使鋼鐵生產(chǎn)變得“更清潔” :淡水河谷成功測試新型直接還原壓塊
發(fā)布時間:2023-05-04 19:00:09      來源:淡水河谷

壓塊生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放量較球團低80%,有助于公司減少“范圍一”和“范圍二”排放。

淡水河谷已成功測試了一種適用于直接還原路線的新型鐵礦石壓塊,它有助于鋼鐵生產(chǎn)過程脫碳,將支持全球鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)減排目標。新型壓塊生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放量較球團低80%,有助于公司減少“范圍一”和“范圍二”排放。壓塊也適用于高爐-轉(zhuǎn)爐路線,可用作高爐爐料。

直接還原是鋼鐵生產(chǎn)所使用的生產(chǎn)路線之一,它比高爐-轉(zhuǎn)爐路線更清潔,因為它使用天然氣取代焦炭(用煤生產(chǎn)),因此可以減少二氧化碳及其他溫室氣體的排放。

生產(chǎn)壓塊符合鋼鐵行業(yè)不斷增加使用直接還原路線的趨勢。研究表明,高爐-轉(zhuǎn)爐路線每生產(chǎn)一噸鋼將排放2噸二氧化碳,而直接還原路線每生產(chǎn)一噸鋼僅排放0.6噸至1噸二氧化碳。

淡水河谷在近幾個月間加快了適用于直接還原路線的新型壓塊的開發(fā)。截至目前,公司已在美洲多家客戶的工廠內(nèi)完成了7次實驗測試。這些測試被稱為“吊籃測試”,它們將少量的壓塊和球團并排置于吊籃中,為反應(yīng)器提供原料。

“隨著這一新型壓塊的開發(fā),淡水河谷在通過創(chuàng)新助力鋼鐵生產(chǎn)鏈減排方面又邁出了重要步伐。我們的創(chuàng)新始終建立在與客戶及合作伙伴緊密合作的基礎(chǔ)上?!钡庸犬a(chǎn)品和業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)郝杰禮(Rogério Nogueira)先生表示。

以已完成的7次測試中的一次為例,新型壓塊的金屬化率優(yōu)于球團,達到約98%,而球團的金屬化率為95%。這一測試結(jié)果表明,新型壓塊可以提高鋼鐵行業(yè)客戶的生產(chǎn)效率。

壓塊在爆裂方面也表現(xiàn)良好。以其中一次測試為例,壓塊產(chǎn)生了約7%的細小顆粒,而球團則產(chǎn)生了14%的細小顆粒。由于爆裂時出現(xiàn)的細小顆粒更少,使用壓塊更有利于氣體通過反應(yīng)器,因此可以提高生產(chǎn)效率,減少燃料消耗,從而有助于減少碳排放。

直接還原壓塊開發(fā)計劃的下一步是對其進行工業(yè)測試,公司預(yù)計將于今年6月在一家北美客戶的工廠內(nèi)開始進行工業(yè)測試。

直接還原路線對比高爐-轉(zhuǎn)爐路線

壓塊產(chǎn)品由淡水河谷歷時近20年開發(fā)并于2021年宣布推出。它使用一種粘合劑技術(shù)解決方案,由鐵礦石在低溫下團聚而成,其最終產(chǎn)品具有高機械強度。與傳統(tǒng)的團塊工藝(造球和燒結(jié))相比,壓塊中排放的污染物和溫室氣體更少。

壓塊可以替代煉鐵反應(yīng)器中的直接入爐料(燒結(jié)、塊礦和球團)。當它替代高爐-轉(zhuǎn)爐路線中的燒結(jié)工藝時,它可以減少多達10%的溫室氣體排放。高爐-轉(zhuǎn)爐路線是全球范圍內(nèi)使用最多的鋼鐵生產(chǎn)路線,而直接還原路線則較常用于中東、北美和阿根廷等天然氣資源豐富且價格具有競爭力的地區(qū)。

生產(chǎn)適用于直接還原路線的團塊產(chǎn)品(壓塊和球團)所用的鐵礦石,需要硅鋁等雜質(zhì)含量較低而鐵含量較高,其鐵含量需達到約67%。而生產(chǎn)適用于高爐-轉(zhuǎn)爐路線的團塊產(chǎn)品所用的鐵礦石,其鐵含量可低于65%。

淡水河谷正在努力提高優(yōu)質(zhì)鐵礦石的產(chǎn)量,并擴大選礦能力(選礦可提升鐵礦石的品位),使公司得以滿足鋼鐵制造商對于團塊產(chǎn)品的需求。

產(chǎn)能擴大

淡水河谷正在巴西圣埃斯皮里圖州維多利亞市圖巴朗運營區(qū)建造兩座年產(chǎn)能600萬噸的壓塊廠,第一座壓塊廠預(yù)計將于今年6月底前啟動運營,第二座壓塊廠預(yù)計將于今年年底前啟動運營。

此外,公司已與30余家客戶就研究如何實施脫碳方案簽署諒解備忘錄,包括在其中部分客戶的運營區(qū)內(nèi)建造壓塊廠。

在公司已簽署的備忘錄中,有三項系關(guān)于在中東地區(qū)(沙特阿拉伯王國、阿拉伯聯(lián)合酋長國和阿曼蘇丹國)開發(fā)“巨型樞紐”,以生產(chǎn)可顯著減少二氧化碳排放的熱壓鐵塊(HBI),并將其供應(yīng)給本地市場和海運市場。淡水河谷計劃在這些巨型樞紐中建設(shè)并運營鐵礦石選礦和壓塊工廠,從而為HBI工廠提供原料;而HBI工廠則將由投資者和/或客戶建設(shè)并運營。淡水河谷還在研究在巴西建立類似的樞紐。

供應(yīng)鐵礦石壓塊有助于淡水河谷實現(xiàn)“到2025年前將‘范圍三’凈排放量減少15%”的承諾。公司還尋求通過生產(chǎn)鐵礦石壓塊實現(xiàn)“到2030年前將‘范圍一’和‘范圍二’絕對排放量減少33%”和“到2050年前實現(xiàn)凈零排放”的目標。這些目標與《巴黎協(xié)定》“將本世紀全球氣溫升幅限制在2攝氏度以內(nèi)”的目標相一致。