氢能:钢铁行业减碳的必由之路?

维克·

(这是一个数据图谱:分析技术用钢、不锈钢及工具钢的合金化学成分,展示所研究钢种的广泛谱系 / ©瑞士钢铁集团)

从一些钢铁行业的从业者了解到,这个行业正面临巨大的环保压力。

全球8%的二氧化碳排放来自钢铁生产,这让人不得不重视。

特别是在钢材热处理环节,每年仅因为烧天然气就产生了390亿吨二氧化碳,这个数字让人触目惊心。

最近,瑞士钢铁集团在做一个很有意思的项目,叫HYDREAMS,从2023年4月开始就得到了欧盟的资助。他们想搞清楚一个问题:能不能用氢气替代天然气来做钢材热处理?

当地业内表示,这个想法听起来不错,但实际操作起来问题不少。

他们现在在测试两种炉子:加热炉和退火炉,还有两种不同的燃烧器系统,看看用氢气到底效果怎么样。

说实话,这方面的研究确实缺乏。以前没人系统地研究过用氢气炼钢会不会影响钢材质量。

毕竟氢气和天然气燃烧特性差别很大——火焰速度不一样,辐射强度不一样,废气成分也不一样。这些变化会不会让钢材性能发生改变?没人能打包票。

瑞士钢铁集团的可持续发展经理洛朗·西耶就很坦诚地说,用氢气替代天然气这个技术还不成熟,风险不小。比如可能会增加氮氧化物排放,还可能影响钢材质量,甚至减短炉子里耐火材料的使用寿命。

这些问题都得一个个解决。

不过他们的研究方法还是很科学的,从实验室小试开始,然后做计算机模拟,最后上工业化示范。

第一阶段他们测试了13个钢种,好消息是没发现钢材结构或成分有什么明显变化。

接下来几年他们要搞三个工业示范项目,分别针对不同的产品——钢坯、锻造坯料和钢卷。

第一个示范项目今年3月就开始运行了,夏天要做钢坯测试。

另外两个示范项目明年启动。

从钢铁行业的角度看,这个方向确实值得关注。

电加热虽然也是个选择,但在某些应用中确实有问题,比如温度太高时电阻丝容易坏,炉温也不够均匀。

氢气燃烧接下来是个不错的替代方案。 当然,这个项目不只是看技术可行性,还要做安全评估、生命周期分析,算算成本账。

毕竟技术再好,如果经济性不行,推广起来也困难。

对了,简单介绍一下瑞士钢铁集团,他们总部在瑞士,是做特种长钢产品的,在循环经济方面做得不错,专门用废钢在电弧炉里炼钢。他们在25个多国家都有业务,去年营收25亿欧元,员工7500人左右。

在绿色钢材这块算是欧洲行业领先者。

在铂道看来,氢能确实为我们钢铁行业的减碳提供了新思路,需要解决的技术和经济问题不少。其实中国企业,例如河钢、宝武集团等,在氢基竖炉等方面已经走在前面了。

大家都来认真做氢冶金,这就是氢能应用好的开始。

(信息来源:风能周刊)