与此同时,当印度面临严重的医用级氧气短缺时,我们通过从我们的工厂向医疗机构供应液氧,并在我们的工厂附近设立 COVID 护理设施来支持政府的努力。全球最大规模的疫苗接种活动在印度成功开展,2021-22 财年下半年的市场情绪迅速改善,我们将重点重新转向国内市场。我们的产能利用率保持在 89% 的高位,并实现了创纪录的钢铁产量。我们继续将投资组合中的增值和特殊产品 (VASP) 作为重点,2021-22 财年我们 60% 的销售额来自 VASP。我们于年内启动了 Dolvi 的 5 MTPA 扩建项目,这是印度钢铁行业有史以来规模最大的单期扩建项目,包括印度最大的高炉和钢熔炼车间。大宗商品通胀影响了我们的成本结构,2022 年 3 月焦煤价格达到每吨 670 美元(离岸价澳大利亚),能源价格也处于高位。在钢铁价格上涨的同时,我们也专注于成本效率举措以保护利润率。
首字母缩略词和缩写列表 BF 高炉 BOF 碱性氧气转炉 BTU 英热单位 CCUS 碳捕获、利用和储存 CE 公元 CO 2 二氧化碳 DRI 直接还原铁 EAF 电弧炉 EC 电力使用 ED 电力需求 EIA 美国能源信息署 EPA 美国环境保护署 FReSMe 从钢铁残余气体到甲醇 GHG 温室气体 GHGRP 温室气体报告计划 H 2 DRI 氢气直接还原 HBI 热压铁块 HYBRIT 氢气突破炼铁技术 IAC 工业评估中心 KDE 核密度估计 MECS 制造业能耗调查 MMBtu 百万英热单位 NAICS 北美行业分类系统 NP 非确定性多项式时间 PAUP 使用 Paup 进行系统发育分析 SIC 标准行业分类 SIDERWIN 通过电解法开发工业无 CO 2 钢铁生产新方法
• 联合开发环保混凝土 我们与清水建设株式会社合作开发了一种环保混凝土,用炼钢副产品高炉矿渣替代了约80%的水泥。与传统混凝土相比,这可减少生产过程中的二氧化碳排放量约80%。 • 在水泥制造过程中,利用实际设备启动全球首个氨混燃试验 我们利用宇部水泥工厂的现有设备,在水泥窑(燃烧炉)和煅烧炉中以氨为热能来源启动试验燃烧。氨在燃烧过程中不排放二氧化碳,因此作为下一代能源备受关注。在这次试验中,我们将逐步提高氨混燃率,目标是热值为30%,解决与能源转换相关的任何挑战,并实施适当的对策。 • 联合评估先进的碳捕获和储存* 1 和碳捕获、利用和储存* 2 项目 我们与三井物产株式会社联合开展研究,旨在马来西亚和日本之间针对水泥生产过程中的二氧化碳排放进行碳捕获和储存,以实现碳中和。我们还与大阪燃气株式会社联合开展了碳捕获、利用和储存研究。
波士顿金属公司正在通过 MOE 开辟一条新的初级炼钢工艺路线。与使用碳还原铁矿石的传统路线(即将铁与矿石中的氧分离)不同,MOE 工艺使用直流电还原铁矿石。矿石在 1,600°C 左右的氧化物电解质中熔化,穿过熔池的电子将铁与氧分离,产生的副产品是氧气,而不是正常的 CO 和 CO 2 混合物。请参阅下面的公式。结果是清洁、高纯度的液态金属,可以直接送往钢包冶金,而无需重新加热。该工艺可用于所有铁矿石等级。MOE 工艺消除了焦炭生产、铁矿石加工、高炉还原和碱性氧气炉精炼的需要。它还可以取代天然气供给的 DRI 生产。该公司还在探索该技术用于铌和钒等其他高价值金属,并正在巴西投资一家试验工厂。新技术预计将在 2026 年实现钢铁商业化。自 2019 年以来,RHI Magnesita 一直是 Boston Metal 的主要合作伙伴。
9. 作者根据 Mission Possible Partnership (2022) 的《让钢铁净零排放成为可能。行业支持的 1.5°C 协调转型战略》报告,9 月进行的计算。这些成本以 2023 年欧元计算,不包括任何二氧化碳排放定价。选择将废钢价格排除在接下来的比较之外,是因为该价格更多地反映了市场均衡(见下一部分),而不是收集和准备成本。10. 作者根据 JRC (2022) 的《欧盟钢铁行业脱碳技术》技术报告,联合研究中心,3 月,非上游排放(假设高炉使用最佳可用技术)进行的计算;以及 Gan Y. 和 Griffin WM (2018) 的《中国铁矿石开采和加工生命周期温室气体排放分析——不确定性和趋势》,资源政策,第 1 卷。 58,十月,第 90-96 页,采矿业。11. 如果电力由低碳技术生产,则降至 0.2,如果电力由燃煤电厂生产,则降至 0.7。12. 存在大量既定的流量,例如从欧盟到土耳其(见下文)以及从美国到土耳其和亚洲,但这些仅占全球废料产量的一小部分。
