【技术前沿】欧洲钢企推进可持续低碳高炉工艺

近年来，日趋严格的环境法规和钢铁行业的脱碳趋势已经促使欧洲钢铁制造商大力改造高炉设施。高炉炼铁是钢铁厂碳排放的主要来源，为了构建低碳排放生产体系，欧洲钢铁制造商正在开展积极的探索。部分钢铁企业已经推进了不同的低碳技术解决方案，其中一些项目正处于开发或实施阶段。

今年2月，安赛乐米塔尔西班牙公司在位于希洪的阿斯图里亚斯工厂完成了为其240万吨/年的B高炉配备焦炉煤气喷吹系统的项目，目标是每年减少12.5万吨二氧化碳排放。该项目旨在重复利用焦炉中产生的煤气，将其作为炼铁工序的燃料，通过降低焦炭消耗量来削减运营成本。

今年3月，安赛乐米塔尔比利时公司在根特工厂完成了204万吨/年B高炉的升级改造。在设备大修的同时，还安装了全新的自动化系统，由此提高生产效率和运营业绩。为了实现安赛乐米塔尔根特工厂的气候目标，同时推进中试项目的逐步实施，设备的升级改造发挥了重要的作用。

安赛乐米塔尔目前正在推进两个具有开创性的碳减排项目：一是Steelanol（钢铁醇），这是一项高炉二氧化碳捕集技术，借助生物技术将废气转化为各种材料，包括生物燃料；二是Torero（托雷罗）项目，该项目通过烘焙工艺将木材废料转化为生物质煤，其中还涉及到工业厂房的建设。随着两个项目的实施，二氧化碳排放将大大减少，特别是通过更有效的燃料消耗，回收木材废料、报废塑料和喷吹废气等，由此从各种废弃物中回收碳。此外，将废气中的碳转化为新产品，此举将为企业提供全新的市场机遇。

今年8月，安赛乐米塔尔根特工厂开始使用生物质煤，部分替代化石燃煤。生物质煤由荷兰的Perpetual Next公司提供。现场的首个烘焙反应釜计划于2022年投入运行，第二个反应釜计划于2024年投运。

安赛乐米塔尔德国公司正准备在艾森胡滕施塔特工厂对170万吨/年的高炉进行改造，通过引进天然气喷吹技术，替代燃煤的使用，目标是在2050年之前实现碳中和。德国天然气供应商VNG Handel& Vertrieb公司将为该高炉提供天然气。由此，艾森胡滕施塔特工厂二氧化碳的排放水平将每年减少5%，此外，能源成本也将显著下降。

安赛乐米塔尔波兰公司已经对其Dombrowa Gurnicha工厂的240万吨/年的2号高炉进行升级改造，将为该设备配备一条新的天然气管道，以提高技术的有效性和可靠性。普锐特冶金技术公司和MZRP集团将共同承接该工程，计划于2023年一季度完工。

与此同时，归咎于欧洲钢铁需求萎缩和进口增长，安赛乐米塔尔波兰公司的克拉科夫工厂决定永久关停135万吨/年的高炉和260万吨/年的炼钢设备。事实上，这些设备自2019年秋季以来就一直闲置。

德国蒂森克虏伯公司的杜伊斯堡布鲁克豪森工厂已经开始对360万吨/年的1号高炉进行大修，以期延长其服役寿命。该工程计划于今年9月完成。

蒂森克虏伯已经开始在杜伊斯堡布鲁克豪森工厂实施一个开创性项目，即高炉工艺中使用氢气的第二阶段试验，氢气通过28个风口向9号高炉喷吹，旨在实现低排放的碳钢生产。第二阶段试验还将探讨氢气技术对高炉冶金工艺的影响。此外，蒂森克虏伯计划为现有的4座高炉（总计产能约1170万吨/年）配备新技术，目标是将二氧化碳最高减排20%。

在H2SYNGAS项目中，德国Saarstahl公司开发了一种新技术，能够在其Rogesa工厂高炉工序中大量使用工艺气体和氢气。该公司工艺气体产生的合成气体将富集氢气。富氢混合气体将作为还原铁矿石的还原剂，有望在炼铁过程中取代焦炭，从而避免二氧化碳排放。

捷克最大的钢铁公司Trinecke Zelezarny将在特瑞尼克工厂投资6亿捷克克朗（约2310万欧元）对105万吨/年的6号高炉进行改造。该高炉将在采样和装料处理区新增一个除尘系统。此外，还将对炉缸进行改造，三分之一的热风炉将进行升级，确保炼铁工序的节能减排。这些项目预计将于今年11月完工。

意大利阿维迪公司决定关停的里雅斯特工厂的铁前工序设备。其中包括两座高炉（合计产能88万吨/年），以及焦化厂和烧结厂。受环境问题的影响，这些设备已被闲置多年。

目前，欧洲钢铁企业正在推出越来越多的减碳方案，以提高高炉设备的环保性能，通过淘汰部分落后设备实现脱碳目标。不过，欧洲钢铁制造商还需要国家政府层面的支持，这是因为脱碳将推高成本，进而对产品竞争力产生负面影响。