


在煉鐵領域,韓國政府將氫還原煉(liàn)鐵(tiě)法指定為國家核心產業技術,正加緊開發。氫還原煉鐵法是(shì)用氫替換碳作為(wéi)煉鐵還原劑,使煉鐵工序中產生水,而不是二氧化(huà)碳,從而大幅度減(jiǎn)少溫室氣體的排放。
目前,利用煉鐵廠產生的煤氣製造氫氣,但氫還原(yuán)煉鐵法(fǎ)正式商業化生產後,氫氣的使用量將大幅度(dù)增加,這部分氫氣不足以滿足需求(qiú),因此預計製氫技術將發生很大變化。專家表示,可以利用核能(néng)製氫,如果該技術研發成功,則製氫成本將比現在降低40%以上。

早在2009年,韓國原子能研(yán)究(jiū)院與POSCO等韓國國內(nèi)13家企業及機關共同(tóng)簽署(shǔ)原子能氫氣合作協議(KNHA),正式開始開(kāi)展核能製氫信息交(jiāo)流和技術研發。
2010年5月,POSCO正式開(kāi)發著手開發(fā)超高溫煤氣爐(VHTR, Very High Temperature Reactor)和(hé)智能原子爐(SMART: System-integrated Modular Advanced Reactor)。VHTR和SMART與氫冶煉技術密切相關,為此POSCO與原子能(néng)研(yán)究院密切合作,共同(tóng)開展核能係統和原材(cái)料方麵的研究。
韓國政府認為,以目前的煉鐵技術,到2030年鋼鐵產業根本(běn)無法(fǎ)達到溫室氣體排放標(biāo)準,因此必須研(yán)發從根本性減少溫室氣體排放的(de)全(quán)新生產技術。
韓國(guó)產業部表示,用傳統的工藝(yì),通過提高能源效率(lǜ)等方法,最多可以減少3%左右的排放,但如氫還原煉鐵工藝開發成(chéng)功,則可以降(jiàng)低15%以(yǐ)上(shàng)的二氧(yǎng)化碳排放。
為此,韓國政府從2017年到2023年投入1500億(yì)韓元(約合9.15億人民幣),以官(guān)民合作方式研發氫還原(yuán)煉鐵法。
韓國計劃將通過以下三步完成氫還原煉鐵:
第一步:從2025年開始試驗爐試運行;
第二步:從2030年開始在(zài)2座高爐實際投入生產(chǎn);
第三步:到2040年12座高爐投入使用,從(cóng)而完成氫還原煉鐵。
從預計投入(rù)資金情況來看,從技術研(yán)發到在2座高爐上實際投入生產,需要投入8000億韓元(yuán)(約合48.78億元人民幣)的資金,可(kě)減少1.6%的二氧化碳排放(fàng),在(zài)12座高爐(lú)實際投入(rù)生產,預計需要投入4.8萬億韓元(約(yuē)合292.68億元人民幣(bì))資金(jīn),可減少8.7%的二氧化碳排放。
氫還原煉(liàn)鐵法有以下4項核心技術:
(1)氫氣增幅技術:通過焦爐煤氣(COG)改(gǎi)質,提高COG中氫含量(liàng),使(shǐ)其達(dá)到高爐氫還原要求。
(2)實際操作中的全新技術開發:氫氣吹(chuī)入技術、爐內化學反應最佳化技術、難還(hái)原礦及低品位礦石還原技術、焦炭\燒結(jié)礦\爐渣品質設計技術(shù)等等(děng)實際操作中需要的全新技術開發非常重要(yào)。
(3)超耐熱\超耐腐蝕原(yuán)材料(liào)開發:需要先行開發可以儲藏高溫(wēn)、高壓氫氣和在900度以上高(gāo)溫下的超耐腐蝕高溫材料。
(4)利用氫氣的直接(jiē)還原鐵(DRI)生產(chǎn)技術:開發利用氫氣,將鐵礦石(shí)在固(gù)體狀態下直接還原成DRI的生產技術,從而使(shǐ)用DRI替代在電爐中使用的高級廢鋼。

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