綠鋼是行業(yè)發(fā)展趨勢
鋼鐵企業(yè)正在采取措施使生產(chǎn)過程更環(huán)保、更低溫室氣體排放，但業(yè)內(nèi)人士認為，可持續(xù)發(fā)展需要與降低成本和增強全球競爭力綜合考量。美國鋼鐵制造商協(xié)會（SMA）對此表示認同。該協(xié)會指出，大多數(shù)企業(yè)都意識到，如果采用循環(huán)經(jīng)濟方法進行鋼鐵生產(chǎn)，即重新回收和利用廢鋼并生產(chǎn)碳排放較低的鋼材，企業(yè)整體財務業(yè)績將會更好。
雖然“綠鋼”儼然成為一個熱詞，但美國鋼鐵協(xié)會（AISI）指出，它沒有明確的定義，對不同的利益相關(guān)方、不同的企業(yè)、不同的國家和政府都有不同的含義。因此，全球鋼鐵氣候理事會（GSCC）表示，最好將其稱為低碳排放鋼。GSCC的鋼鐵氣候認證標準是一種簡單、透明和基于科學的方法，旨在將這種鋼材真正引入市場。
美國波士頓金屬公司（Boston
Metal）表示，當前美國鋼鐵行業(yè)一直在迅速采取行動生產(chǎn)低碳排放鋼，幾乎所有鋼鐵制造商都宣布了可持續(xù)發(fā)展目標。由于全球都在不同程度地追求某些凈零（或接近凈零）目標，鋼鐵制造商已經(jīng)在尋求各種解決方案，以期至少實現(xiàn)2030年的目標，但如何實現(xiàn)2050年的目標仍有待觀察。
低碳排放鋼的投資機遇
基于鋼鐵企業(yè)的前期投資，與其他主要鋼鐵生產(chǎn)國相比，美國的噸鋼二氧化碳排放量最低，全球平均噸鋼二氧化碳排放量約為美國的兩倍。據(jù)了解，美國電弧爐煉鋼廠的排放量比世界其他地方一些傳統(tǒng)高爐煉鋼廠低75%。
GSCC稱，生產(chǎn)低碳排放鋼的機遇多于挑戰(zhàn)，這就是鋼鐵行業(yè)今后的發(fā)展方向，鋼鐵企業(yè)必須這樣做。氣候變化的影響無處不在，國際社會已經(jīng)對此高度重視。借助相關(guān)技術(shù)就可以實現(xiàn)這一目標，其中許多技術(shù)已達到商業(yè)規(guī)模，其他技術(shù)仍在開發(fā)中，相關(guān)需求也在增長。
對電弧爐的所有投資是一個巨大的推動力，因為電弧爐煉鋼被視為生產(chǎn)低碳排放鋼現(xiàn)有經(jīng)過驗證的、高度商業(yè)化的方法。與此同時，許多板材制造商正在逐步從高爐轉(zhuǎn)向電弧爐。不僅美國如此，世界其他地方也是如此。事實上，正在收購美國鋼鐵公司的日本制鐵正在用電弧爐取代其在日本的部分高爐。相比之下，中國和印度等其他一些國家在相關(guān)領(lǐng)域進展較為緩慢。
美國鋼鐵制造商也一直在進行大量投資，增加直接還原鐵（DRI）和熱壓塊鐵（HBI）的使用，這可以降低高爐-轉(zhuǎn)爐鋼廠和電弧爐鋼廠的排放。此外，許多全新的鋼鐵設施正在建設中，其中一些是最近建成的，目標是一旦清潔氫大規(guī)模供應，就可以為工藝裝備轉(zhuǎn)型做好準備。
政府支持氫能設施建設
盡管仍處于起步階段，但許多與氫相關(guān)的投資正在獲得美國能源部的撥款，目標是在美國各地建造一些氫中心。鑒于氫是一種揮發(fā)性極強的物質(zhì)，在用于生產(chǎn)低碳排放鋼之前，需要建立一個分銷網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡將戰(zhàn)略性選址于用氫鋼廠的附近。
認識到這一點，包括安賽樂米塔爾北美公司在內(nèi)的部分企業(yè)一直在尋求生產(chǎn)符合美國石油協(xié)會運輸氫氣要求的管道。據(jù)報道，目前該公司運行的大部分管道不夠?qū)挘瑹o法促進大規(guī)模氫氣運輸。
美國業(yè)內(nèi)也在繼續(xù)開發(fā)其他創(chuàng)新技術(shù)，這在一定程度上是通過美國鋼鐵生產(chǎn)商與能源部工業(yè)示范計劃合作進行的投資，該計劃部分資金來自民主、共和兩黨的《基礎(chǔ)設施投資與就業(yè)法案》和《通脹削減法案》。其中包括涉及開發(fā)清潔氫技術(shù)和其他突破性煉鋼工藝的項目，以及清潔電力項目（涉及與核技術(shù)、碳捕集以及電力利用和儲存相關(guān)的項目）。
