“碳直接避免”路徑的主要技術(shù)方向
“碳直接避免”技術(shù)路徑共有6大技術(shù)方向。其中,已經(jīng)進入中試或示范線階段的技術(shù)方向有2個,分別為氫基直接還原技術(shù)和氫基高爐還原技術(shù);剛剛完成實驗室階段,即將進入中試階段的技術(shù)方向有1個,為氫閃速熔煉技術(shù)(FIT);另外還有3個依舊處于實驗室階段的技術(shù)方向,分別為電解冶金技術(shù)(Electrowinning)、氫等離子體熔融還原技術(shù)(HPSR)、熔融氧化物電解技術(shù)(MOE)。
氫基直接還原技術(shù)為行業(yè)內(nèi)普遍認可的主流方向。從傳統(tǒng)的直接還原鐵工藝轉(zhuǎn)型到采用100%純氫氣的綠色氫基直接還原工藝,雖然在技術(shù)上可以實現(xiàn),但是出于對冶金行業(yè)自身的工藝需求(需要一定的碳含量)及成本的綜合考量,此技術(shù)的氫氣配比并非最佳方案。有研究認為,最佳方案是80%的還原氣體采用綠色氫,另外的20%則采用綠色碳(如生物質(zhì)能源)。
氫閃速熔煉技術(shù)旨在對氧化鐵精礦直接進行還原。與目前基于高爐的煉鐵工藝的平均水平相比,氫閃速熔煉技術(shù)可以將能耗水平降低32%~57%,將二氧化碳排放量減少61%~96%。
電解冶金技術(shù)(Electrowinning)將煉鐵工藝與電化學工藝結(jié)合在了一起,是一種基于鐵礦石電解的突破性技術(shù),可直接從鐵礦石中分離鐵和氧。
氫等離子體熔融還原技術(shù)(HPSR)在高溫下將分子氫分解為原子氫或離子氫。由于氣體等離子體具有比分子氫高得多的還原電位,可以將所有氧化物還原為金屬。其最終產(chǎn)品為液態(tài)鋼。
熔融氧化物電解技術(shù)(MOE)是熔融鹽電解的一種形式,由在2012年成立的波士頓電冶金公司所研發(fā)。
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