“1月29日,首钢精唐公司炼钢厂员工正在组织生产大比例废钢。 2023年开始,首钢精唐在保证产品质量的前提下,持续攻关大废比连续生产中的关键难题,成功实现了转炉单工序40%大废比、50%大废比的连续生产。 ”
今年年初,首钢的消息传出后,有人质疑:从2018年到2020年,在钢材销售特别好、效益很高的时期,为了提高产量和效率,很多高炉厂的废品率提高到30%-35%是可以理解的。但在2023年,当钢铁行业相对无利可图时,这么高的废品率又何在何意义?
在经济效益方面,废钢率从30%提高到50%,这需要全程添加废钢,这增加了额外的能源成本和每吨钢水的成本。 然而,在当前“双碳”背景下,提高废钢率可以有效降低长流程钢铁生产中的碳排放,为钢铁产品向低碳领域拓展提供有效支撑。
CBAM是《欧洲绿色协议》不可分割的一部分和核心,该协议旨在对高碳进口的二氧化碳排放征收特别关税。 CBAM在时间上设定了一个过渡期。 根据 2023 年 5 月最终通过的欧盟 CBAM 指令,将从 2023 年 10 月 1 日到 2025 年底有一个过渡期。 自2026年1月1日起,对进口到欧盟的相关产品正式征收碳关税。
钢铁行业作为能源密集型行业,是制造业31大类碳排放的贡献者,碳排放总量控制压力巨大。 虽然中国对欧盟的直接出口不多,但中国钢铁行业的下游,如汽车、家电等产品,出口量非常大,尤其是近两年,中国汽车出口跃居世界第一。 这些产品中使用的钢材的碳足迹是多少? 只要涉及对欧盟的出口,就会面临“碳关税”的问题。 根据世界银行的研究,如果“碳关税”全面实施,在国际市场上,中国制造可能面临26%的平均关税,出口可能因此下降21%。
根据国内数据,根据现行CBAM规则的初步估算,导致中国出口到欧盟的钢材每吨分别上涨652元和690元。 碳关税的实施将提高我国钢铁企业的生产成本,导致钢铁产品出口增加,增加钢铁产品出口的竞争压力,大大降低我国钢铁产品在国际市场上的竞争力。
在碳中和的背景下,宝马集团计划在2030年将碳排放量比2019年减少20%,主要通过使用绿色能源、使用更高强度的产品和使用更多的废钢原材料。 沃尔沃计划在 2018 年至 2025 年期间将链条总排放量减少 25%,到 2040 年实现近零排放。 车企在承担碳中和责任的同时,也对第一产业链提出了更高的减碳要求。
近两年来,我国新能源汽车快速崛起,国内汽车行业对低碳钢的需求最为迫切,也正在逼迫有能力或有志于车钢的钢厂更加关注低碳,更早地实现“绿色钢铁”,从而在新一轮低碳浪潮中进一步抢占或巩固市场。
因此,首钢将废钢率提高到50%的做法,已经不再是一个简单的经济利益问题,而是事关首钢汽车用钢在未来低碳绿色汽车用钢市场的生存。
传统的高炉转炉钢厂在生产过程中依赖大量的铁矿石、焦炭和丰铜煤,在生产过程中产生大量的二氧化碳,提高废钢率是此类钢厂减碳的最佳选择之一。 此外,中国钢铁行业还有哪些其他方式来减少单个钢材的碳排放?
1.铁前的低碳生产
在高炉转炉的长过程中,铁水生产过程中的CO2排放占主导地位,炼铁系统约占钢铁过程CO2排放量的70%,主要是因为消耗了大量的化石燃料。
目前的低碳路线是高炉的减碳路径主要焦化工艺的低碳技术和高炉节能减排技术,如焦化干熄技术、焦炉煤的湿度控制生产、捣固焦炭技术、高炉炼铁工艺等包括:高炉复合燃料喷射技术(煤粉、废塑料、 生物质等)、高炉富氢冶炼技术等。 另一种是非高炉炼铁路径,这是近年来讨论的很多包括直接还原和熔融还原,直接还原炼铁使用煤、气体或液体燃料作为能源和还原剂,低于铁矿石软化温度,矿石中的氧化铁不经熔化而还原,得到固体直接还原铁(DRI、HBI、HDRI)生产工艺。 熔体还原是指炼焦煤在非高炉炼铁中熔炼液态热铁的工艺。
从直接还原铁的角度来看,由于我国天然气资源不丰富,很难与中东和俄罗斯竞争用天然气生产直接还原铁或HBI。 因此,“氢冶炼”的氢基竖炉冶炼方法很可能是中国未来实现低碳近零排放的终极炼铁技术。
2.低碳炼钢技术
1)转炉提高了废品率。转炉炼钢废钢率每增加10%,每吨钢的二氧化碳排放量就会减少约6%。 基于我国转炉工艺比例高的基本国情,发展转炉高废比冶炼工艺,在转炉中用更高比例的低碳炉料(废DRI)替代高炉铁水进行冶炼,将成为转炉炼钢的重要选择。 有效提高废钢比,实际上是在成本可控的条件下对废钢进行预热或预熔,以满足炼钢工艺的热平衡技术要求。
2)电弧炉短流程炼钢,减少碳排放,从绿色电力(低碳电力)和绿色原材料(废钢)方面。以汽车用钢为例,一些海外企业曾尝试使用HBI+废料作为原料,通过电炉生产。
3. 二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术
它是指将CO2从能源工业和制造业排放的废气或大气中分离出来,直接利用或注入地下,实现CO2永久减排的过程。
因此,总的来说,提高废钢率,促进电炉炼钢技术的发展,对于我国实现碳中和,提升钢铁工业竞争力具有重要意义。 而我们老铁年复一年地加工废钢,不仅是为了养家糊口,也是为了美化我们的家园和城市,为了发展循环经济和国家的碳中和。
由于他不从事炼钢行业,文章中难免会有不专业的地方,希望能批评和纠正。