綠色金屬產(chǎn)業(yè)成為光明金屬世界的焦點(diǎn)

光明金屬世界于 2023 年 6 月 12 日至 16 日在杜塞爾多夫舉辦并取得巨大成功，其主題是金屬行業(yè)向氣候中和的轉(zhuǎn)型。參展公司和專家會(huì)議重點(diǎn)關(guān)注根據(jù)“從搖籃到搖籃”方法，在價(jià)值鏈各個(gè)階段的循環(huán)經(jīng)濟(jì)意義上的脫碳、可持續(xù)性、能源和資源效率的技術(shù)和解決方案。杜塞爾多夫展覽公司多年前就通過ecoMetals 計(jì)劃開始了這一發(fā)展。四大領(lǐng)先貿(mào)易展覽會(huì) GIFA、METEC、THERMPROCESS 和 NEWCAST 展位上的參展商提供的產(chǎn)品也相應(yīng)多樣化。共有63,262名國(guó)際觀眾接受了杜塞爾多夫展覽中心的邀請(qǐng)。

大型冶金設(shè)備制造商普銳特冶金技術(shù) (Primetals)、特諾瓦 (Tenova) 和西馬克集團(tuán)在 METEC 上展示了氣候中性鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)路徑及其所需的技術(shù)。鋼鐵公司的目標(biāo)是在所有工藝階段實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)脫碳。然而，我們有充分理由優(yōu)先考慮初級(jí)階段，即生鐵生產(chǎn)的脫碳。生鐵仍然主要在煤基高爐中生產(chǎn)，因此在傳統(tǒng)高爐-轉(zhuǎn)爐路線中，生鐵排放量占整個(gè)煉鋼過程中約 85% 的 CO?2排放量。

CO?2減少至CO?2中和可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)：通過避免二氧化碳（碳直接避免，CDA）和捕獲并隨后儲(chǔ)存二氧化碳（碳捕獲和儲(chǔ)存）或使用（碳捕獲和利用，CCU）。METEC 和 GIFA 均討論了避免和捕獲CO?2的兩種方法。

新鋼企項(xiàng)目表明，脫碳帶來新機(jī)遇。就在幾年前，鑒于全球產(chǎn)能過剩，在歐洲建設(shè)新鋼鐵廠還被認(rèn)為是不可想象的。面對(duì)氣候變化，這種情況發(fā)生了變化。最重要的是，大型汽車制造商和供應(yīng)商已經(jīng)獲得了減少CO?2或未來氣候中和的“綠色鋼鐵”的配額。新的旗艦公司希望將第一家氣候中和鋼鐵廠 H2 Green Steel 納入其中，該工廠目前正在瑞典北部建造。冶金設(shè)備制造商西馬克集團(tuán)堪稱旗艦項(xiàng)目。

競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手普銳特冶金技術(shù)公司 (Primetals)宣布在南部 METEC 開設(shè)一家對(duì)應(yīng)工廠。與西班牙Hydnum Steel合作普銳特冶金技術(shù)宣布在卡斯蒂利亞普埃托利亞諾建設(shè)一座氣候中和鋼鐵廠。Hydnum Steel 旨在成為歐洲最重要的綠色鋼鐵生產(chǎn)基地之一，利用可再生能源和本地生產(chǎn)的綠色氫氣。該工廠被設(shè)計(jì)為小型鋼廠，配有直接還原工廠，用于生產(chǎn)基于天然氣的固體海綿鐵，后來使用可再生能源生產(chǎn)氫氣和電鋼。進(jìn)一步加工在 Arvedi ESP 連續(xù)帶材鑄軋廠和冷軋聯(lián)合廠進(jìn)行。初步計(jì)劃是每年生產(chǎn)150萬噸熱軋帶鋼，其中包括用于汽車行業(yè)的高強(qiáng)度扁鋼。到2030年，熱軋扁鋼和冷軋扁鋼產(chǎn)能可擴(kuò)大至260萬噸。

從安賽樂米塔爾到奧鋼聯(lián)等老牌鋼鐵制造商也走上了氣候中和之路。蒂森克虜伯鋼鐵公司和薩爾茨吉特公司的例子表明，戰(zhàn)略是不同的。Salzgitter正在從傳統(tǒng)的高爐轉(zhuǎn)爐路線轉(zhuǎn)向電爐鋼生產(chǎn)。目的是利用意大利工廠制造商Tenova和Danieli的Energiron工藝直接還原綠色氫來生產(chǎn)固體海綿鐵（直接還原鐵，DRI），然后通過在電弧中添加廢鋼將其液化成鋼，尚未由普銳特冶金技術(shù)建造。蒂森克虜伯打算使生鐵生產(chǎn)脫碳，但保留氧氣煉鋼轉(zhuǎn)爐（氧氣煉鋼廠）的鋼鐵生產(chǎn)。SMS 正在其杜伊斯堡工廠使用 Midrex 流程構(gòu)建 DRI 系統(tǒng)。然后，仍熱的 DRI 在熔爐中液化，并送往氧氣煉鋼廠進(jìn)行進(jìn)一步加工 - 因此，鋼鐵生產(chǎn)配方保持不變，蒂森克虜伯鋼鐵公司可以保留其大約 2,000 種類型的“鋼鐵食譜”。

