全球首个“零排放”钢厂在瑞典开启运营

2020-09-02 07:36来源：江苏省钢铁行业协会

8月31日，全球第一个无化石海绵铁中试工厂在瑞典吕勒奥举行了启动仪式。瑞典首相StefanLöfven出席了仪式。全过程通过网络方式进行了直播。

HYBRIT为瑞典的“突破性氢能炼铁技术”技术攻关项目(HYdrogenBreakthroughIronmakingTechnology)，由三家行业巨头（SSAB、欧洲最大铁矿石生产商LKAB公司和欧洲最大电力生产商之一瑞典大瀑布电力公司）合资创建的HYBRIT发展有限公司负责推进。SSAB、LKAB和Vattenfall计划打造世界上第一个拥有“无化石钢铁制造”价值链。

SSAB的目标是，到2026年，通过HYBRIT技术，在世界上率先实现无化石冶炼技术；到2045年，SSAB将完全按无化石工艺路线制造钢铁。

中试项目包括3个单元：

（1）位于Luleå的直接还原铁、制氢单元

该单元在SSAB位于Svartön的工厂。在中试工厂生产氢气，并用氢气直接还原铁矿石（DRI）。主要能源是来自Vattenfall的无化石电力。采用电解水大规模制氢和电弧炉工艺，实现用电和氢代替煤炭，每年需要15太瓦时，相当于瑞典年发电量的1/10。

（2）位于Malmberge和Luleå的无化石球团单元

在Luleå的一个实验燃烧炉和Malmberge的一个工厂进行替代燃料和新加热技术的试验，将从化石燃料加热转型为可再生生物燃料加热。试验生物油系统是试验阶段的一部分，目标是将LKAB的一个球团厂从化石燃料转化为100%可再生燃料。Malmberge的化石产生的二氧化碳排放量将减少40%，相当于每年约6万吨。

（3）位于Luleå的储氢单元（计划2021年建设）

计划建造一个储氢研究设施用于储能。该试验工厂在SSAB位于Luleå的工业区。正在调查在靠近SSAB工业区的Svartöberget老铁矿石储存区修建一个临时小型试验性储存区的可能性。可通过错峰起到平衡电网的作用。这将是未来支撑和稳定能源系统的重要组成部分。

HYBRIT与传统高炉的工艺流程比较见下图：（左侧为传统高炉的工艺路线、右侧为HYBRIT的工艺路线）。

中试阶段的总费用估计为20亿瑞典克朗左右。瑞典能源署已承诺出资5.99亿瑞典克朗，SSAB，LKAB和Vattenfall这三个所有者将以等额份额出资。

HYBRIT项目下一步的动态

（1）工业级的示范线与HYBRIT的中试线同步建设。

工业级示范线的启动比原计划提前了3年。计划于2023年开工建设、2025年投产示范工厂。该示范工厂年产能100万公吨，即LKAB在Malmberget总产能的20%，以及SSAB在Luleå的高炉近一半产能。

与此同时，SSAB的Oxelösund的高炉将进行改造，计划于2026年实现商业化的铁矿石基、无化石的冶炼工艺路线。SSAB最早将于2025年之前，将CO₂排放量减少25％。

（2）示范工厂成功后，进行传统工艺路线的彻底改造。

计划于2030年~2040年将其全部的传统高炉切换为电弧炉。同时，SSAB开始逐步淘汰整个公司的轧钢厂和热处理厂的化石燃料工艺，2045年完全实现无化石钢铁制造。