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钢铁业“碳冶金”到“氢冶金”技术变革时代已经来临

 yaohbsg 2023-07-19 发布于广东
钢铁业“碳冶金”到“氢冶金”技术变革时代已经来临
最近,冶金行业的热门话题一定是“氢冶金”,氢冶金因其契合当前“碳达峰”、“碳中和”的发展战略思想,已成为各家钢企特别是行业龙头争相抢占的战略发展高地。以宝武为代表的国有大中型钢铁公司正在大力布局氢冶金,包括配套的氢制备和、氢能供应等项目。
氢冶金是氢气取代碳作为还原剂和热源炼铁,还原产物为铁和水,全氢冶炼理论上可实现零碳排放,其基本反应式很简单,为Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,还原剂为氢气,产物为铁和水。当前的氢冶金技术路线分两种:高炉富氢冶炼和氢基直接还原竖炉冶炼两种。
氢基直接还原竖炉是通过用氢气与一氧化碳混合气体作为还原剂,与铁矿石直接反应还原出海绵铁,再用电炉进行进一步冶炼成钢,过程中完全不需要煤和焦炭。相比传统高炉炼铁至少能减少90%的碳排放,也大大缩短和钢铁制造流程,长期来看氢基直接还原冶炼是氢冶金长期的发展方向和终极目标。但现阶段氢基竖炉存在生产成本高、冶炼效率低等诸多问题。再加上目前国内大部分钢企仍是长流程冶炼,改造难度大,产线升级周期长等现实问题。故氢基直接还原冶炼技术的大范围应用还有很长的路要走。
而高炉富氢还原是通过喷吹天然气、煤气等富氢气体参与高炉冶炼。富氢后能够促进铁矿石还原,降低焦比,减少碳排放10%-20%。由于该工艺是基于传统高炉来改造,投资小、见效快。所以,现阶段高炉富氢还原工艺将会成为主流技术路线。
氢冶金技术的推广与应用,将带来传统钢铁冶金技术的革命性技术进步,钢铁业要摘掉高碳排放、高污染、高能耗的标签,氢冶金是最大的突破口,从“碳冶金”转变到“氢冶金”是钢铁行业发展的必由之路。

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