總部位于杜塞爾多夫的西馬克集團(tuán)專注于走向可持續(xù)和面向未來的冶金行業(yè)的道路。現(xiàn)有工廠（棕地）和新工廠（綠地）建設(shè)的脫碳技術(shù)是焦點(diǎn)。公司座右銘“變金屬綠色”下的其他主題包括循環(huán)經(jīng)濟(jì)和綜合生命周期管理，例如電池和電子廢料的回收。

2023 年 9 月 30 日之前擔(dān)任西馬克集團(tuán)首席執(zhí)行官的布克哈德·達(dá)門 (Burkhard Dahmen) 明確表示，國(guó)際鋼鐵行業(yè)的轉(zhuǎn)型不可能“一刀切”。各個(gè)鋼鐵廠所在地差異很大，當(dāng)?shù)睾偷乩項(xiàng)l件差異很大，例如鐵礦石質(zhì)量、綠色電力和氫氣的可用性、各自的政治指導(dǎo)方針和框架條件以及各個(gè)鋼鐵廠的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)鋼鐵企業(yè)自己的設(shè)定也太不一樣了。達(dá)門強(qiáng)調(diào)：“氣候保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效率必須齊頭并進(jìn)，這樣我們才能看到實(shí)質(zhì)性進(jìn)展?！?METEC 展示的脫碳產(chǎn)品組合從高爐升級(jí)延伸到 CO?2- 使用合成氣的低“藍(lán)色”高爐運(yùn)行，通過將生鐵生產(chǎn)從燃煤高爐轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯舆€原和冶煉廠，實(shí)現(xiàn)綜合鋼鐵廠的脫碳，以及建設(shè)氣候中性鋼鐵廠，直接還原綠色氫與電弧爐中使用可再生能源的鋼鐵生產(chǎn)相結(jié)合。高爐電氣化在現(xiàn)有系統(tǒng)脫碳中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。借助 SMS 在 METEC 上展示的 Easymelt 技術(shù)（電輔助合成氣熔煉爐），CO?2-與基本高爐操作相比，排放量減少50%以上，并且該技術(shù)可以在現(xiàn)有的綜合鋼廠中實(shí)施。Easymelt 概念首次在印度賈姆謝普爾的塔塔鋼鐵公司高爐中實(shí)施。

憑借其“綠色鋼鐵”產(chǎn)品組合，普銳特冶金技術(shù)還以脫碳技術(shù)亮相 METEC。與 SMS 一樣，這家總部位于倫敦的國(guó)際工廠制造商也是 Midrex 直接還原技術(shù)的被許可方。普銳特冶金技術(shù)在奧地利奧鋼聯(lián)公司等公司開展了氣候友好型生鐵生產(chǎn)項(xiàng)目。對(duì)于在法國(guó)和芬蘭宣布的兩個(gè)GravitHy 項(xiàng)目，普銳特冶金技術(shù)正在建造新的“氫就緒”直接還原工廠，最初使用天然氣運(yùn)行，如果有的話，使用基于可再生能源的氫氣運(yùn)行。

鋼鐵生產(chǎn)商安賽樂米塔爾與普銳特冶金技術(shù)合作，正在尋求一種替代方法，通過在比利時(shí)根特工廠捕獲和利用CO?2來實(shí)現(xiàn)高爐路線脫碳。在Steelanol項(xiàng)目中高爐排放物在 CCU 碳捕獲和利用設(shè)施中轉(zhuǎn)化為乙醇，可用于生產(chǎn)可持續(xù)燃料和其他產(chǎn)品。該系統(tǒng)于5月投入運(yùn)行，由普銳特冶金技術(shù)與美國(guó)技術(shù)合作伙伴L(zhǎng)anzaTech（CCU技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先公司）合作建造。LanzaTech 和普銳特冶金技術(shù)在 METEC 的聯(lián)合活動(dòng)中展示了根特生產(chǎn)的第一批乙醇。一旦全面投入運(yùn)營(yíng)，Steanol工廠每年將能夠減少125,000噸碳排放，并生產(chǎn)8000萬升乙醇?！颁撹F行業(yè)到2050年實(shí)現(xiàn)凈零產(chǎn)量的目標(biāo)?取決于突破性 CCU 技術(shù)的發(fā)展?！?Alexander Fleischanderl，普銳特冶金“綠色鋼鐵”工作組組長(zhǎng)。即使是從碳密集型生產(chǎn)方法過渡到新生產(chǎn)方法的鋼廠也可以使用 LanzaTech 技術(shù)來利用各種氣流，而無需對(duì)其設(shè)備進(jìn)行任何明顯的改變。這種靈活性對(duì)于行業(yè)的未來來說非常有趣。

