绿色金属产业成为光明金属世界的焦点
光明金属世界于 2023 年 6 月 12 日至 16 日在杜塞尔多夫举办并取得巨大成功，其主题是金属行业向气候中和的转型。参展公司和专家会议重点关注根据“从摇篮到摇篮”方法，在价值链各个阶段的循环经济意义上的脱碳、可持续性、能源和资源效率的技术和解决方案。杜塞尔多夫展览公司多年前就通过ecoMetals 计划开始了这一发展。四大领先贸易展览会 GIFA、METEC、THERMPROCESS 和 NEWCAST 展位上的参展商提供的产品也相应多样化。共有63,262名国际观众接受了杜塞尔多夫展览中心的邀请。
大型冶金设备制造商普锐特冶金技术 (Primetals)、特诺瓦 (Tenova) 和西马克集团在 METEC 上展示了气候中性钢铁生产的技术路径及其所需的技术。钢铁公司的目标是在所有工艺阶段实现生产脱碳。然而，我们有充分理由优先考虑初级阶段，即生铁生产的脱碳。生铁仍然主要在煤基高炉中生产，因此在传统高炉-转炉路线中，生铁排放量占整个炼钢过程中约 85% 的 CO?2排放量。
CO?2减少至CO?2中和可以通过两种方式实现：通过避免二氧化碳（碳直接避免，CDA）和捕获并随后储存二氧化碳（碳捕获和储存）或使用（碳捕获和利用，CCU）。METEC 和 GIFA 均讨论了避免和捕获CO?2的两种方法。
新钢企项目表明，脱碳带来新机遇。就在几年前，鉴于全球产能过剩，在欧洲建设新钢铁厂还被认为是不可想象的。面对气候变化，这种情况发生了变化。最重要的是，大型汽车制造商和供应商已经获得了减少CO?2或未来气候中和的“绿色钢铁”的配额。新的旗舰公司希望将第一家气候中和钢铁厂 H2 Green Steel 纳入其中，该工厂目前正在瑞典北部建造。冶金设备制造商西马克集团堪称旗舰项目。
竞争对手普锐特冶金技术公司 (Primetals)宣布在南部 METEC 开设一家对应工厂。与西班牙Hydnum Steel合作普锐特冶金技术宣布在卡斯蒂利亚普埃托利亚诺建设一座气候中和钢铁厂。Hydnum Steel 旨在成为欧洲最重要的绿色钢铁生产基地之一，利用可再生能源和本地生产的绿色氢气。该工厂被设计为小型钢厂，配有直接还原工厂，用于生产基于天然气的固体海绵铁，后来使用可再生能源生产氢气和电钢。进一步加工在 Arvedi ESP 连续带材铸轧厂和冷轧联合厂进行。初步计划是每年生产150万吨热轧带钢，其中包括用于汽车行业的高强度扁钢。到2030年，热轧扁钢和冷轧扁钢产能可扩大至260万吨。
从安赛乐米塔尔到奥钢联等老牌钢铁制造商也走上了气候中和之路。蒂森克虏伯钢铁公司和萨尔茨吉特公司的例子表明，战略是不同的。Salzgitter正在从传统的高炉转炉路线转向电炉钢生产。目的是利用意大利工厂制造商Tenova和Danieli的Energiron工艺直接还原绿色氢来生产固体海绵铁（直接还原铁，DRI），然后通过在电弧中添加废钢将其液化成钢，尚未由普锐特冶金技术建造。蒂森克虏伯打算使生铁生产脱碳，但保留氧气炼钢转炉（氧气炼钢厂）的钢铁生产。SMS 正在其杜伊斯堡工厂使用 Midrex 流程构建 DRI 系统。然后，仍热的 DRI 在熔炉中液化，并送往氧气炼钢厂进行进一步加工 - 因此，钢铁生产配方保持不变，蒂森克虏伯钢铁公司可以保留其大约 2,000 种类型的“钢铁食谱”。
总部位于杜塞尔多夫的西马克集团专注于走向可持续和面向未来的冶金行业的道路。现有工厂（棕地）和新工厂（绿地）建设的脱碳技术是焦点。公司座右铭“变金属绿色”下的其他主题包括循环经济和综合生命周期管理，例如电池和电子废料的回收。
2023 年 9 月 30 日之前担任西马克集团首席执行官的布克哈德·达门 (Burkhard Dahmen) 明确表示，国际钢铁行业的转型不可能“一刀切”。各个钢铁厂所在地差异很大，当地和地理条件差异很大，例如铁矿石质量、绿色电力和氢气的可用性、各自的政治指导方针和框架条件以及各个钢铁厂的可持续发展目标钢铁企业自己的设定也太不一样了。达门强调：“气候保护和经济效率必须齐头并进，这样我们才能看到实质性进展。”?METEC 展示的脱碳产品组合从高炉升级延伸到 CO?2- 使用合成气的低“蓝色”高炉运行，通过将生铁生产从燃煤高炉转变为直接还原和冶炼厂，实现综合钢铁厂的脱碳，以及建设气候中性钢铁厂，直接还原绿色氢与电弧炉中使用可再生能源的钢铁生产相结合。高炉电气化在现有系统脱碳中发挥着关键作用。借助 SMS 在 METEC 上展示的 Easymelt 技术（电辅助合成气熔炼炉），CO?2-与基本高炉操作相比，排放量减少50%以上，并且该技术可以在现有的综合钢厂中实施。Easymelt 概念首次在印度贾姆谢普尔的塔塔钢铁公司高炉中实施。
