无缝钢管将来：用氢气制造绿色钢

　2020年，全球无缝钢管行业总产量达到18.6亿吨，上千亿美元。无缝钢管的强度与重量比高，出产成底细对较低，是建筑和汽车等很多行业的贵重材料。然而，在天气危机的布景下，因为依靠碳密集型化石燃料（首要是无缝钢管），该行业受到越来越多的审查。全球无缝钢管产量约占全球碳排放总量的8%，对无缝钢管的渴求继续鞭策着挖掘。每出产一吨采用传统综合工艺方式出产的液态钢，就会燃烧770公斤合金钢管和焦炭，向年夜气中释放1.8吨二氧化碳，这意味着无缝钢管行业现实上比无缝钢管行业更出产二氧化碳。近年来，世界列国当局一向在寻找实现2016年《巴黎天气协定》方针的方式，是以，该行业脱碳的政治压力也在加年夜。但压力不仅仅是当局。碳价钱等日益加剧的财务压力，以及情况、社会和治理的普及率和可托度的提高，在但愿将资金投入道德境界的年青、更环保的一代投资者中，这既增添了这种压力，也供给了越来越有力的激励办法，使该行业脱碳。在此布景下，一些小型的"绿色无缝钢管"项目起头在欧洲和其他地域呈现。此中之一是Primetals手艺公司在奥地利多纳维茨的沃斯塔平无缝钢管厂进行的氢基细矿削减（HYFOR）试点项目。颠末多年的开辟和两个月的初步测试，HYFOR于6月起头运营，此后，其立异的铁矿石精矿直接减排工艺吸引了业内很多人的注重，这是世界上初创的此类工艺。HYFOR的氢气为100%供给动力，可将排放量削减90%，试点打算至少在将来两年内投入利用。"全球75%的无缝钢管出产能源来自碳，其余来自自然气和电力。我们独一可以改变的是去除无缝钢管，"Primetals手艺公司生态解决方案主管亚历山年夜·弗莱尚德尔博士告诉欧洲工业。“然而，我们还需要从铁矿石中去除氧气，这给我们留下了三种选择。我们可以燃烧碳，释放二氧化碳。我们可以利用氢气，氢释放水。或者第三种选择是利用电子，将铁矿石转化为直接电解的钢，而这种手艺还处于起步阶段。”弗莱尚德尔博士认为，能源效率或工艺优化是该行业脱碳的阶段。利用现有资产实现脱碳的机遇良多。它们应该纵，不然它们终会成为搁浅的资产。您可以优化烧结厂、颗粒厂和高炉。你可以注入气体，从自然气起头，也可以注入氢气。您可以实施其他能效解决方案，如废热收受接管，从渣渣中收受接管热量。年夜大都客户仍未实施此类解决方案。弗莱尚德尔博士说，其原因凡是是投资回报率。“年夜大都客户但愿在一两年内获得回报。这些解决方案需要五到六年的时候才能有回报。尽管如斯，未来仍是强制性的。”废钢收受接管也将在必然水平上削减排放。他弥补说，问题在于可用性。问题是，出产率高于可刮库存。若是我们瞻望2050年，我们估量将有年夜约9亿吨废料需要收受接管操纵，但我们将出产跨越20亿吨的无缝钢管。是以，我们仍要缩小10亿吨以上的缺口，以消弭来自铁矿石的原始饲料。固然能源效率和轮回经济行动的前进在无缝钢管绿化中起着主要感化，但它们只能做这么多工作——多削减30%摆布的碳萍踪。碳捕捉和储存（CCS）看起来也必定会在该行业削减排放的尽力中阐扬主要感化，从而许可将部门碳封存起来。然而，跟着全球需求的上升，将炼钢量降至净零将需要手艺的底子改变。这就是海福的用武之地。Donawitz的试点工作重点是继续开辟HYFOR手艺，使其筹办扩年夜为个工业原型，估计本年年末将作出决议。弗莱尚德尔博士说，HYFOR与绿色无缝钢管同业的分手，是它赖以养活的。“我们直接以铁矿石罚款和超精矿为原料，等等。我们可以避免受益-颗粒切片步调-并直接饲料矿石罚款。它打消了投资颗粒化工场的要求，而颗粒化工场是一项繁重的承担资产。”“另一件事是运营成本。在进食前，您可以避免对颗粒进行加热和冷却的化石燃料需求。经由过程利用铁矿石罚款和超罚款，您可以轻松地完全、更快地削减这些矿石颗粒，连结较低的降低温度和工艺压力意味着更多的能源效率。”这是弗莱尚德尔博士所说的"转型阶段"的一部门，这是无缝钢管在过程优化后脱碳的下一步。他估计，将来将有更多的电弧炉和更少的高炉，这些电弧炉将用废料和直接减铁来喂养。“此刻主要的是让将来可以或许逐渐从自然气转向氢气的工场，"他指出，俄罗斯比来有一个项目，Primetals在2月份介入了该项目。”它位于俄罗斯库尔斯克州的热列兹诺戈尔斯克，由米哈伊洛夫斯基HBI公司经营，是世界上年夜的热钢（HBI）工场。那边的出产将从利用自然气起头，但"只要有可能"就会转向氢气。不外，他警告称，尽管有很多有但愿的迹象显示，年夜的工业排放国之一正起头进行节制，但全球还有很长的路要走。在欧盟，欧盟委员会正在研究若何操纵碳订价作为降低碳排放的东西。此外，来自欧洲投资基金和苏醒基金的撑持也可以在欧洲部门阐扬感化。然而，欧洲的无缝钢管产量仅占全球无缝钢管产量的8%摆布，这个数字更有可能下降，而不是增添。他说，一些首要的无缝钢管出产国还有很长的路要走，他举了印度为例。2019 年，印度的无缝钢管产量为 1.11 亿吨，估计 2030 年将达到 3 亿吨。他说，“问题在于印度没有政策。它没有碳税，也不筹算在将来几年内如许做。印度仍在试运行新的高炉，因为印度知道这些高炉会持续50到60年摆布。印度的中期解决方案可能是碳捕捉和储存。”弗莱尚德尔博士说，HYFOR将继续向前成长。“看到一家利用低质量铁矿石饲料的直接减排厂，在电力冶炼厂出产热金属和矿渣，然后经由过程行业认证，用于水泥行业，以鞭策轮回经济。这将有助于我们慢慢进步。我们需要利用绿色氢气和碳捕捉储存和操纵，我们需要用可再生能源为电弧炉供电。这将让我们在将来接近零碳萍踪，因为我们对2050年满怀等候。”亚历山年夜·弗莱尚德尔博士是可持续无缝钢管出产的知名专家，涵盖脱碳、废气洁净、能源效率、副产物办理和废水处置。他拥有奥地利格拉茨理工年夜学的博士学位，拥有约100项专利。2016年，他被授予西门子年度发现家。