美卓奥图泰中文首页 视角 博客 矿山及金属博客 不锈钢“减碳”生产的求索之路
返回 矿山及金属冶炼
2021年6月2日

不锈钢“减碳”生产的求索之路

不锈钢是一种耐腐蚀合金,应用范围十分广泛。随着世界各地经济的欣欣向荣,对这种材料的消费也在与日俱增。不锈钢具有耐用、100%可回收的特性,这使其成为各种器具生产与结构建设的可持续性选择。该行业正积极致力于实现碳中和,其主要途径是采用节能工艺和清洁能源。

铬铁具有耐腐蚀性的特点,是不锈钢生产中最重要的原材料之一。据估计,90%的铬铁用于不锈钢的生产。使用铬铁矿石生产铬铁,通常需要对铬铁矿进行选矿和造块,然后采用碳热还原法进行冶炼。生产这种合金的冶炼过程通常在埋弧炉(SAF)中进行,这是一个非常耗能的工艺。冶炼消耗大量的碳,这些碳可以是无烟煤或冶金焦的形式。铬铁生产与其他铁合金冶炼工艺一样,耗能高、碳消耗大,会产生大量的温室气体排放。

“近年来,铬铁行业在提高能源效率和减少二氧化碳排放方面做了大量工作。在实践中,这意味着尽量减少碳的总量,进行碳捕获与再利用,并尽量减少能源消耗。预热装置和CO气体捕集装置是提高能源效率的两个最重要的工艺要素,以便将废气作为能源再利用。进一步减少二氧化碳排放最有效的方法是使用清洁能源。”美卓奥图泰冶金专家Joseph Hamuyuni说。

Tornio Ferrochrome works

采用节能技术解决挑战

美卓奥图泰的铬铁生产技术旨在将不锈钢生产中的能源消耗和碳足迹降至最低。该技术也是美卓奥图泰100多种“ Planet Positive”产品之一。

“影响该工艺能耗的关键因素是:原料质量(尤其是铬矿质量)、冶炼前的预处理(例如造球)以及利用富含一氧化碳的煤气进行预热和热电联产。铬铁冶炼工艺耗能非常高,需要大量的电能。”美卓奥图泰销售主管Lauri Närhi解释说。

“美卓奥图泰的专利铬铁工艺技术包括钢带球团(SBS)、预热窑、封闭式埋弧炉(SAF)和煤气处理系统。工艺采用智能化设计,效率高,碳足迹小。”
美卓奥图泰销售主管Lauri Närhi

钢带球团工艺基于工艺内部能量的循环利用,因此只需要很少的额外燃料。冶炼过程中产生的富余含CO煤气可作为钢带烧结工艺的燃料。因此,与其他球团焙烧技术相比,其碳足迹最小。同样,预热窑使用富含一氧化碳煤气作为燃料。

美卓奥图泰行业领先的埋弧炉配备封闭式装置和预热器,最大程度地提高了能源效率。因此,预热温度提高100℃,每吨合金的冶炼电耗估计可降低70 kWh。

“每年我们都会对碳手印进行计算,碳手印意为:客户通过使用我们的可持续技术所实现的对环境的积极影响。2020年,铬铁冶炼占美卓奥图泰碳手印的43%。通过使用我们的技术,客户在2020年减少了超过350万吨的二氧化碳排放。举例说明:如果一个芬兰公民的平均碳足迹约为11吨二氧化碳,那么我们帮助客户实现的碳手印足以抵消约32万芬兰居民的二氧化碳排放量。” RTD研发中心冶炼主管Mari Lindgren说。

Tornio Ferrochrome works

计算铬铁总能耗

全球不锈钢年产量约为5100万吨。根据2019年高碳铬铁产量(1,371.9万吨)和最低排放系数每吨合金2.3吨CO2,全球二氧化碳排放量估计至少为31.55 Mt CO2当量。在2019年相同产值和铬铁合金每吨平均耗电量为3.5 MWh/t的情况下,总能耗为48 TWh。

https://www.worldstainless.org/statistics/stainless-steel-meltshop-production/stainless-steel-meltshop-production-2020/

计算我们的碳手印

2020年,美卓奥图泰的铬铁技术产量为572.7万吨,约占全球高碳铬铁产量的42%,产生了0.353万吨的碳手印,占美卓奥图泰冶炼碳手印的68%,或所有美卓奥图泰产品碳手印的43%。由此看来,铬铁碳手印是美卓奥图泰碳手印的最大构成。

返回 矿山及金属冶炼