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钢铁行业绿色转型加速:电炉炼钢与氢冶金成关键技术

时间:2025-10-23 18:32:10 来源:时代周报 作者:时代周报

本文来源:时代周报 作者:赵鹏

“钢铁行业绿色转型极为迫切,这既源于其巨大的碳排放基数,也受国家战略的刚性要求驱动,减排已成为行业发展的必然选择。”中国金属材料流通协会执行会长兼秘书长陈雷鸣在接受时代周报记者专访时表示,作为我国制造业中碳排放量最高的行业之一,钢铁行业约占全国碳排放总量的15%,这一数据决定了其必须成为减排的核心领域。

陈雷鸣指出,钢铁行业的绿色转型对实现“双碳”目标具有决定性意义。作为碳排放大户,其转型成功是全社会达成“碳达峰”和“碳中和”目标的前提之一。转型不仅带来直接的减排效益,更能通过产业链联动效应推动上下游行业的低碳发展。与此同时,绿色转型将加速淘汰缺乏竞争力的中小钢企,推动行业集中度提升和产品质量优化。

技术革新:电炉炼钢与氢冶金引领转型

在技术路径上,电炉短流程炼钢比例的提升和氢冶金技术的产业化应用被视为关键突破口。陈雷鸣分析称,相比传统长流程工艺,电炉炼钢可实现60%以上的节能效果,二氧化碳排放减少超70%。而氢冶金技术则通过用氢气替代碳基还原剂,从源头实现了“近零碳排放”,彻底改变了百年来依赖焦炭的炼铁化学原理。

此外,人工智能技术正深度融入钢铁生产环节。陈雷鸣介绍,通过在高炉安装视觉感知系统、利用数字孪生技术优化生产流程、建立企业级能源管理中心,结合大数据分析精准调控生产参数,可有效降低燃料消耗并提升加热效率,为绿色转型提供技术支撑。


中国金属材料流通协会执行会长兼秘书长陈雷鸣/受访者供图

政策驱动:碳市场与超低排放倒逼转型

陈雷鸣强调,当前钢铁行业绿色转型的紧迫性进一步加剧。随着我国工业化、城镇化进程的推进,钢铁产量长期位居全球首位,碳排放量也随之攀升。若行业无法实现有效减排,全国“双碳”目标的达成将面临严峻挑战。

政策层面,国家正通过完善碳交易体系形成倒逼机制。2025年钢铁行业被纳入全国碳排放权交易市场,碳成本成为企业经营的关键变量。生态环境部明确要求2025年底前完成超低排放改造,叠加绿色金融、环境信息披露等配套政策,外部压力持续增强。

谈及转型目标,陈雷鸣提出“三阶段”体系:近期以全面完成超低排放改造为核心,中期深度融入全国碳市场并实现碳达峰,长期愿景则是构建绿色低碳高质量发展模式。其中,超低排放改造要求2025年底前重点区域钢企基本达标,全国80%以上产能完成改造,这被视为绿色转型的“底线”目标。

四维转型:能源、工艺、资源与循环协同推进

陈雷鸣指出,钢铁行业正从能源、生产、资源、循环四个环节系统推进转型。能源环节聚焦三方面:一是轧钢工序用电能替代化石能源,二是以“绿氢”替代煤炭的氢冶金技术,三是扩大太阳能、风能等可再生能源应用。以中信泰富特钢集团旗下靖江特殊钢有限公司为例,其国内首例100%绿电炼钢项目通过“源网荷储”协同模式,整合57.97MW分布式光伏、37.5MW周边风电及120MW/240MWh储能系统,形成独立微网。项目投产后每年可消纳绿电1.68亿千瓦时,相当于减少5.3万吨标煤燃烧和5.2万吨二氧化碳排放。

生产工艺环节强调“优化”与“变革”:大力发展短流程电炉炼钢,降低对铁矿石的依赖;对高炉、转炉进行节能改造,提升能源效率;应用智能化技术实现精准生产控制。资源利用环节则需构建废钢回收体系,并推动钢渣、炉渣等固体废弃物的资源化利用。

在产业链管理方面,建立全生命周期碳足迹核算体系至关重要。陈雷鸣表示,未来钢铁产品的竞争力将不仅取决于价格和质量,其碳足迹数据也将成为关键指标。通过与汽车、建筑等行业协同设计低碳供应链,推广绿色钢材应用,可构建覆盖物料获取、生产、运输、使用到报废处理的绿色供应链。

典型案例:鞍钢集团的转型实践

作为老牌钢铁基地,鞍钢集团通过“点废成金”与氢冶金技术探索出转型新路径。其全球首套绿电绿氢流化床氢冶金中试线使用可再生能源制取的“绿氢”作为还原剂,实现全程零碳排放,关键设备国产化率达100%。同时,鞍钢在鞍山地区建成东北最大废钢加工产业集群,年处理能力500万吨,形成“钢铁生产—使用—回收—再生产”的闭环。其尾矿固废资源综合利用示范项目每年可消化2400万吨铁尾矿,转化为高价值铁精矿。

“通过上述举措,鞍山地区循环经济产值在2025年上半年同比增长54.2%。”陈雷鸣总结道,鞍钢不仅解决了历史环保难题,更在低碳技术领域占据全球制高点,为中国钢铁行业探索出资源循环与技术创新双轮驱动的绿色转型之路。未来,中国钢铁行业将在改革与转型的双重驱动下,迈向高端化、智能化、绿色化的高质量发展新阶段。