剛剛召開的中央財經委員會第九次會議，提出了如期實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。我國是世界最大的鋼鐵生產及消費國，2020年粗鋼產量約10.5億噸，占全球產量的56.5%，整個鋼鐵產業(yè)的碳排放量占我國碳排放總量的15%。要如期達標，低碳轉型壓力巨大。
高爐改造、智慧制造
中國鋼鐵業(yè)正進行全球最嚴超低排放工程
傳統(tǒng)的高爐煉鐵是整個鋼鐵生產過程中的重要環(huán)節(jié)，也是鋼鐵生產環(huán)節(jié)中能源消耗最大的一道工序，整個鋼鐵生產過程中，70%的能源消耗都產生在這個環(huán)節(jié)。根據測算，傳統(tǒng)煉鐵高爐每煉一噸鐵水，就會排放兩噸二氧化碳。
要實現鋼鐵生產中碳排放的減量，對傳統(tǒng)高爐進行工藝和技術的改造升級變得迫在眉睫。田寶山所說的出路，是對高爐煉鐵工藝的改進，降低碳排放。眼下，他們正在對430立方米的氧氣試驗高爐進行調試。這座氧氣高爐和傳統(tǒng)的煉鐵高爐究竟有哪些不同呢?
技術的難點在于要通過提高進入高爐的氧氣純度，讓高爐內只生產對煉鐵有用的一氧化碳和廢氣二氧化碳，再將一氧化碳留在高爐內代替化石燃料煉鐵，從而減少對化石原料的使用。如果達到50%的富氧量，可以減排10%左右的二氧化碳。
經過五六個月的連續(xù)奔忙，他們終于實現了第一階段的目標，富氧達到百分之三十五，爐內溫度正常，試驗高爐整體運行平穩(wěn)。
中國寶武新疆八鋼氧氣高爐爐長田寶山
在整個鋼鐵行業(yè)，低碳冶煉已經成為了這個春天的一股風潮，在距離烏魯木齊3900公里的上海寶山區(qū)寶山鋼鐵股份有限公司，一群研究員正忙著對燒結設備進行調試，為今天的燒結試驗做好準備。
由于鐵礦石品類不一，為了能提高煉鐵效率，在傳統(tǒng)高爐進行煉鐵之前，都需要對鐵礦石進行燒結處理，從而為高爐提供更好的原料。但傳統(tǒng)燒結作為煉鐵高爐的前端環(huán)節(jié)，對煤炭的用量較大，同時會產生大量二氧化碳氣體。通常，燒結工序產生的二氧化碳占全流程的15%左右。而李建所研究的微波燒結則是通過電能來代替煤炭，解決這個環(huán)節(jié)的碳排放問題。
2021年1月，經過對設備的三次優(yōu)化后，這臺價值上千萬的微波燒結設備終于可以正常運行，每天可消化兩噸鐵礦石原料，生產出1.8噸左右的燒結塊原料。而根據檢測設備對燒結之后排出的氣體檢測，可以明顯看到污染物的排放量。
李建測算過，采用傳統(tǒng)燒結工藝，每煉出一噸成品原料，二氧化碳等氣體排放量約為6000毫克每立方米，而通過微波燒結工藝，每煉出一噸成品原料，二氧化碳等氣體排放量僅為25毫克每立方米，相當于99%的污染氣體都可以通過這個新工藝被消減掉。與此同時，也可以減少對煤炭等化石能源的使用。
就在李建忙著對微波燒結裝置進行又一次的改進試驗時，在距離燒結試驗基地不遠處的寶鋼股份寶山基地1號高爐內，研究員徐萬仁正在對高爐內的天然氣代替煤炭裝置進行調試。
這套裝置通過采用天然氣等清潔能源代替煤炭進行高爐煉鐵，從而達到減少碳排放的目的。試驗數據顯示，采用天然氣，每煉一噸鐵水，可以減少二氧化碳排放20公斤，可節(jié)省近80公斤的煤炭。
根據上海天然氣價格每立方兩元左右的價格，與傳統(tǒng)煤粉相比，這個價格足足貴了一倍。采用天然氣或富氫氣體來代替煤炭，雖然目前來看是虧本的，但卻為未來的變革做好了技術儲備。除了采用天然氣，研究人員們還在進行更多的嘗試。
中國寶武中央研究院高級主任研究員徐萬仁 2030年碳達峰，2060年碳中和
鋼鐵行業(yè)在努力
除了加速冶煉環(huán)節(jié)的技術攻關，綠色產品的低碳發(fā)展也顯得尤為重要。統(tǒng)計數據顯示：2020年寶鋼汽車鋼板銷售量達到了1200多萬噸，全國幾乎每兩輛車中就有一輛使用了寶鋼的汽車鋼板。
以汽車車身為例，車身上約有300多個關鍵零部件用到寶鋼的汽車鋼材，如果使用新型的超高強度鋼材，可使車身減重百分之二十到三十左右。而每使用一噸超強鋼，可實現減排0.4噸二氧化碳，與此同時，超高強鋼通過降低油耗，還可協(xié)助汽車在行駛過程中減排兩噸二氧化碳。
目前，在上海寶鋼，從原料進廠到煉鐵工序、煉鋼工序、熱軋工序、冷軋工序以及最終的產品交付，整個流程都已經納入智慧制造的范圍中，每道工序均有一條樣板線。
特別是在冷軋黑燈工廠，已經完全看不到傳統(tǒng)鋼廠的燈火通明，在這座工廠，通過應用信息化技術，實現了行車無人化、物流作業(yè)無人化、3D崗位無人化，大大降低了能耗，提升了生產效率。
不僅是在寶武集團這樣的行業(yè)巨無霸，目前，我國的整個鋼鐵行業(yè)都在進行著低碳轉型的背水一戰(zhàn)。推進節(jié)能技術改造、降低單位工業(yè)增加值的能源消耗，成為了整個行業(yè)的必修課。
作為能源消耗高密集型行業(yè)，鋼鐵行業(yè)在制造業(yè)31個門類中碳排放量最大。可以看到，鋼鐵行業(yè)的龍頭企業(yè)，已經率先開始了全鏈條的改造升級，從生產端的低碳冶煉，到產品端的綠色新品，在這場前所未有的硬仗中，我們看到了他們的智慧、勇氣和決心。我們希望，中國的鋼鐵行業(yè)，能夠在行業(yè)排頭兵的帶領下，堅持綠色可持續(xù)發(fā)展的理念，進一步加快創(chuàng)新步伐，成為全球鋼鐵產業(yè)低碳發(fā)展的先行者、領跑者。
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