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IEO2021 焦点问题：钢铁行业潜在脱碳路径的能源影响
粗钢是钢熔炼后的第一种固态，适合进一步加工和转化，可通过两种方式生产（图 1）。这两种工艺通常都遵循两个步骤：1）炼铁——用还原剂将铁矿石（氧化铁）还原为铁；2）炼钢——在炉中将铁转化为钢。更具体地说，这两种工艺使用：1）煤、高炉 (BF)、生铁（纯铁产品）和碱性氧气顶吹转炉 (BOF) 或 2) 合成气（合成气）——氢气 (H2) 和一氧化碳 (CO) 的混合物、竖炉或回转窑、直接还原铁 (DRI) 和电弧炉 (EAF)。目前，大约三分之二的粗钢是通过 BF-BOF 工艺生产的，该工艺使用高炉生产铁，然后使用 BOF 将铁转化为粗钢——其中很大一部分是高品质原始（非回收）粗钢。其余三分之一的粗钢由电弧炉生产。尽管电弧炉使用废钢生产当今大部分再生钢，但它们也可以使用直接还原铁生产原钢。
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糖、强化漂白面粉（小麦粉、麦芽大麦粉、烟酸、还原铁、硝酸硫胺素、核黄素、叶酸）、棕榈油和大豆油、葡萄糖、少于 2% 的：硫酸铝、小苏打、食品改性淀粉、瓜尔胶、磷酸一钙、单甘油酯、天然和人工香料、聚山梨醇酯 60、丙二醇酯、红 40、盐、磷酸铝钠、大豆粉、大豆卵磷脂、黄原胶、黄 5。
非地质储氢技术助力无化石燃料炼钢
I. * J. Andersson 和 S. Grönkvist，“大规模氢气储存”，《国际氢能杂志》，第 44 卷，第 23 期，第 11901-11919 节，2019 年。II. J. Andersson、A. Krüger 和 S. Grönkvist，“甲醇作为无化石燃料直接还原铁生产中氢和碳的载体”，《能源转换与管理：X》，第 7 卷，第 100051 期，2020 年。III. A. Krüger、J Andersson、S. Grönkvist 和 A. Cornell，“水电解集成用于无化石燃料钢铁生产”，《国际氢能杂志》，第 45 卷，第 55 期，第 29966-29977 节，2020 年。IV. J. Andersson，“液态氢载体在氢炼钢中的应用”，《能源》，第 14 卷，第 5 期，第 1392 节，2021 年。VJ Andersson 和 S. Grönkvist，“无化石直接还原铁工艺中两种储氢方法的比较”，《国际氢能杂志》，第 46 卷，第 56 期，第 28657-28674 节，2021 年。VI. J. Andersson 和 S. Grönkvist，“通过联产甲醇提高无化石炼钢的经济性”，已提交给《清洁生产杂志》。
零排放钢铁技术 (ZESTY) 饲料...