摘要 本文介绍了一种基于闪蒸还原的新型炼铁技术的开发。开发从动力学可行性的证明开始,考虑到典型的闪蒸反应器仅提供几秒钟的停留时间。随后在实验室闪蒸反应器中进行测试,最后进行中试操作。本文制定的速率方程是考虑到温度、停留时间和还原气体分压的最佳组合而开发的,以实现 > 95% 的还原度。在中型实验室闪蒸反应器中进行的实验表明,在低至 1175 °C 的温度下,在几秒钟的停留时间内可以获得 90% 以上的还原度。安装并运行了一个在 1200-1550 °C 下运行的中试反应器,以收集扩大工艺所需的数据。在这个大型反应器中进行的测试验证了设计概念在供热和停留时间方面的有效性,并确定了技术障碍。这项研究证明了闪蒸炼铁技术的技术可行性。这项工作的结果将有助于工业闪蒸炼铁反应器的设计。与平均高炉炼铁工艺相比,该项新技术预计可降低炼铁能耗高达 44%,并减少二氧化碳排放量高达 51%。
缩写:HHV,高热值;HHV t,产品的高热值;HHV 0,原料的高热值;T i ,着火温度;T f ,最大燃烧速率对应的温度;M t ,时刻t的产品质量;M 0 ,原料的初始质量;db,干基;EC,电导率;TG,热重法;DTG,导数热重法;V max ,最大燃烧速率;T f ,最大燃烧速率时的温度;FR,燃料比,CI,燃烧性指数;VI,挥发性可燃性;D i ,着火指数;S,燃烧特性指数;,质量产率比;,能量产率比;PM,颗粒物;HC,碳氢化合物;NO x ,氮氧化物;PAH,多环芳烃;CSR,反应后焦炭强度;CRI,焦炭反应性指数; VM,挥发性物质;BF,高炉;BDF,生物质衍生燃料;RDF,垃圾衍生燃料;CGE,冷煤气效率;HE,热煤气效率;CCE,碳转化效率;ECE,能源转换效率;SER,单位能源需求;m 合成气,合成气质量流速;M 合成气,摩尔质量
缩略词列表 ARENA 澳大利亚可再生能源机构 BF 高炉 BHB Broken Hill 专有 BNEF 彭博新能源财经 BOF 高氧炉 BTU 英热单位 CAPEX 资本支出 CHP 热电联产 CO 2 二氧化碳 CO 2e 二氧化碳当量 CSM 科罗拉多矿业学院 CSP 聚光太阳能发电 DPM 柴油颗粒物 DRI 直接还原铁 EIA 美国能源信息署 GDP 国内生产总值 GER 总能源需求 GHG 温室气体排放 GWh 千兆瓦时 HFO 重质燃料油 HVAC 供暖、通风和空调 ICMM 国际矿业与金属理事会 IEA 国际能源署 IPP 独立电力生产商 IRENA 国际可再生能源署 JISEA 联合战略能源分析研究所 kWh 千瓦时 LCOE 平准化能源成本 Mt 公吨 MW 兆瓦 NREL 国家可再生能源实验室 OPEX 运营支出 PPA 购电协议 PV 光伏 R&D 研究与开发 S&T 密苏里科技大学科技 SDG 可持续发展目标 TWh 太瓦时
AI 人工智能 ANL 阿贡国家实验室 bbl 桶 BF 高炉 BOF 碱性氧气转炉 Btu 英热单位 CCUS 碳捕获和利用系统 CH 4 甲烷 CHP 热电联产 CO 一氧化碳 CO 2 二氧化碳 DOE 美国能源部 DRI 直接还原铁 EAF 电弧炉 EIA 美国能源信息署 EM 电磁 GHG 温室气体 H 2 氢气 HCFC 氢氯氟烃 IoT 物联网 IR 红外线 kg 千克 kWh 千瓦时 lb 磅 LBNL 劳伦斯伯克利国家实验室 MECS 制造业能源消耗调查 MMBtu 百万英热单位 MMT 百万公吨 MT 公吨 MW 微波 MYPP 多年期计划 N 2 O 一氧化二氮 NAICS 北美行业分类系统 NO x 氮氧化物 NREL 美国国家可再生能源实验室 ORC 有机朗肯循环 ORNL 橡树岭国家实验室 Q&A 问答 R&D 研究与开发 RAPID 工艺强化部署的快速发展 RD&D 研究、开发和演示 RF 射频 RO 反渗透 SCADA 监控和数据采集
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