中國(guó)冶金報(bào)社
記者 楊悅 報(bào)道
近期，SSAB（瑞典鋼鐵公司）為其瑞典烏克瑟勒松德（Oxel?sund）生產(chǎn)基地訂購(gòu)了1臺(tái)新電爐。這臺(tái)新電爐的上爐殼直徑達(dá)到9.3米，是全球同類應(yīng)用中最大的裝置之一；設(shè)計(jì)功率為280MVA（兆瓦特），在全球同類設(shè)備中功率領(lǐng)先。
9月25日，圍繞這一里程碑式的項(xiàng)目合作，SSAB執(zhí)行副總裁兼首席技術(shù)官雅各布·桑德伯格（Jacob Sandberg）與西馬克集團(tuán)冶煉業(yè)務(wù)副總裁安德烈婭·拉納里（Andrea Lanari）、西馬克集團(tuán)冶煉高級(jí)銷售經(jīng)理瑪麗亞·科米斯克（Maria Kmiecik）共同暢談了SSAB與西馬克集團(tuán)的低碳合作規(guī)劃，重點(diǎn)介紹了SSAB的減碳戰(zhàn)略以及西馬克在項(xiàng)目實(shí)施階段將如何支持SSAB實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。
“就目前而言，我們已經(jīng)是世界上碳排放控制效率最高的鋼鐵公司之一。通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，我們計(jì)劃徹底改變以鐵礦石為基礎(chǔ)的冶煉工藝。我們的目標(biāo)是到2026年，成為世界上第一家向市場(chǎng)提供低碳排放鋼的企業(yè)。到2030年左右，我們將基本消除自身運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳排放，為客戶提供完全低碳排放價(jià)值鏈的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。新電爐將在實(shí)現(xiàn)我們的轉(zhuǎn)型計(jì)劃和將瑞典的二氧化碳總排放量降低3%方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。”雅各布·桑德伯格介紹了SSAB雄心勃勃的減碳戰(zhàn)略。
為了達(dá)成既定目標(biāo)，SSAB現(xiàn)階段圍繞低碳排放鋼有什么階段性成果？雅各布·桑德伯格表示，SSAB的目標(biāo)是通過(guò)減少整個(gè)價(jià)值鏈上的排放，幫助用戶實(shí)現(xiàn)二氧化碳的大幅減排。Fossil-free?牌低碳排放鋼可以幫助客戶了解其所使用的產(chǎn)品是采用優(yōu)質(zhì)材料和清潔能源制造的。SSAB Fossil-free?（直譯為“無(wú)化石燃料”）鋼材將于2026年投放市場(chǎng)。實(shí)際上，早在2023年SSAB就已經(jīng)推出了采用廢鋼生產(chǎn)的SSAB Zero?（直譯理解為“零排放”）牌低碳排放鋼。此次新建的位于烏克瑟勒松德的電弧爐，將幫助SSAB更好地生產(chǎn)Fossil-free?、SSAB Zero?或傳統(tǒng)的基于廢鋼的半成品。“當(dāng)然，除了二氧化碳減排外，我們還期待獲得更多的環(huán)境效益。我們期待二氧化硫、氮氧化物和粉塵的排放量大大降低。海水將僅用于冷卻，并使用熱交換器。我們預(yù)計(jì)在產(chǎn)量和成本靈活性方面有所改善。”面向項(xiàng)目合作的未來(lái)，雅各布·桑德伯格充滿期待。
“在全球范圍內(nèi)，這種規(guī)模的電爐設(shè)備數(shù)量一只手就能數(shù)得過(guò)來(lái)。”安德烈婭·拉納里表示，設(shè)備大型化的趨勢(shì)是由減碳和用電爐煉鋼取代高爐—轉(zhuǎn)爐（BF-BOF）煉鋼路線的需求驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的。轉(zhuǎn)爐設(shè)備產(chǎn)量較大，新設(shè)備必須與現(xiàn)有設(shè)備的大小相匹配。同時(shí)，電爐煉鋼需要熔化大量的直接還原鐵（DRI），從工藝角度考慮還需要更多的電能。西馬克集團(tuán)在設(shè)備尺寸和功率方面不斷挑戰(zhàn)極限，擁有280MVA（兆瓦特）的SSAB電爐還將成為世界功率最大的同類應(yīng)用設(shè)備之一。
