全球變暖日益嚴重,我們每天的天氣都在告訴我們氣候變化將是全球挑戰(zhàn)。整個鋼鐵行業(yè)目前計劃通過降低能源和排放強度來應對這個全球挑戰(zhàn)。
鋼鐵行業(yè)認為可以通過提高技術管理來滿足日益嚴格的法規(guī)要求,比如對常見排放物SOx,NOx,粉塵,重金屬的排放的管理。即便如此,減少二氧化碳排放量的問題還是困擾著大多數(shù)的工廠,因為將鐵礦石轉化為金屬鐵的化學過程,需要碳作為還原劑;并提供能量以產(chǎn)生反應所需的極端溫度。高爐煉鐵工藝經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)趨于完善。而且隨著智能化或智能化制造的引入,它將變得更加高效。
世界鋼鐵協(xié)會卓越產(chǎn)業(yè)總監(jiān)Henk Reimink表示,目前鋼鐵行業(yè)面臨四個方面的挑戰(zhàn):
? 確保煉鐵過程或鐵水生產(chǎn)中使用的原材料的質量水平不變的前提下,最大限度地減少其使用量(鐵礦石、煉焦煤),并使資源效率最大化。
? 整個行業(yè)轉型為最佳實踐性能,以降低煉鋼過程所需能源的強度,這可以影響二氧化碳排放。因為能源強度受許多因素影響,所以很多研究組織證明是可以管理的。
? 實現(xiàn)工業(yè)4.0,盡早將智能化制造用于密集型能源加工中。研究表明,智能控制系統(tǒng)可以減少能源使用,使加工過程更加穩(wěn)定和高效。目前應該優(yōu)先考慮工業(yè)4.0的是能耗較多的領域,盡快產(chǎn)生實際效應。
? 突破性技術的投資需要大幅增加,以盡快實現(xiàn)二氧化碳的減排計劃。目前突破性技術和解決方案包括歐洲HIsarna加工方面的領軍技術ULCOS;日本的COURSE50;美國的鋼鐵研究所,韓國的浦項制鐵、中國臺灣的中華鋼鐵公司和中國大陸的寶武鋼鐵公司。
近期,兩個使用氫氣作為還原劑代替碳的項目已經(jīng)啟動,一個是由SSAB和合伙人在瑞典進行的HYBRIT項目;另一個是由voestalpine和合伙人在奧地利進行的H2FUTURE項目。還原反應是快速的,它需要更多的能量來產(chǎn)生熱量(1300~1500°C)以及生成氫。這意味著大量的能源(比如電)要被用于轉化為熱量,生成的氫必須是無碳的,才能降低煉鋼中的二氧化碳強度。
所有的這些都是為了達到二氧化碳減排的需求。要抵御氣候變化這個全球挑戰(zhàn)需要推動突破性技術的研究和開發(fā),這需要大量的資金來支持研究團隊,不僅要靠行業(yè)支持,還需要政府和區(qū)域金融支持,特別是跨境合作政府的支持,來推動有效進展。
在此期間,碳捕捉和儲存技術需要使用到加工過程中以減少二氧化碳的排放。
另一方面,來自世界鋼鐵協(xié)會的技術總監(jiān)Rizwan Janjua表示,在管理業(yè)務流程中和任何生產(chǎn)過程中,跟蹤測試是必不可少的,如果不能測試技術跟不上,那么就無法進步。他說:“測量的歷史和人類一樣古老,我們花一段時間來研究這個抽象的定義,比如關于質量和長度的測量。今天,我們可以說,雖然世界各地使用不同的單位來表達測量,但重要的是我們已經(jīng)擁有了測量的能力“。
煉鋼涉及復雜的過程,我們的研究是為了找到更好的方法來發(fā)展進步。我們現(xiàn)在使用的燒結,焦化,鑄軋、軋制等新工藝都要比之前的更好嗎?不一定,但是當我們可以測量和比較產(chǎn)量,能量,可靠性和環(huán)境性能時,生產(chǎn)效率一定比之前更好。
可測量是內(nèi)部改進,是一種可以看到內(nèi)在問題的方法,可以讓我們在導致更大錯誤之前發(fā)現(xiàn)問題,并解決掉,那肯定比等到最后更好。
目前世界鋼鐵協(xié)會建立了標準和評估系統(tǒng),免費提供給會員,這套系統(tǒng)可以進行連續(xù)跟蹤和測量。這套系統(tǒng)有行業(yè)專家和顧問一起打造,并且根據(jù)最新發(fā)展實時更新煉鋼過程??梢詭椭S更好的管理生產(chǎn)行為,包括能源使用,過程收益率,維護和可靠性,二氧化碳,安全性,可持續(xù)性等方面。
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