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萨尔茨吉特与Energiron合作的碳中和钢铁生产概念

编辑: 发布时间:2023-08-30 点击:

  Energiron工艺是一种由冶金设备制造商特诺恩和达涅利联合开发的直接还原技术,而德国萨尔茨吉特钢铁公司是欧洲第一家采用氢基还原铁技术的钢铁公司,在2022年3月的意向书中,该公司宣布打算建设一座产能为210万吨/年的直接还原铁厂,进行直接还原铁的工业生产。
  名义产能250吨/小时的直接还原铁厂使用氢气和天然气,由此证实了Energiron技术可以灵活利用包括纯氢在内的各种还原剂。另据萨尔茨吉特透露,该厂是全球首座在长流程综合性钢厂中使用氢气和天然气的直接还原工厂。生产的直接还原铁既可用于高炉工艺节省喷吹煤,也可用于德国派尼(Peine)工厂的电弧炉。在SALCOS® (萨尔茨吉特低二氧化碳炼钢)项目中,这家德国第三大钢铁生产商正在分步骤将钢铁生产从高炉炼铁转向直接还原。第一步,2025年将二氧化碳排放减少30%;第二步,2030年将二氧化碳排放减少50%;到2045年至少减少95%的二氧化碳排放。首先,通过天然气进行直接还原,在不久的将来,也将采用内部风力发电(绿电)制造的绿氢。为了在2045年完成转型,将利用绿氢直接还原工厂和以绿色电力为动力的电工钢厂进行钢铁生产。
  总体概念包括:利用风能生产绿色电力,以及利用风电通过电解技术生产绿氢。为了确保绿色电力供应,萨尔茨吉特正在与当地能源供应商Avacon合作,在公司办公场所建立一个风力发电场,其中包括7台风力涡轮机和一台OEM电解槽,这是有史以来第一次实现再生发电、制氢和工业用户之间的工业部门耦合。
  除了PEM电解法(质子交换膜)外,萨尔茨吉特也非常关注德国某初创企业的高温电解法(HTE)制氢技术。在钢铁工业等许多行业中,大部分余热,特别是温度在150-250℃之间的低热量并没有被利用,而是以蒸汽的形式排放到大气中。该初创公司的新型高温电解槽利用余热,并借助绿色电力制氢,其效率是以前从未达到的。以固体氧化物电解槽(SOEC)为基础的高温电解法,以蒸汽形式的工业余热提供了大量的能量输入,其电效率可达82%以上,而传统的电解法必须使用更耗能的液态水,故而很难达到60%的电效率。
  到2022年底,该电解槽运行1.3万小时,并生产超过100吨绿氢。以这种方式生产的氢气最初用于钢材退火,将作为氢基钢铁生产路线图上的一个重要里程碑。
  萨尔茨吉特已经开始生产绿色钢材,并与宝马集团达成协议,供应低二氧化碳钢材。从2026年起,这种钢材将应用于宝马集团欧洲工厂汽车的批量生产。