度5.4mg/m3,运行阻力710Pa,运行能耗降低40%以上。

  国内外烧结机头(球团)烟气净化均采用电除尘器,袋式除尘历来被视为技术“禁区”,但电除尘器出口颗粒物浓度一般在50-150mg/m3,大量粉尘进入后续脱硫脱硝系统,极度影响烧结正常生产和烟气净化系统超低排放的稳定运行,成为行业突出痛点和难点。中钢集团天澄环保科技股份有限公司针对烧结机头烟气风量大、高温、低温易结露、高负压、强腐蚀和存在火星的特点,历经多年研发和工业试验,在烧结机头烟气袋式除尘工艺、核心装备、过滤材料等方面取得重大突破,研发了具有预除尘、火星捕集、抗高负压和低阻力等功能的“顶部垂直进风袋式除尘器”,研制了具有耐高温、耐腐蚀、抗结露和阻燃等功能的特殊过滤材料,开发了安全保障技术,形成了具有自主知识产权的原创技术,成果得到了快速转化和工业应用。该技术于2022年5月在莱芜钢厂400m2烧结机湿法脱硫装备的前置得到应用,2023年2月在广西盛隆钢铁2×320m2烧结机活性炭脱硫脱硝装备的前置得到应用。目前,袋式除尘已覆盖大中小系列规格烧结机。

  烧结机头实施袋式除尘后,原主抽风机利旧,除尘器出口颗粒物浓度保持在5mg/m3左右,保障了脱硫、脱硝系统运行稳定性,对烧结生产和产量不造成影响,与烧结生产的同步率达到100%,机头除尘成本下降25%,除尘脱硫脱硝成本下降20%以上。该技术为烧结机头烟气超低排放和减污降碳提供了一种全新的解决方案。经技术评价,成果整体达到国际领先水平。该技术已成功入选中国工信部《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2023年版)》,获得“2023年中国宝武技术创新重大成果奖”一等奖,入选中国钢铁工业协会《钢铁行业优秀环保技术案例目录》和《钢铁行业超低排放BAT技术清单》,入选中国金属学会《钢铁工业降本增效关键共性技术推荐目录》。

  推荐理由:烧结机头袋式除尘不仅解决了传统电除尘器出口颗粒物排放超标的问题,更重要的是能够保障后续脱硫脱硝系统或活性炭净化装置超低排放稳定运行,并实现节能降碳,降本增效。该技术是烧结机头除尘技术的一种原始创新,解决了世界性难题,是中国在烧结环保上取得的重大科学技术成果,引领了烧结除尘技术的发展趋势,实现了“中国创造”。

  19.全球首条全钒钛磁铁矿带式焙烧机球团生产线日,全球首条全钒钛磁铁矿带式焙烧机球团生产线在攀钢西昌新炉料公司实现达产达效。西昌300万t/a全钒钛磁铁矿带式焙烧机球团项目于2021年10月开工建设,总包单位首钢国际工程技术有限公司克服新冠疫情、调动全员力量,仅用1年多时间完成项目建设、施工、系统调试,2022年11月17日正式投产。这条全钒钛磁铁矿球团生产线以引进吸收、研发创新的带式焙烧机球团技术为核心,打造建成我国乃至全球首条“高效、节能、减排、低碳”的全钒钛磁铁矿带式焙烧机球团生产线。

  项目应用许多先进的专利和专有技术:先进布料技术、厚料层焙烧技术、抽干段布风板优化技术、CFD流场模拟技术、先进燃烧技术、烟气氧含量降低技术、鼓干段SO2及NOx降低技术、干式结构梁及风冷梁新技术和三维工程设计技术等。投产至今,作业率>97.5%,日产量≥9100t,成品球团矿FeO质量分数为0.6%-1.5%,抗住压力的强度≥2200N/个,碱度为自然碱度;烟气中烟尘质量浓度2.53mg/Nm3、SO2质量浓度3.15mg/Nm3、NOx质量浓度42.42mg/Nm3、基准氧含量体积分数17.34%,各项技术经济指标和排放指标均达到国际先进水平。

