迴圈細礦石直接還原的鍊鋼脫碳工藝

迴圈在行業向綠色鋼鐵轉型中的可能作用

2019 年，聯合國宣佈 60 多個國家承諾到 2050 年實現碳中和。這極大地加速了綠色、碳中和鍊鋼技術的發展。替代高碳高爐/鹼性氧氣爐 （BF/BOF） 鍊鋼路線的一種方法是使用氫基直接還原和電弧爐 （EAF）。

世界上大約 70% 的鋼材是透過高爐/轉爐路線生產的，這是一種高效但碳密集度高的生產方法。由於到 2050 年的投資週期有限，鍊鋼行業必須決定在未來五到十年內投資哪種替代鐵礦石還原技術。

傳統高爐/轉爐鍊鋼的一種廣泛討論的替代方法是鐵礦石和電弧爐的氫基直接還原。目前的大多數試點專案都集中在應用豎爐直接用氫氣還原。然而，應用這種方法每年將產生數億噸額外的高質量 DR 級顆粒的需求，從而對顆粒的可用性和價格產生相關影響。

另一種方法是使用細礦石代替球團進行氫基直接還原。世邦的 迴圈技術是唯一一種基於 100% 氫氣的鐵礦石還原工藝，已在工業規模的示範工廠中證明了其功能和效能。

迴圈技術的生產設定非常靈活。除了易於運輸的商用冷 HBI（熱壓塊鐵）外，還可以生產冷熱 DRI（直接還原鐵）並直接連線到 EAF 和 BOF，作為鐵水和/或其他原生鐵裝置的替代品。這保證了高品質鋼鐵產品的生產，這些鋼鐵產品歷來是綜合鋼鐵廠的強項。

在本文中，描述了 迴圈工藝的原理和示範工廠執行的結果，以及 迴圈細礦直接還原工藝在行業向綠色鋼鐵過渡中的可能作用。

世邦在新工藝開發方面的良好記錄

在過去的 150 年裡，世邦及其前身已經證明有能力開發改變遊戲規則的新技術，以應對採礦和金屬行業以及社會的挑戰。

自這項技術首次引入以來，世邦一直參與鐵礦石的直接還原，作為基於迴轉窯的 SL/RN 工藝的發明者之一，以及作為 Midrex 豎爐工藝（Lurgi公司的遺產）。

迴圈基於流化床技術，世邦幾十年來一直是該技術開發的領導者，幾十年來，該技術已在數百個工廠的不同應用中得到應用，包括氧化鋁煅燒、硫化礦焙燒、汙水處理汙泥燃燒等特殊工藝。

流化床工藝的主要優點是優良的傳熱和傳質條件、精確的溫度控制、較短的固體保留時間導致更高的工廠產能，以及更低的投資和運營成本。研究表明，該技術也可用於鐵礦石的直接還原，以消除以燒結或球團形式存在的鐵礦石細粉的成本和能源密集型附聚步驟。