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浦项拟采用直接还原铁 力促碳减排
信息来源:世界金属导报2022-04-05A02      时间:2022-04-05 00:00:00

新建电炉,重启短流程炼钢工艺

近期,浦项钢铁公司宣布,计划到2027年之前引进两座电炉,总生产规模有望达到年产200万-250万吨粗钢。首先,作为1973年引进的、韩国最长寿高炉,浦项厂1号高炉(130万吨)已于2021年12月29日停产,随即由短流程炼钢工艺取代,同时引进两座年产300万吨左右的小规模电炉,后工序可以生产热轧板等产品。

另外,浦项钢铁公司还决定同时利用废钢与热压块铁(HBI)作为电炉炼钢原料,后者采用直接还原铁(DRI)制成。直接还原铁是使用天然气作为还原剂还原铁矿石,生成含铁品位90%-95%的半成品,通过加工成块,从而制成热压块铁。

早在20世纪90年代中期,从原料多元化的角度出发,韩国钢铁企业开始引进短流程炼钢工艺,但由于电力成本等原因持续亏损,2010年后逐步关停。浦项钢铁于1996年引进短流程炼钢工艺,但最终于2015年退出了相关业务。为了实现“2050碳中和”目标,浦项钢铁还计划利用液化天然气(LNG),并使用可再生能源产生的电力启动这两座电炉。

浦项钢铁公司制定的环保炼铁工艺发展路径分为三个阶段:到2030年之前,将废钢在高炉中的投料比重从19%提升至30%;将热压块铁向电炉投料,同时构建200万吨的海外直接还原铁生产基地;最后,在2050年之前构建“高炉-电炉”的氢还原炼铁体系。作为“2050碳中和”计划的一部分,利用热压块铁的电炉被视作氢还原炼铁的中间阶段,特别是为了取代年产千万吨的高炉,只能采用热压块铁,而不是供应受限的废钢。与此同时,浦项钢铁已开始在澳大利亚规划建立直接还原铁生产基地,为短流程炼钢工艺的电炉确保充足的原料供应,该公司持股12.5%的罗伊山铁矿有望成为热门地点。

拟引进热压块铁作为电炉原料

近期,浦项集团与澳大利亚汉考克公司(Hancock)合作,对低碳钢铁原料热压块铁的生产项目进行可行性研究。

2022年3月29日,双方在澳大利亚珀斯的汉考克公司总部签署了暂定协议书,将对低碳热压块铁生产项目进行可行性研究。根据相关协议,双方将在新设热压块铁厂、澳大利亚铁矿石开发、制氢中试设备投资等领域进行可行性研究,并密切关注投资经济性及风险。

汉考克公司在澳大利亚拥有大量铁矿资源,可以稳定地提供高质量的铁矿石,通过新建低碳热压块铁生产厂,利用氢气作为还原剂,从而降低二氧化碳排放。值得一提的是,汉考克公司还将利用澳大利亚当地的可再生能源条件直接生产绿氢。

2021年7月,浦项集团与汉考克公司签署了有关热压块铁生产的谅解备忘录,并进行了初步可行性考察,计划在2022年年底前完成审查,最后再决定投资。

为了达到“2050碳中和”目标,浦项集团正积极创建绿色生产体制。在2022年3月,浦项集团正式转型为浦项控股公司,通过向“碳中和”生产体制进行阶段性调整,构建环保基础设施,进一步巩固全球竞争力,致力于成为未来环保材料代表企业。

此次协议是浦项集团转型为控股公司之后,首个低碳钢铁生产项目,通过与汉考克公司合作,浦项集团将着手低碳钢铁原料生产的研究,引领全新的钢铁时代。

重启西澳大利亚铁矿项目开发

为应对铁矿石价格波动,近期浦项集团与澳大利亚汉考克公司达成一致,将共同开发位于澳大利亚皮尔巴拉西北部地区的Hardy区块,目前正在审查可行性,由此正式重启了沉寂十多年的西澳铁矿石项目。

早在2010年,浦项就联合澳大利亚采矿企业Aquil a公司和中国宝钢集团,在皮尔巴拉矿区共同开发API铁矿项目。浦项方面出资约2000亿韩元,获得了API铁矿项目24.5%的股权,但由于当时铁矿石价格持续下跌,盈利能力恶化,浦项被迫宣布中止该项目。

皮尔巴拉矿区位于西澳大利亚最大的罗伊山项目附近,其中Hardy区块的储量约为1.5亿吨,整个项目重新实施后,预计年产量将达到4000万吨。

据分析人士预计,浦项通过API铁矿项目每年获得可高达500万吨的铁矿石,占该公司铁矿石年均需求总量的8%。另外,API铁矿项目也是浦项自2013年收购加拿大AMMC公司后,九年来首个大型铁矿开发项目,通过重启西澳铁矿项目,预计浦项的原料自给率将提高至50%。

近年来,澳大利亚已经被公认为新能源和可再生能源开发的最佳地点。因此,浦项集团与汉考克公司正在加强合作,以期实现铁矿开采的“碳中和”目标。2021年7月,浦项与汉考克公司还签订了业务合作协议,计划将铁矿石加工成热压块铁,同时在氢和可再生能源领域开展合作研究,助力实现商业化。2021年12月,浦项国际公司与汉考克公司共同出资约7700亿韩元,正式收购了澳大利亚天然气生产和开发企业Senex Energy公司。

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与澳大利亚矿商罗伊山共同推进“碳中和”