例如，克利夫蘭-克利夫斯公司將有可能從美國能源部獲得總額高達5.75億美元的撥款，用于其正在實施的兩個項目。其中包括5億美元用于支付其耗資13億美元的米德爾敦工廠高爐更換項目費用，該項目將采用可制氫的DRI工廠以及兩座電熔爐，使其有能力將熱DRI直接送入電熔爐，生產(chǎn)出生鐵，再送入現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐進行精煉。
克利夫蘭-克利夫斯稱，一旦該項目在2029年全面投產(chǎn)，米德爾敦將成為美國成本最低的鋼鐵生產(chǎn)廠。目前還不確定短期內(nèi)是否需要使用天然氣，但到2030年代初，該項目將100%使用氫氣。這將減少該鋼廠的碳排放，提高生產(chǎn)率，并強化取向電工鋼（GOES）的生產(chǎn)。根據(jù)美國能源部新排放標準的初步草案，該公司取向電工鋼的生產(chǎn)面臨風險。
在美國能源部的這一計劃中，其他幾家鋼鐵制造商也在考慮獲得資助，其中還包括SSAB美國公司。SSAB是無化石煉鋼的先行者，也將從美國能源部計劃中獲得高達5億美元的資助，用于可能建設的HYBRIT生產(chǎn)設施，該設施能夠通過使用綠氫而不是化石燃料來生產(chǎn)綠色生鐵，并可能擴大SSAB位于美國愛荷華州蒙彼利埃的鋼鐵制造業(yè)務的產(chǎn)能和效率，包括增加對可再生能源的使用。
SSAB美國公司表示，這一舉措將使該公司既能擴大可持續(xù)的國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)品供應鏈，又能適時推進向可再生能源轉(zhuǎn)型目標。
低碳生產(chǎn)新技術(shù)進展
波士頓金屬正在獲得5000萬美元的資助，用于在西弗吉尼亞州韋爾頓新建一座鉻金屬工廠。該廠生產(chǎn)的金屬鉻將用于其新的熔融氧化物電解工藝中的陽極。該公司目前正尋求向鋼鐵制造商和其他金屬生產(chǎn)商授權(quán)，以生產(chǎn)低碳排放鋼產(chǎn)品。目前波士頓金屬正在巴西建設一家工廠，該工廠將利用新技術(shù)生產(chǎn)錫、鈮和鉭等金屬，同時將相關(guān)技術(shù)（一種以鐵礦石為原料的全新高溫冶金爐）授權(quán)給鋼鐵制造商使用。
波士頓金屬表示。如果在高爐上進行新技術(shù)部署，將有助于實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的全面脫碳，因為這種電解工藝將用高溫爐取代綜合煉鋼廠的高爐和轉(zhuǎn)爐。這涉及到鐵礦石的進料和高純度鐵水的出鐵，而下游的一切工序都將保持不變，只要使用清潔電力作為動力源，生產(chǎn)過程中就不會產(chǎn)生任何隱含碳排放。這項新技術(shù)的另一個優(yōu)勢是可以靈活選擇鐵礦石品位，與需要優(yōu)質(zhì)鐵礦石的DRI不同，鋼鐵制造商可以充分利用低品位鐵礦石。
其他一些鋼鐵制造商也從聯(lián)邦資助資金中受益，或是達成合作協(xié)議。美國鋼鐵公司最近與Carbon Free公司簽署了一項最終協(xié)議，使用后者獨創(chuàng)的Sky
Cycle技術(shù)，在美國鋼鐵公司位于印第安納州的加里工廠每年捕獲多達5萬噸的碳排放，Sky
Cycle工廠預計將于2026年投入運營。
一些鋼鐵制造商所追求的另一項目標是開發(fā)新的低碳排放鋼材，典型案例就是SSAB的無化石鋼，它是通過HYBRIT技術(shù)生產(chǎn)的，排放的是水而非二氧化碳。另一個是紐柯的EconiqTM-RE，這種鋼材100%使用可再生能源生產(chǎn)，其溫室氣體排放量僅為高爐鋼的一半。2024年3月紐柯與梅賽德斯奔馳簽署一項協(xié)議，為該汽車公司在阿拉巴馬州塔斯卡盧薩工廠生產(chǎn)的汽車提供這種鋼材。
美國鋼鐵制造商也在使用更多的可再生能源，無論是風能、太陽能、水能還是核能。例如，耶弗拉茲北美公司在科羅拉多州普韋布洛建造了美國最大的太陽能電池方陣。此外，美國商業(yè)金屬公司（CMC）在亞利桑那州的新工廠使用太陽能，紐柯在密蘇里州塞達利亞的工廠使用風力渦輪機，同時探索小型模塊化核反應堆技術(shù)。
（源自世界金屬導報）
