【研报】钢铁行业：海外钢铁同行低碳排放启示录-210610（25页）.pdf

1、 针对长流程，结合国外钢企过往经验，利用现有低碳技术进行工艺改造，是实现碳达峰的长效路径;其中，氢能冶金应用前景最为广阔，已不存在冶金技术障碍，难点在于氢储能和成本问题。 传统氢能利用方式：传统钢铁生产过程中会产生大量氢资源，如焦炉煤气。基于氢冶金学原理，向高炉中喷吹煤、焦炉煤气、天然气和塑料等均是传统高炉氢冶金技术开发的试验和实践。 (1)高炉喷煤。喷煤是富氢还原应用于传统高炉的典型案例。高炉喷烟煤首先在高温条件下气化，产生的碳氢化物以铁氧化物作触媒高温热裂解成氢气，与铁矿进行反应，提高了高炉的还负面影响，采用了一些高炉喷煤新工艺，如以富氢煤气代替煤粉从风口喷入高炉，使喷吹过程更加高效节能。

2、 (2)煤气化技术。煤气化技术是一个热化学加工过程，以氧气、水蒸气为气化剂，在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃物转化为可燃气体。煤气化技术在化工领域已广泛应用，利用不同制气方法所获得的还原性富氢气体对低碳冶金具有借鉴意义。 (3)高炉喷吹废塑料(废橡胶)技术。高炉喷吹lkg 废塑料，相当于 1.2kg 煤粉。废塑料成分简单，含氢量是煤粉的 3 倍，高炉每喷吹 1t 废塑料可减排 0.28t 二氧化碳。废塑料、橡胶以其优良的加工性能与耐用性使其可得到回收利用，但需要塑料的分类加工政策支撑。 国外氢冶金工艺最新进展：气基直接还原炼铁是氢冶金在炼铁技术上的经典应用。欧洲重视和支持发展氢能冶金

3、，将氢能看作未来减少碳排放的重要能源选项，有望实现对化石燃料的大规模替代。根据对欧洲氢能发展现状和未来潜力的研究，化石燃料制氢+碳捕集和封存是目前低碳制氢的现实方式，未来电解水制氢将逐渐成为低碳低成本制氢的方法。过去十年，钢铁行业在全球严格的资源和环保政策约束下，世界主要产钢国开始致力于开发能够显著降低CO2 排放的突破性低碳冶金技术。瑞典 HYBRIT 氢气直接还原炼铁技术：2016 年 4 月，能源供应商瑞典大瀑布电力公司(Vattenfall)、瑞典钢铁集团(SSAB)和瑞典矿业集团(LKAB)联合开展 HYBRIT 项目，旨在联合开发用氢气替代炼焦煤和焦炭的突破性炼铁技术。项目计划在20182024 年进行全面可行性研究，并建立一个中试厂进行试验;在 20252035年建设示范厂。HYBRIT 是采用氢的直接还原炼铁工艺项目。采用氢气作为主要还原剂，氢气和球团矿反应生成直接还原铁和水，如图 3 所示。直接还原铁作为电炉炼钢的原料，该工艺能大幅度降低二氧化碳的排放量。使用的还原剂氢气的主要来源是电解水制氢，电解水使用的电力来自于水力、风力等清洁能源发电站。其中， HYBRIT 工艺吨钢二氧化碳排放量为25kg，比高炉工艺二氧化碳排放量降低了98%。