赵沛:多数钢铁企业没意识到碳排放将成为影响企业未来发展的挑战

2019-1-22 11:14 来源: 中国金属学会

国外正在研发的潜在低碳工艺技术


        2004年,欧盟结合钢铁工业决定实施超低二氧化碳排放项目(ULCOS)。经过多轮选择,当地钢铁企业从80多项钢铁工艺中选择出4项突破性技术:高炉炉顶煤气循环利用技术、新熔融还原工艺、先进的直接还原工艺、电解铁矿石技术。现阶段的研究重点是高炉炉顶煤气循环利用技术。

       日本钢铁工业启动COURSE50(一种环境和谐型炼铁工艺技术),通过抑制二氧化碳排放以及分离、回收二氧化碳,可以减少二氧化碳排放量约30%。COURSE50的主要内容包括3部分:用氢作还原剂还原铁矿石,产生水(而不是二氧化碳,这样可以减少二氧化碳排放量);分离和回收二氧化碳;改良焦炭、提高焦炉煤气氢含量、开发未利用的余热等支持技术。

       韩国浦项计划开发全氢高炉炼铁技术,在高炉内使用部分氢气替代焦炭进行还原反应,从而大幅度减少二氧化碳排放量,近期目标是实现二氧化碳捕获、分离和储存技术(CCS),中长期目标是低成本大批量生产高纯度氢气。

       美国潜在的低碳技术主要有两项:一是氢气闪速熔炼法,即铁精矿粉在悬浮状态下被热还原为铁水,热还原气体为氢气、一氧化碳,或者二者的混合气体,实验发现,新技术的二氧化碳排放量也显著低于高炉工艺;另一是熔融氧化物电解法,即将铁矿石溶解在二氧化硅—氧化钙的高温熔盐中,让电流通过该熔盐,带负电的氧离子移至阳极,放电析出变成气体,带正电的铁离子移至负极,放电变成铁单质沉淀在电解槽底部。电解过程中不产生二氧化碳,仅产生氧气作为副产品。

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