綠鋼是行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
鋼鐵企業(yè)正在采取措施使生產(chǎn)過(guò)程更環(huán)保、更低溫室氣體排放，但業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，可持續(xù)發(fā)展需要與降低成本和增強(qiáng)全球競(jìng)爭(zhēng)力綜合考量。美國(guó)鋼鐵制造商協(xié)會(huì)（SMA）對(duì)此表示認(rèn)同。該協(xié)會(huì)指出，大多數(shù)企業(yè)都意識(shí)到，如果采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)方法進(jìn)行鋼鐵生產(chǎn)，即重新回收和利用廢鋼并生產(chǎn)碳排放較低的鋼材，企業(yè)整體財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)將會(huì)更好。
雖然“綠鋼”儼然成為一個(gè)熱詞，但美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)（AISI）指出，它沒(méi)有明確的定義，對(duì)不同的利益相關(guān)方、不同的企業(yè)、不同的國(guó)家和政府都有不同的含義。因此，全球鋼鐵氣候理事會(huì)（GSCC）表示，最好將其稱(chēng)為低碳排放鋼。GSCC的鋼鐵氣候認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是一種簡(jiǎn)單、透明和基于科學(xué)的方法，旨在將這種鋼材真正引入市場(chǎng)。
美國(guó)波士頓金屬公司（Boston
Metal）表示，當(dāng)前美國(guó)鋼鐵行業(yè)一直在迅速采取行動(dòng)生產(chǎn)低碳排放鋼，幾乎所有鋼鐵制造商都宣布了可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。由于全球都在不同程度地追求某些凈零（或接近凈零）目標(biāo)，鋼鐵制造商已經(jīng)在尋求各種解決方案，以期至少實(shí)現(xiàn)2030年的目標(biāo)，但如何實(shí)現(xiàn)2050年的目標(biāo)仍有待觀察。
低碳排放鋼的投資機(jī)遇
基于鋼鐵企業(yè)的前期投資，與其他主要鋼鐵生產(chǎn)國(guó)相比，美國(guó)的噸鋼二氧化碳排放量最低，全球平均噸鋼二氧化碳排放量約為美國(guó)的兩倍。據(jù)了解，美國(guó)電弧爐煉鋼廠的排放量比世界其他地方一些傳統(tǒng)高爐煉鋼廠低75%。
GSCC稱(chēng)，生產(chǎn)低碳排放鋼的機(jī)遇多于挑戰(zhàn)，這就是鋼鐵行業(yè)今后的發(fā)展方向，鋼鐵企業(yè)必須這樣做。氣候變化的影響無(wú)處不在，國(guó)際社會(huì)已經(jīng)對(duì)此高度重視。借助相關(guān)技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，其中許多技術(shù)已達(dá)到商業(yè)規(guī)模，其他技術(shù)仍在開(kāi)發(fā)中，相關(guān)需求也在增長(zhǎng)。
對(duì)電弧爐的所有投資是一個(gè)巨大的推動(dòng)力，因?yàn)殡娀t煉鋼被視為生產(chǎn)低碳排放鋼現(xiàn)有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的、高度商業(yè)化的方法。與此同時(shí)，許多板材制造商正在逐步從高爐轉(zhuǎn)向電弧爐。不僅美國(guó)如此，世界其他地方也是如此。事實(shí)上，正在收購(gòu)美國(guó)鋼鐵公司的日本制鐵正在用電弧爐取代其在日本的部分高爐。相比之下，中國(guó)和印度等其他一些國(guó)家在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)展較為緩慢。
美國(guó)鋼鐵制造商也一直在進(jìn)行大量投資，增加直接還原鐵（DRI）和熱壓塊鐵（HBI）的使用，這可以降低高爐-轉(zhuǎn)爐鋼廠和電弧爐鋼廠的排放。此外，許多全新的鋼鐵設(shè)施正在建設(shè)中，其中一些是最近建成的，目標(biāo)是一旦清潔氫大規(guī)模供應(yīng)，就可以為工藝裝備轉(zhuǎn)型做好準(zhǔn)備。
政府支持氫能設(shè)施建設(shè)
盡管仍處于起步階段，但許多與氫相關(guān)的投資正在獲得美國(guó)能源部的撥款，目標(biāo)是在美國(guó)各地建造一些氫中心。鑒于氫是一種揮發(fā)性極強(qiáng)的物質(zhì)，在用于生產(chǎn)低碳排放鋼之前，需要建立一個(gè)分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)將戰(zhàn)略性選址于用氫鋼廠的附近。
認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，包括安賽樂(lè)米塔爾北美公司在內(nèi)的部分企業(yè)一直在尋求生產(chǎn)符合美國(guó)石油協(xié)會(huì)運(yùn)輸氫氣要求的管道。據(jù)報(bào)道，目前該公司運(yùn)行的大部分管道不夠?qū)?，無(wú)法促進(jìn)大規(guī)模氫氣運(yùn)輸。
