氫冶金工藝日后也將面臨原料供需失衡
“目前,氫冶金主要有3個(gè)發(fā)展方向,一是傳統(tǒng)高爐的富氫冶煉工藝,二是河鋼集團(tuán)張宣科技和中國寶武湛江鋼鐵基地正在做的氫基豎爐冶煉工藝,三是基于流化床反應(yīng)器的氫還原鐵工藝。
對(duì)比來看,高爐富氫冶煉工藝在中國鋼鐵行業(yè)內(nèi)比較容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,但減碳幅度相對(duì)而言不大;氫基豎爐工藝以天然氣為還原氣,是成熟的工藝,其規(guī)模化應(yīng)用實(shí)現(xiàn)起來也比較容易,但對(duì)于鐵礦石品位的要求更高些;基于流化床反應(yīng)器的氫還原鐵工藝雖然目前還處在初期探索階段,技術(shù)不夠成熟,但是對(duì)鐵礦石品位要求相對(duì)較低,更具原料成本優(yōu)勢。”鐘紹良表示,長遠(yuǎn)來看,更具原料成本優(yōu)勢的氫冶金工藝更有希望成為日后主流發(fā)展方向。
“在‘雙碳’目標(biāo)下,2050年中國的粗鋼生產(chǎn)將有相當(dāng)大一部分來自廢鋼。如果其他基于鐵礦石的粗鋼生產(chǎn)全部以氫代煤,需要消耗至少4000萬噸/年的氫氣,比2022年中國的氫氣總產(chǎn)量還高很多,因此百分之百以氫代煤并不現(xiàn)實(shí)。另外,氫基豎爐的發(fā)展對(duì)于高品位球團(tuán)礦(66%以上)的需求量也較大,目前全球可用于傳統(tǒng)氣基豎爐的高品位球團(tuán)礦年產(chǎn)能在2億噸左右,并且進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能的空間非常有限。
“因此,我認(rèn)為,可能再過5年~10年,對(duì)于鐵礦石品位要求沒有那么高的氫冶金工藝將成為主流。例如,浦項(xiàng)制鐵的HyREX工藝可以將粉礦直接還原成海綿鐵,這種基于流化床反應(yīng)器的氫還原鐵工藝,可以為鐵礦石資源稟賦不高的地區(qū)提供長期有效的解決思路。
氫冶金原創(chuàng)技術(shù)要有,資金血脈也要暢通
“毫無疑問,以河鋼為代表的中國鋼鐵企業(yè)在氫冶金技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域是走在世界前列的。”鐘紹良表示,與海外企業(yè)采用天然氣不同,河鋼是第一個(gè)工業(yè)化大規(guī)模使用焦?fàn)t煤氣制氫還原球團(tuán)礦的企業(yè)。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,與同等規(guī)模的高爐—轉(zhuǎn)爐長流程相比,河鋼氫冶金示范工程一期工程二氧化碳減排比例達(dá)到70%,每年可以減少碳排放80萬噸,產(chǎn)品金屬化率已達(dá)95%以上。“然而,想要在世界氫冶金領(lǐng)域長期做出彩,只擁有較強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用能力是不夠的。能否在引進(jìn)傳統(tǒng)技術(shù)并創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,自主開拓出一條適合本企業(yè)發(fā)展的新路?只有將關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在自己手里,未來的路才會(huì)越走越寬廣。”他說。
他講道,“‘從0到1’要比‘從1到10’難很多,中國鋼鐵企業(yè)雖擅長從‘1到10’,但目前在低碳冶金領(lǐng)域,我們最需要做的是從‘0到1’。企業(yè)要努力,相關(guān)部門更要支持。”
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