  西昌300万t/a带式焙烧机球团生产线生产的全钒钛磁铁矿球团强度高、粒度均匀、含铁品位高、还原性好、生产加工成本节省约50元/t,为公司能够带来了不菲的社会经济效益。同时,攀钢西昌新炉料公司高炉使用全钒钛磁铁矿球团后顺行稳定,球团入炉比从25%提高至50%,大幅度降低了燃料比、渣比和碳排放量,助力公司实现“低碳绿色”转型发展。

  西昌300万t/a球团生产线是当前我国乃至全球首条全钒钛磁铁矿带式焙烧机生产线,应用了许多先进的“高效、节能、减排、低碳”专利和专有技术,推广应用前景广阔。不仅为企业“低碳绿色”转型发展、实现“双碳”目标作出了卓越贡献,而且也为带式焙烧机技术的发展开辟了新方向,开启了全钒钛磁铁矿造块技术的新纪元,标志着带式焙烧机球团技术又上一个新高度。20.国际首创转炉烟气余热回收技术实现工业化应用

  2023年11月21-24日,在中国金属学会和中国冶金科工集团有限公司组织的科技成果评价会上,“转炉烟气(800-200℃)余热回收技术的开发与应用项目被评价为国际领先水平。该技术应于中冶京诚和建龙集团合作开展的国内首台套研发示范转炉烟气隔爆型中低温余热回收项目,在建龙西林钢铁实现工业化应用,连续生产运行稳定。

  该技术的运用颠覆性开创了国际首个转炉烟气全余热回收安全生产的基本工艺路线,针对转炉烟气余热安全稳定回收、微径颗粒的有效分离、转炉烟尘综合治理以及控制管理系统自动化等难题,提出高温区“主动防爆+被动泄爆”的防爆理念,首创出高温火种捕集、高温泄爆、中低温区宽流道对流换热等核心技术,首次开发出基于控流分配浅层斜板沉降技术的高温火种捕集装备,开发出全过程“粘性调控-激振促流”耦合防堵清灰技术和耦合转炉烟气(800-200℃)余热回收技术的自动化控制管理系统,实现了能源、环保实时监测及冶炼全过程的自动化控制。根据实际生产数据,该技术可实现吨钢蒸汽回收量增加40%以上,达到国际领先水平。

  针对转炉烟气中低温余热长期没办法回收的难题,颠覆开发了转炉烟气(800-200℃)余热回收技术,国际上率先实现了全干法烟气解决方法,部分转炉除尘灰回转炉直接循环利用,以颠覆性技术引领了转炉工序的科技革命,推广应用前景广阔,助力冶金行业高质量绿色可持续发展。21.中国首套百万吨级氢基竖炉建成投产

  2023年12月23日,宝钢湛江钢铁百万吨级氢基竖炉项目进行热负荷试车。该项目区别于国际上采用天然气制备还原工艺气体的常规手段,采用了中国宝武全球首创的“多气源直接加氢零重整直接还原竖炉”Hyresp-100工艺技术,建成后将是中国国内最大、世界首套采用氢气气源的氢基竖炉,实现国内百万吨级氢基直接还原炼铁技术零突破。同时,项目对工艺进行了优化设计,预留了直接还原铁热送功能,将来打通“竖炉+电炉”短流程工艺之间的衔接。

  宝钢湛江钢铁百万吨级氢基竖炉通过贯通富氢气体净化、氢基竖炉还原、二氧化碳捕集、直接还原产品冷却等绿色短流程,形成“CO₂捕集”“直接还原焦炉煤气精制”“工艺气体灵活调配”“CDRI产品处置及应用”等系列领先技术的创新应用。据测算,项目投产后对比传统铁前全流程高炉炼铁工艺同等规模铁水产量,每年可减少二氧化碳排放50万吨以上,当使用氢气比例提升至90%时,比高炉长流程碳减排90%以上。

  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。该工程具备全氢工艺试验条件,同时可按不同比例灵活使用焦炉煤气、天然气和氢气,是国内最大、世界首套采用氢气气源的最大的零重整竖炉直接还原氢冶金示范工程。推荐阅读

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