美國(guó)業(yè)內(nèi)也在繼續(xù)開(kāi)發(fā)其他創(chuàng)新技術(shù)，這在一定程度上是通過(guò)美國(guó)鋼鐵生產(chǎn)商與能源部工業(yè)示范計(jì)劃合作進(jìn)行的投資，該計(jì)劃部分資金來(lái)自民主、共和兩黨的《基礎(chǔ)設(shè)施投資與就業(yè)法案》和《通脹削減法案》。其中包括涉及開(kāi)發(fā)清潔氫技術(shù)和其他突破性煉鋼工藝的項(xiàng)目，以及清潔電力項(xiàng)目（涉及與核技術(shù)、碳捕集以及電力利用和儲(chǔ)存相關(guān)的項(xiàng)目）。
例如，克利夫蘭-克利夫斯公司將有可能從美國(guó)能源部獲得總額高達(dá)5.75億美元的撥款，用于其正在實(shí)施的兩個(gè)項(xiàng)目。其中包括5億美元用于支付其耗資13億美元的米德?tīng)柖毓S高爐更換項(xiàng)目費(fèi)用，該項(xiàng)目將采用可制氫的DRI工廠以及兩座電熔爐，使其有能力將熱DRI直接送入電熔爐，生產(chǎn)出生鐵，再送入現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐進(jìn)行精煉。
克利夫蘭-克利夫斯稱(chēng)，一旦該項(xiàng)目在2029年全面投產(chǎn)，米德?tīng)柖貙⒊蔀槊绹?guó)成本最低的鋼鐵生產(chǎn)廠。目前還不確定短期內(nèi)是否需要使用天然氣，但到2030年代初，該項(xiàng)目將100%使用氫氣。這將減少該鋼廠的碳排放，提高生產(chǎn)率，并強(qiáng)化取向電工鋼（GOES）的生產(chǎn)。根據(jù)美國(guó)能源部新排放標(biāo)準(zhǔn)的初步草案，該公司取向電工鋼的生產(chǎn)面臨風(fēng)險(xiǎn)。
在美國(guó)能源部的這一計(jì)劃中，其他幾家鋼鐵制造商也在考慮獲得資助，其中還包括SSAB美國(guó)公司。SSAB是無(wú)化石煉鋼的先行者，也將從美國(guó)能源部計(jì)劃中獲得高達(dá)5億美元的資助，用于可能建設(shè)的HYBRIT生產(chǎn)設(shè)施，該設(shè)施能夠通過(guò)使用綠氫而不是化石燃料來(lái)生產(chǎn)綠色生鐵，并可能擴(kuò)大SSAB位于美國(guó)愛(ài)荷華州蒙彼利埃的鋼鐵制造業(yè)務(wù)的產(chǎn)能和效率，包括增加對(duì)可再生能源的使用。
SSAB美國(guó)公司表示，這一舉措將使該公司既能擴(kuò)大可持續(xù)的國(guó)內(nèi)鋼鐵產(chǎn)品供應(yīng)鏈，又能適時(shí)推進(jìn)向可再生能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)。
低碳生產(chǎn)新技術(shù)進(jìn)展
波士頓金屬正在獲得5000萬(wàn)美元的資助，用于在西弗吉尼亞州韋爾頓新建一座鉻金屬工廠。該廠生產(chǎn)的金屬鉻將用于其新的熔融氧化物電解工藝中的陽(yáng)極。該公司目前正尋求向鋼鐵制造商和其他金屬生產(chǎn)商授權(quán)，以生產(chǎn)低碳排放鋼產(chǎn)品。目前波士頓金屬正在巴西建設(shè)一家工廠，該工廠將利用新技術(shù)生產(chǎn)錫、鈮和鉭等金屬，同時(shí)將相關(guān)技術(shù)（一種以鐵礦石為原料的全新高溫冶金爐）授權(quán)給鋼鐵制造商使用。
波士頓金屬表示。如果在高爐上進(jìn)行新技術(shù)部署，將有助于實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的全面脫碳，因?yàn)檫@種電解工藝將用高溫爐取代綜合煉鋼廠的高爐和轉(zhuǎn)爐。這涉及到鐵礦石的進(jìn)料和高純度鐵水的出鐵，而下游的一切工序都將保持不變，只要使用清潔電力作為動(dòng)力源，生產(chǎn)過(guò)程中就不會(huì)產(chǎn)生任何隱含碳排放。這項(xiàng)新技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以靈活選擇鐵礦石品位，與需要優(yōu)質(zhì)鐵礦石的DRI不同，鋼鐵制造商可以充分利用低品位鐵礦石。
其他一些鋼鐵制造商也從聯(lián)邦資助資金中受益，或是達(dá)成合作協(xié)議。美國(guó)鋼鐵公司最近與Carbon Free公司簽署了一項(xiàng)最終協(xié)議，使用后者獨(dú)創(chuàng)的Sky
Cycle技術(shù)，在美國(guó)鋼鐵公司位于印第安納州的加里工廠每年捕獲多達(dá)5萬(wàn)噸的碳排放，Sky
Cycle工廠預(yù)計(jì)將于2026年投入運(yùn)營(yíng)。
一些鋼鐵制造商所追求的另一項(xiàng)目標(biāo)是開(kāi)發(fā)新的低碳排放鋼材，典型案例就是SSAB的無(wú)化石鋼，它是通過(guò)HYBRIT技術(shù)生產(chǎn)的，排放的是水而非二氧化碳。另一個(gè)是紐柯的EconiqTM-RE，這種鋼材100%使用可再生能源生產(chǎn)，其溫室氣體排放量?jī)H為高爐鋼的一半。2024年3月紐柯與梅賽德斯奔馳簽署一項(xiàng)協(xié)議，為該汽車(chē)公司在阿拉巴馬州塔斯卡盧薩工廠生產(chǎn)的汽車(chē)提供這種鋼材。
美國(guó)鋼鐵制造商也在使用更多的可再生能源，無(wú)論是風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能還是核能。例如，耶弗拉茲北美公司在科羅拉多州普韋布洛建造了美國(guó)最大的太陽(yáng)能電池方陣。此外，美國(guó)商業(yè)金屬公司（CMC）在亞利桑那州的新工廠使用太陽(yáng)能，紐柯在密蘇里州塞達(dá)利亞的工廠使用風(fēng)力渦輪機(jī)，同時(shí)探索小型模塊化核反應(yīng)堆技術(shù)。
（源自世界金屬導(dǎo)報(bào)）