ARENA - 澳大利亚可再生能源机构 AS - 澳大利亚标准 ASME - 美国机械工程师学会 ASTM - 澳大利亚材料与试验协会 BatMn - Calix 的电煅烧炉之一 BF - 高炉 BoD - 设计基础 BOF - 碱性氧气转炉 BoM - 物料清单 煅烧炉 - 发生目标反应的工艺容器。 CAPEX - 资本支出 CFC - 杯状闪速煅烧炉 CGA - 压缩气体协会 COD - 化学需氧量 DCS - 分布式控制系统 DM - 脱盐（水） DRI - 直接还原铁 EAF - 电弧炉 EIS - 环境影响报告 EPCM - 工程、采购和施工管理 EPL - 环境保护许可证 ESD - 紧急关闭 FAT - 工厂验收测试 FEED - 前端工程设计 FEL - 前端装载机 FID - 最终投资决策 FOAK - 首创 GA - 总体布置 Gt - 千兆吨 HA - 氢侵蚀 HAZOP - 危害和可操作性评审 HBI - 热压铁块 H-DRI - 直接氢还原铁 HE - 氢脆 HMI - 人机界面 I/O - 输入/输出 IEA - 国际能源署 IFC - 国际消防规范 ISA -国际自动化学会 IEC - 国际电工委员会 IECEx - 国际电工委员会爆炸性环境用设备标准认证体系 ktpa - 千吨/年
ISA 计划 09-利用太阳能生产绿色氢能
化石氢向绿色氢转化的潜力 现有终端用途的转化，主要是石油化工领域，呈现出一种稳定需求，尤其是在天然气价格较高的地区，通过工业走廊/港口和物流集群的集群式生产和/或与现有天然气供应链混合，从而利用现有的运输/配送基础设施来部署绿色氢。此外，通过与天然气混合的住宅供暖应用和现有的直接还原铁生产等行业也为绿色氢带来了额外的稳定需求。这种转换将有助于创造市场，并为绿色氢领域的投资提供长期信号。
公开演讲 博士生感言 Di Cecca
Cosmo Di Cecca 于 2013 年获得米兰理工大学机械工程硕士学位，主修先进材料和制造。在塔兰托的 ILVA 担任工艺数据分析师一段时间后，他加入了米兰理工大学机械工程 - 材料/炼钢博士学位课程。他于 2017 年获得哲学博士学位。他的博士课程由 Riva Acciaio SpA 公司资助。他参与的研究活动与在炼钢炉中采用大量直接还原铁和热压铁块应用有关。获得博士学位后，他立即开始在 Feralpi Siderurgica SpA 担任工艺技术员。2021 年，他成为 Feralpi 集团的炼钢工艺/技术经理。
采用先进电熔炉冶炼高炉级铁矿石的低碳排放流程
从综合炼钢、高炉 (BF)-碱性氧气转炉流程向温室气体排放更低的替代流程的转变是钢铁行业脱碳的一个发展趋势。直接还原铁 (DRI)-电弧炉 (EAF) 路线就是这样一种流程。然而，当使用传统上在高炉中加工的低品位、高脉石铁矿石时，DRI-EAF 路线效率低下，而高炉占世界铁矿石供应的绝大部分。以低排放流程有效加工高炉级铁矿石的能力对于全球钢铁行业脱碳至关重要。本研究建议在使用高炉级铁矿石时使用电炉来提高整体工艺产量和效率，并将其与已建立的 DRI-EAF 工艺进行了比较。
人工智能在电弧炉熔化温度预测中的应用
对于这两项挑战，工业 4.0 中的大数据和人工智能 (AI) 等技术和学科的结合，使得拥有强大的预测、探索性分析和描述性分析平台成为可能。如今，钢铁生产主要通过两种途径进行：高炉和电弧炉 (EAF)。废钢和直接还原铁 (DRI) 的混合物用于生产工业用钢，然后制成热轧板坯。在 EAF 工艺过程中，废钢和 DRI 的混合物被熔化，产生温度高达 1,630ºC 的钢水。电能和放热反应产生的能量用于进行这种熔化。与许多批量生产过程一样，提高生产率同时降低能耗对于降低运营成本至关重要，因此，控制 EAF 工艺每个阶段的温度等工艺变量在工艺控制中起着重要作用。
关于绿色氢的实践见解
短期至中期内，预计绿色氢能将在工业领域产生最重大影响。该行业的能源使用主要集中在几个行业：钢铁、有色金属（如铝）、化学品和石化产品（如炼油厂、氨生产）和非金属矿物（如水泥）（IRENA，2020a；IRENA 行动联盟，2021）。对于这些行业的某些能源使用而言，绿色氢能是唯一的低碳替代品（氢能委员会，2020）。此外，绿色氢能可以在许多工业过程中取代现有的基于化石燃料的氢原料，包括石化产品的精炼、用于化肥的氨生产、用于各种化学产品的甲醇生产，甚至通过直接还原铁生产零排放钢铁。