瑞典钢铁公司(SSAB)、瑞典国有铁矿石公司LKAB和瑞典大瀑布电力公司(Vatt enf al
l)联合成立的合资公司HYBRIT(Hyd r og e n Br e a k t hr ou g h Ironmaking
Technol
ogy)旨在联合开发用氢替代炼焦煤和焦炭的突破性炼铁技术。项目计划2016-2017年进行初步可行性研究;2018-2024年进行全面可行性研究,并建立一个中试厂进行试验,其中2018-2020年进行设计、建设,2021-2024年进行试验设备运行;2025-2035年,建设示范厂并进行试运行。近日该公司宣布,将于今年春天开始对中试厂进行规划设计。
SSAB、LKAB和Vat tenf al
l已经完成了该项目的前期可行性研究。研究表明,非化石燃料产生的电力价格下降和二氧化碳排放成本上升,意味着HYBRITD
解决方案在未来能够与“传统钢铁”竞争。“今天,采用非化石燃料的炼钢方法比传统方法要贵20%-30%,但是未来形势将向对我们有利的方向转变。”该公司负责人表示。
HYBRIT的研究内容是开发采用氢的直接还原炼铁工艺,而氢是利用非化石能源产生的。氢与球团矿发生反应,生成直接还原铁(DRI),将直接还原铁与废钢一起装入电炉炼钢,或者制成热压块铁储存或出售。
HYBRIT计划在2020年之前将中试厂建成,并运行到2024年,然后进入示范阶段。示范厂生产能力为50万吨/年。项目目标是实现规模化运行,并能够替代SSAB现有高炉的产量。
中试厂前期可行性研究项目资金中一半来自瑞典能源机构,其余资金来自合资企业的参与者。到2024年,中试厂的建造和运营成本估计为10亿-20亿瑞典克朗,中试厂计划建在吕勒奥(Lul
ea),在那里SSAB已经拥有炼钢设施以及北博滕铁矿。
采用氢还原炼铁工艺的排放主要是水,这预计将使瑞典的二氧化碳总排放量减少10%,芬兰的排放量减少7%。HYBRIT的目标是在2035年之前拥有一个无碳炼铁解决方案。
需要指出的是,基于氢的钢铁生产工艺并不是在所有地方都能替代传统的钢铁生产方法,这要考虑可再生能源和氢在价格和供应量方面是否有竞争力,而瑞典北部具有这个优势。随着这项技术逐渐成为主流,并且其他地方的非化石能源生产变得越来越便宜,才具有发展的条件。
在推进氢还原炼铁技术开发的同时,SSAB决定将高炉流程改为电弧炉流程,已计划在2025年之前将其在瑞典Oxel
osund高炉改为电弧炉,位于芬兰Raahe和Lul
ea的高炉也将于2030-2040年间改为电弧炉,这将使二氧化碳排放量大幅减少,并实现零排放。