短流程炼钢,节能降碳潜力大(产经观察)

光山新闻网 采集侠 2024-08-07 07:45:01
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短流程炼钢,节能降碳潜力大(产经观察)

 

  江西省新钢集团电弧炉节能环保升级异地改造项目车间。
  赵春亮摄

 

  钢铁业是支撑国民经济的基础产业,也是制造业门类中碳排放量较大的工业部门,其绿色低碳转型意义重大。

  今年,国家发展改革委等部门出台《钢铁行业节能降碳专项行动计划》,将“提升短流程电炉炼钢比重”作为推动钢铁业绿色低碳发展的一项重要举措,提出“到2025年底,废钢利用量达到3亿吨,电炉钢产量占粗钢总产量比例力争提升至15%”。

  什么是短流程电炉炼钢?在钢铁业,冶炼工艺主要有两种,一种是以铁矿石为主要原料的“高炉—转炉”长流程炼钢,俗称转炉钢,另一种是以废钢为主要原料的短流程电炉炼钢,俗称电炉钢。和长流程炼钢不同,短流程电炉炼钢的主要原料是废钢,工序上则省去了焦化、烧结、高炉炼铁等污染、能耗和碳排放相对较高的环节。

  发展短流程电炉炼钢的意义何在?下一步将如何推进?记者进行了采访。

  采用短流程电炉炼钢冶炼工艺,降碳减排效果显著

  废钢破碎、机器轰鸣,走进河钢集团石钢公司废钢加工车间,2台大型龙门剪和1台大功率破碎机正对条状、板状废钢进行剪切和破碎处理。

  在电炉车间,两座双竖井废钢预热直流电弧炉很是显眼。废钢经过分拣和处理后,会被送至配料间、装入料篮,再送至电炉顶部进行预热,后通过电炉熔化成钢水。这款电炉采用了独特的废料预热方法,可利用生产余热将废钢温度提升到600至800摄氏度,从而缩短废钢熔化时间,提高生产效率。随后,钢水顺着出钢口流入钢包中,送往精炼车间进行精炼和真空处理,之后完成连铸。“这些工序,和长流程炼钢区别不大。”石钢公司炼钢厂厂长助理杨韦华说。

  “绿色低碳发展是钢铁生产的新要求、新趋势。”石钢公司发展建设部副部长杨卓告诉记者,2018年,新厂区启动建设时,就舍弃了老厂区的长流程,坚定选择了短流程。

  “矿石、焦煤、焦炭、球团,曾经钢铁生产所必需的原材料,如今已从采购清单中消失,使用的原料变成了各类废钢,工作环境也更清洁了。”杨卓表示。经初步测算,相比老厂区,新厂区吨钢综合能耗降低62%,吨钢水耗降低46%,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物减少75%。

  此外,短流程电炉炼钢还有生产组织灵活、原料适应性强的优点。“长流程炼钢,工序一环连着一环,化学反应复杂。即便市场有波动、需要灵活调整产量,也不能轻易停掉高炉,否则重新启动需要大量成本。短流程工艺没有高炉炼铁环节,就避免了这些问题,生产组织更加紧凑高效。”杨韦华表示,短流程工艺还能灵活适应不同种类的废钢原料,将其转化为钢铁产品。

  当前,我国“高炉—转炉”长流程炼钢在粗钢总产量中的占比为90%左右。据中国钢铁工业协会(以下简称“中钢协”)课题组初步测算,2021年我国长流程钢铁企业吨钢碳排放约为1.8吨,其中70%以上来自铁前工序,而省去了铁前工序的全废钢电炉炼钢企业吨钢碳排放约为0.36吨,降碳效果显著。

  “纯废钢短流程电炉炼钢比‘高炉—转炉’长流程炼钢每吨碳排放低1.5吨左右,是钢铁行业降低二氧化碳排放最有效的途径。未来,钢铁行业降碳的主要路径之一就是要发展电炉短流程炼钢。”中钢协相关负责同志认为,推动钢铁业节能降碳,“高炉—转炉”和电炉在上、下半场的角色和降碳贡献不同,“‘上半场’碳排放总量降低要靠长流程,‘下半场’实现碳中和还得靠短流程。”

  政策有力支撑,行业快速发展,电炉钢比例有望逐步提升