凭借其“绿色钢铁”产品组合，普锐特冶金技术还以脱碳技术亮相 METEC。与 SMS 一样，这家总部位于伦敦的国际工厂制造商也是 Midrex 直接还原技术的被许可方。普锐特冶金技术在奥地利奥钢联公司等公司开展了气候友好型生铁生产项目。对于在法国和芬兰宣布的两个GravitHy 项目，普锐特冶金技术正在建造新的“氢就绪”直接还原工厂，最初使用天然气运行，如果有的话，使用基于可再生能源的氢气运行。
钢铁生产商安赛乐米塔尔与普锐特冶金技术合作，正在寻求一种替代方法，通过在比利时根特工厂捕获和利用CO?2来实现高炉路线脱碳。在Steelanol项目中高炉排放物在 CCU 碳捕获和利用设施中转化为乙醇，可用于生产可持续燃料和其他产品。该系统于5月投入运行，由普锐特冶金技术与美国技术合作伙伴LanzaTech（CCU技术领域的领先公司）合作建造。LanzaTech 和普锐特冶金技术在 METEC 的联合活动中展示了根特生产的第一批乙醇。一旦全面投入运营，Steanol工厂每年将能够减少125,000吨碳排放，并生产8000万升乙醇。“钢铁行业到2050年实现净零产量的目标?取决于突破性 CCU 技术的发展。”?Alexander Fleischanderl，普锐特冶金“绿色钢铁”工作组组长。即使是从碳密集型生产方法过渡到新生产方法的钢厂也可以使用 LanzaTech 技术来利用各种气流，而无需对其设备进行任何明显的改变。这种灵活性对于行业的未来来说非常有趣。
竞争对手Tenova也通过Energiron直接还原在钢铁行业转型中取得了领先地位。这家意大利设备制造商在杜塞尔多夫展示了广泛的技术组合。意大利人的解决方案扩展到用氢基直接还原炉和电弧炉完全取代高炉转炉路线。借助Energiron技术，DRI生产的CO?2排放量可以从天然气逐渐减少到部分或全部使用氢气。作为电弧炉制造商，意大利人可以引用全球 2,000 多个参考资料，并宣传世界上生产力最高的 DRI 电弧炉。
该工厂制造商正在利用其iBlue 技术为综合钢铁厂提供第二条脱碳途径。这包括用直接还原取代高炉，并结合开放式渣浴炉 (OSBF) 生产液态生铁和炉渣，与竞争对手 SMS 的熔炉相当。来自直接还原铁工厂的液化海绵铁在氧气钢厂中作为液态生铁进一步加工成钢。OSBF 基本上是一种熔炼还原炉（埋弧炉，SAF），一种特殊形式的电弧炉，例如用于生产铁合金的电弧炉。
可持续性和脱碳也决定了奥地利设备制造商Andritz的发展。安德里茨金属部门通过新颖的电炉概念展示了钢铁行业如何节能和减少排放。这家奥地利工厂制造商为奥地利奥钢联线材公司开发并建造了电加热箱式炉。可用体积为100立方米，可在同一炉室内同时均匀加热和冷却数十根18米长的钢坯至1200℃。与配备传统天然气燃烧器的经典罩式炉相比，100% 电加热装置消耗的工艺能源最多可减少 25%，并且现场没有直接 CO?2排放。
安德里茨在其“绿色钢铁镀锌生产线”方法中看到了金属加工行业脱碳的又一步。绿色钢铁镀锌线的概念是通过高效电辐射管和氢气燃烧器的组合来替代化石燃料。
THERMPROCESS 的创新燃烧器技术
THERMPROCESS 特别讨论了绿色电力是脱碳的关键但不是唯一解决方案这一事实。例如，钢铁和铝工业的热处理技术是Schlager Industrieofentechnik的重点。Schlager 在Bilstein 集团哈根-霍恩林堡工厂的试点项目展示了创新燃烧器技术可以通过对约 100 吨冷轧带材进行世界上首次本地二氧化碳中性热处理实现的效果。
Bilstein 与 Schlager 合作，将带有 11 个燃烧器、热输出为 1800 kW 的完整加热套从天然气转换为氢气，且性能没有任何损失。领先的工业燃烧器制造商Kueppers Solutions在 3D 打印的帮助下，进一步开发了燃烧器技术并将其推向市场成熟。屡获殊荣的创新双燃料燃烧器“iRecu”也是Bright World of Metals的众多亮点之一，现已获得2023年德国未来奖提名。
全球领先的贸易展览会四重奏将于 2027 年 6 月重返杜塞尔多夫
下一届世界领先的贸易展览会四重奏 GIFA、METEC、THERMPROCESS 和 NEWCAST 将于 2027 年 6 月 21 日至 25 日在杜塞尔多夫展览中心亮相。(意向参展请点击询洽Ky开元集团展览专业展会顾问)
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