競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Tenova也通過Energiron直接還原在鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型中取得了領(lǐng)先地位。這家意大利設(shè)備制造商在杜塞爾多夫展示了廣泛的技術(shù)組合。意大利人的解決方案擴(kuò)展到用氫基直接還原爐和電弧爐完全取代高爐轉(zhuǎn)爐路線。借助Energiron技術(shù)，DRI生產(chǎn)的CO?2排放量可以從天然氣逐漸減少到部分或全部使用氫氣。作為電弧爐制造商，意大利人可以引用全球 2,000 多個(gè)參考資料，并宣傳世界上生產(chǎn)力最高的 DRI 電弧爐。

該工廠制造商正在利用其iBlue 技術(shù)為綜合鋼鐵廠提供第二條脫碳途徑。這包括用直接還原取代高爐，并結(jié)合開放式渣浴爐 (OSBF) 生產(chǎn)液態(tài)生鐵和爐渣，與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 SMS 的熔爐相當(dāng)。來自直接還原鐵工廠的液化海綿鐵在氧氣鋼廠中作為液態(tài)生鐵進(jìn)一步加工成鋼。OSBF 基本上是一種熔煉還原爐（埋弧爐，SAF），一種特殊形式的電弧爐，例如用于生產(chǎn)鐵合金的電弧爐。

可持續(xù)性和脫碳也決定了奧地利設(shè)備制造商Andritz的發(fā)展。安德里茨金屬部門通過新穎的電爐概念展示了鋼鐵行業(yè)如何節(jié)能和減少排放。這家奧地利工廠制造商為奧地利奧鋼聯(lián)線材公司開發(fā)并建造了電加熱箱式爐?？捎皿w積為100立方米，可在同一爐室內(nèi)同時(shí)均勻加熱和冷卻數(shù)十根18米長(zhǎng)的鋼坯至1200℃。與配備傳統(tǒng)天然氣燃燒器的經(jīng)典罩式爐相比，100% 電加熱裝置消耗的工藝能源最多可減少 25%，并且現(xiàn)場(chǎng)沒有直接 CO?2排放。

安德里茨在其“綠色鋼鐵鍍鋅生產(chǎn)線”方法中看到了金屬加工行業(yè)脫碳的又一步。綠色鋼鐵鍍鋅線的概念是通過高效電輻射管和氫氣燃燒器的組合來替代化石燃料。

THERMPROCESS 的創(chuàng)新燃燒器技術(shù)

THERMPROCESS 特別討論了綠色電力是脫碳的關(guān)鍵但不是唯一解決方案這一事實(shí)。例如，鋼鐵和鋁工業(yè)的熱處理技術(shù)是Schlager Industrieofentechnik的重點(diǎn)。Schlager 在Bilstein 集團(tuán)哈根-霍恩林堡工廠的試點(diǎn)項(xiàng)目展示了創(chuàng)新燃燒器技術(shù)可以通過對(duì)約 100 噸冷軋帶材進(jìn)行世界上首次本地二氧化碳中性熱處理實(shí)現(xiàn)的效果。

Bilstein 與 Schlager 合作，將帶有 11 個(gè)燃燒器、熱輸出為 1800 kW 的完整加熱套從天然氣轉(zhuǎn)換為氫氣，且性能沒有任何損失。領(lǐng)先的工業(yè)燃燒器制造商Kueppers Solutions在 3D 打印的幫助下，進(jìn)一步開發(fā)了燃燒器技術(shù)并將其推向市場(chǎng)成熟。屢獲殊榮的創(chuàng)新雙燃料燃燒器“iRecu”也是Bright World of Metals的眾多亮點(diǎn)之一，現(xiàn)已獲得2023年德國(guó)未來獎(jiǎng)提名。

全球領(lǐng)先的貿(mào)易展覽會(huì)四重奏將于 2027 年 6 月重返杜塞爾多夫

下一屆世界領(lǐng)先的貿(mào)易展覽會(huì)四重奏 GIFA、METEC、THERMPROCESS 和 NEWCAST 將于 2027 年 6 月 21 日至 25 日在杜塞爾多夫展覽中心亮相。(意向參展請(qǐng)點(diǎn)擊詢洽盈拓展覽專業(yè)展會(huì)顧問)