除了功率和上爐殼直徑，新電爐還有哪些區(qū)別于其他電爐的主要特點(diǎn)？安德烈婭·拉納里介紹，新電爐的設(shè)計(jì)使廢鋼和直接還原鐵（DRI）的裝料比例拓展至從0到100%不等，可以在使用不同原料的情況下保持相同的生產(chǎn)率，也可以在機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)之間實(shí)現(xiàn)平衡。設(shè)備囊括了自動(dòng)渣門、最新一代化學(xué)包、鐵合金添加、爐渣檢測(cè)和廢氣分析等現(xiàn)代解決方案，爐子實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。這樣做的目的不僅是為了最大限度地減少碳足跡，也是為了實(shí)現(xiàn)完全智能的遠(yuǎn)程工藝控制。此外，“零碳直接還原鐵”也是主要特點(diǎn)之一，這可以進(jìn)一步降低冶煉流程的碳排放水平。核心冶金模型與數(shù)字人工智能的結(jié)合還將提高“零碳直接還原鐵”的利用率。
“SSAB和西馬克集團(tuán)之間的合作是一次‘富有遠(yuǎn)見(jiàn)’的低碳之旅。”瑪麗亞·科米斯克如是定義雙方此次的合作。他介紹，這一合作最早始于2017年。當(dāng)時(shí)，SSAB烏克瑟勒松德生產(chǎn)基地找到西馬克集團(tuán)，共同探討推動(dòng)該生產(chǎn)基地向電爐煉鋼過(guò)渡的問(wèn)題。隨后，西馬克方面對(duì)20多種不同的爐料混合物進(jìn)行了計(jì)算，并通過(guò)不斷的溝通完善了相關(guān)項(xiàng)目參數(shù)。到了2019年，SSAB委托西馬克集團(tuán)對(duì)“電爐煉鋼廠計(jì)劃”的實(shí)施展開(kāi)工程研究。為此，雙方攜手制訂了一個(gè)全面的工藝概念方案，確保滿足操作要求并考慮了環(huán)境和空間限制。2023年上半年，雙方計(jì)劃合作的項(xiàng)目范圍得以拓展、布局得到了鞏固，同時(shí)也在概念方案中納入了更多的考慮因素，如土建工程、特殊工期表及施工空間限制等。直至2023年8月份，在雙方的共同努力下，最終確定好的“電爐煉鋼廠計(jì)劃”推進(jìn)到了落地執(zhí)行階段。
值得注意的是，此次雙方合作的內(nèi)容還包括了先進(jìn)的自動(dòng)化、數(shù)字化工具。“以廢料處理流程為例，我們將不使用露天廢鋼堆場(chǎng)，而是將廢鋼儲(chǔ)存在煉鋼車間附近的料斗中。由于料斗數(shù)量多，在廢鋼入爐率達(dá)到100%的條件下依然可以連續(xù)生產(chǎn)。這種設(shè)置不僅簡(jiǎn)化了SSAB的原材料管理流程，還大大縮短了運(yùn)輸時(shí)間，從而提升了整體運(yùn)營(yíng)效率。此外，料斗的使用還確保了噪聲最小化。”瑪麗亞·科米斯克介紹，西馬克集團(tuán)還將為SSAB打包建設(shè)一套新型數(shù)字化廢鋼物流系統(tǒng)，幫助其大大減少人工勞動(dòng)力，并提高廢鋼處理效率。該系統(tǒng)可以對(duì)廢鋼供應(yīng)進(jìn)行跟蹤和調(diào)度，確保在正確的時(shí)間以正確的數(shù)量提供正確類型的材料。
除廢鋼處理外，西馬克集團(tuán)還將為SSAB提供包括鋼鐵廠專用的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)解決方案、數(shù)據(jù)分析及電爐物理資產(chǎn)的數(shù)字孿生系統(tǒng)。這些數(shù)字化工具可以幫助SSAB更好地規(guī)劃和執(zhí)行鋼鐵生產(chǎn)計(jì)劃和維護(hù)活動(dòng)，更高效地生產(chǎn)特定產(chǎn)品。
