多个低碳冶炼项目正在全球钢铁行业中开展

多个具有发展前景的低碳冶炼项目正在全球钢铁行业中开展。2023年，高炉富氢炼铁技术、氢直接还原铁技术工业示范方面取得不同程度进展，低温电解还原铁技术有望获得突破。

高炉富氢炼铁技术取得阶段性进展。在日本绿色创新基金资助下，日本制铁、神户制钢等四家机构组成的联盟同时推进COURSE50和Super COURSE50两种高炉富氢炼铁技术路线工业试验，前者利用钢铁厂内产生的富氢焦炉煤气进行炼铁，后者则是利用钢铁厂外氢气进行高炉喷氢冶炼。2月，日本制铁决定启动4500m3实际高炉试验COURSE50技术。同时，该公司在12m3试验高炉上继续推进Super COURSE50工艺技术的开发，现已验证可实现削减22%高炉CO2排放量的世界最高水平，日本制铁将在2023年底再次进行测试，拟实现减排30%的目标。

氢直接还原铁技术工业应用再次升级，蒂森克虏伯投资建设德国最大氢基直接还原炼铁工厂。3月，蒂森克虏伯宣布与杜塞尔多夫西马克集团（西马克）合作，建造首座氢直接还原铁工厂，同时也是德国最大的氢直接还原工厂。项目将100%氢气直接还原工厂与创新熔炉相结合进行钢铁生产，其中直接还原装置将采用Midrex技术，拥有250万吨直接还原铁产能。该项目计划于2026年底完工，届时或将成为全球最大氢基直接还原铁厂，项目建成后将每年减少超过350万吨的CO2排放。

河钢氢基还原铁新工艺实现绿色DRI产品安全顺利连续生产。5月，河钢宣布其120万吨氢冶金示范工程实现安全顺利连续生产绿色DRI产品。DRI产品金属化率达到94%，关键指标完全达到合格产品标准。该示范工程首创“焦炉煤气零重整竖炉直接还原”工艺技术，利用焦炉煤气本身含有60%左右的氢气作为主要还原气，同时应用先进的零重整技术，将其20%左右的甲烷进一步分解为一氧化碳和氢气，工艺气体中的氢碳比可达到8:1以上，是目前工业化生产中含氢比例最高的气基竖炉直接还原工艺，最接近未来100%氢还原的工艺状态。此外，8月，河钢正式启动钢铁行业CCUS工业示范项目，并完成了工艺方案论证，标志着河钢CCUS由“储备型技术”向“应用型技术”推进迈出了关键一步。

直接电解制铁工艺产业示范有望实现，安赛乐米塔尔将建设世界首个工业规模低温电解制铁厂。6月，安赛乐米塔尔和约翰考克利尔（John Cockerill）集团宣布将合作建设世界首个工业规模的低温电解制铁工厂——VolteronTM工厂，该工厂采用的是一种无碳的低温直接电解工艺，通过电力驱动的无碳低温直接电解工艺将氧化铁转化为铁板。使用标准铁矿石对该工艺进行的成功中试规模测试证明了其高效率。在生产的初始阶段，VolteronTM工厂预计每年生产4万～8万吨铁板（iron plates），预计于2027年开始生产。一旦该技术在这一规模上得到验证，计划扩大该工厂的产能年产能达到30万～100万吨。