近期,浦项集团决定与澳大利亚矿商罗伊山合作,从矿山到钢铁业务共同减少碳排放,为此,双方将在以下领域共同开展研究,发掘业务机会:利用氢还原炼铁工艺生产热压块铁,氢生产,可再生能源业务,碳捕集、利用、存储技术(CCUS)。

罗伊山位于澳大利亚西北部皮尔巴拉地区,每年可生产6000万吨铁矿石,浦项集团持有该公司12.5%的股份,每年由罗伊山供应1600万吨铁矿石。

在现有的高炉作业中,为了将氧气从铁矿石中分离出来,用煤炭作为还原剂,在此过程中,二氧化碳的排放不可避免。而氢还原炼铁是用氢代替煤炭作为还原剂,在没有二氧化碳排放的情况下制备还原铁,再将还原生成的海绵铁热压成型,就得到热压块铁。

双方还将共同探索直接生产氢气的方案:通过利用澳大利亚当地丰富的天然气生产蓝氢,长期利用澳大利亚优秀的太阳能及风能等可再生能源条件,建立绿氢生产基础。此外,在开发CCUS技术方面,双方还计划合作研究,特别是在蓝氢制备过程中,避免向大气中排放碳。

浦项钢铁表示,如果充分利用浦项世界级的炼钢技术,以及罗伊山的矿业专业知识,将氢还原炼铁工艺商业化,有望为实现“碳中和”提供重要转机。罗伊山表示,此次谅解备忘录对于钢铁和采矿业的未来合作具有重要意义,将集结公司所有力量,与浦项共同致力于实现“碳中和”目标。

另外,浦项去年正式宣布“2050碳中和”目标,计划与利益相关方建立全球层面的合作体系,引领氢产业发展,以期实现“碳中和”目标。

与必和必拓推进“碳中和”合作

近期,浦项集团与原料供应商必和必拓集团签署了业务协议,将建立“碳中和”合作体系,并决定开展联合研发,以减少采矿及钢铁行业的碳排放。

必和必拓是浦项最大的原料供应商,每年向浦项供应超过1700万吨原燃料,主要包括铁矿石、焦煤和镍合金。目前,浦项与必和必拓合作的领域主要涉及高强焦炭制造和生物质利用,整体供应链温室气体排放核算和报告系统的改善,开发碳捕集、利用和存储技术等。

作为2050年实现“碳中和”的分阶段减排目标的一部分,两家企业决定共同开发一项减少煤炭消耗的技术。对现有的焦炭利用方式进行改进,以焦炭和氢气作为混合燃料,由此降低焦炭消耗。此外,浦项还计划利用苔藓和海藻等环保生物质材料作为钢铁企业的燃料。

从炼钢原料生产和运输到钢铁产品加工的整个供应链上,通过对温室气体排放核算和报告系统进行必要的改进,今后有望准确识别整个钢铁制造过程中的碳排放情况和碳减排潜力,在此基础上制定整个供应链的“碳中和”战略。此外,双方通过共同开发CCUS技术,尽可能减少大气中的碳排放。今后,两家企业还计划成立“低碳项目委员会”,细化合作领域,定期检查实施进展。

通过将浦项的钢铁冶炼技术与必和必拓的矿业知识进行完美结合,今后将为整个钢铁价值链的“碳中和”奠定重要基础,为应对气候变化做出积极贡献。

与淡水河谷签订GEM配对基金协议

近期,浦项集团与巴西最大的铁矿石供应商——淡水河谷公司签订GEM配对基金协议,用以支持韩国和巴西两国人才培养。

受新冠肺炎疫情影响,此次GEM配对基金签约仪式采取视频会议的形式进行。浦项集团采购投资部以及淡水河谷铁矿石部门相关负责人参加。本次签约设立的GEM配对基金是原料供应商与钢铁企业之间设立的首个全球配对基金,相关资金将用于环境保护和社区支持等项目。

此次签订的GEM配对基金将采取等额补助金的形式,未来两年间两家公司每年将捐助5万美元(共计10万美元)资金,计划以一年为周期,面向韩国和巴西,用于社区教育支持项目。

GEM配对基金的GEM,除了“宝石”的字面意义外,还寓意“在社会发展上更进一步”(Go Extra Mil e)。此外,此次签订的配对基金的官方名称为“海蓝宝石”(Aquamarine),象征着永恒的青春和幸福,大力支持两国学生的光辉梦想。

通过与淡水河谷公司签订GEM配对基金,浦项集团将正式加强ESG(环境、社会和公司治理)经营的业务合作,大力开发低碳替代原料。2020年浦项还曾与澳大利亚铁矿石供应商FMG签订GEM配对基金,在实施两国人才培育项目的同时,双方计划强化氢业务合作,深化交流。

2021年,浦项集团与淡水河谷公司共同资助巴西马拉巴地区(Maraba)的知识站,资金主要用于资助因新冠肺炎疫情而陷入困境的当地学生,帮助他们顺利参加大学入学考试。知识站是由淡水河谷公司旗下社会贡献组织——淡水河谷基金会运营的机构,主要为儿童和青少年提供教育、文化和体育活动的支持。另外,双方还计划筛选出部分韩国社区人才培育项目,并给予必要的支持。

另一方面,自2019年7月宣布“企业公民宪章”后,浦项集团与澳大利亚煤炭供应商兖矿澳大利亚公司创建了GEM 1号基金,截至目前,包括淡水河谷在内,浦项集团共与七家原料供应商签订了GEM配对基金,部分用于江原道森林火灾灾区及平昌郡一带森林老化修复项目,通过ESG活动为当地的生态环境做出了贡献。浦项计划在未来继续扩大配对基金项目,与利益相关方一道创造可持续的共生价值。(文德)

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