“鋼鐵工業實現低碳綠色生產，要做好三件事：能源要轉型
，原料要提質，工藝流程要創新。”10月25日，在第十四屆中國鋼鐵年會召開期間
，中國工程院院士、中南大學教授薑濤在接受《中國冶金報》記者專訪時
，重點闡述了鋼鐵工業實現低碳生產的技術途徑。

圖為薑濤接受《中國冶金報》記者專訪

　　資料顯示，薑濤及其團隊開發出多種難處理鐵礦均熱高料層燒結
、球團製備關鍵技術和複合造塊新工藝；研發出紅土鎳礦製備鎳鐵的高溫熔煉新渣型和固態還原—磁選新工藝
；研發出新型複合黏結劑，發明了一步高溫還原製備直接還原鐵新方法
；構建了釩鈦磁鐵礦和鐵鋁複合資源綜合利用新流程。這些成果在全國大部分鋼鐵企業獲得應用並推廣至巴西
、印尼、伊朗等國，推動了我國煉鐵精料
、鎳鐵和直接還原鐵生產技術的升級換代
，擴大了可利用的資源範圍。

　　結合團隊的研究方向，薑濤談及鋼鐵工業綠色低碳轉型時，從能源
、資源轉型升級的角度給出了中肯的建議，提出了新的思路。

　　“圍繞國家和行業‘雙碳’目(mu)標(biao)，現(xian)在(zai)鋼(gang)鐵(tie)業(ye)內(nei)已(yi)基(ji)本(ben)達(da)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)共(gong)識(shi)，就(jiu)是(shi)必(bi)須(xu)實(shi)現(xian)能(neng)源(yuan)的(de)轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji)，因(yin)為(wei)從(cong)根(gen)源(yuan)上(shang)來(lai)講(jiang)，我(wo)們(men)的(de)鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)基(ji)本(ben)上(shang)是(shi)以(yi)碳(tan)質(zhi)燃(ran)料(liao)為(wei)能(neng)源(yuan)的(de)。”薑濤表示
，“現在大家都在研究利用氫能。當然，氫能的應用還存在一些問題
，比如從世界範圍來講，綠氫的大規模低成本製備、以及氫的儲存和運輸等問題尚未很好解決。不過，在低成本高效製氫的問題沒解決之前，並不影響我們部署開發氫冶金。”

　　薑濤進一步解釋道

，我國天然氣嚴重缺乏，不能像歐美國家一樣現階段大量使用天然氣發展氫冶金。對我國來說
，目前最現實、最可靠的技術路徑就是利用焦爐煤氣來生產直接還原鐵。焦爐煤氣的含氫量一般都比較高，可以達到60%以上。把裏麵的碳、氮、硫和水等成分脫出，把它富集以後拿來去生產還原鐵，這是一個目前我們國家發展氫冶金最現實的途徑。我國每年的焦炭產量大概在4.7億噸左右
，其中約3.3億噸是用來鋼鐵冶煉生產的，每年會產生1800億立方米左右的焦爐煤氣。即使去掉鋼鐵廠內煉焦加熱、燒結點火、球團焙燒和軋鋼加熱所需的焦爐煤氣
，仍然還有大概1100多億立方米的焦爐煤氣，具有生產1億噸以上直接還原鐵的潛能。

　　“利(li)用(yong)焦(jiao)爐(lu)煤(mei)氣(qi)發(fa)展(zhan)氫(qing)冶(ye)金(jin)也(ye)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)富(fu)氫(qing)高(gao)爐(lu)的(de)途(tu)徑(jing)實(shi)現(xian)，但(dan)是(shi)基(ji)於(yu)焦(jiao)炭(tan)為(wei)能(neng)源(yuan)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)煉(lian)鐵(tie)高(gao)爐(lu)還(hai)不(bu)能(neng)擺(bai)脫(tuo)對(dui)焦(jiao)炭(tan)的(de)依(yi)賴(lai)。目(mu)前(qian)在(zai)長(chang)、短(duan)流(liu)程(cheng)煉(lian)鋼(gang)工(gong)藝(yi)共(gong)存(cun)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)

，特(te)別(bie)是(shi)在(zai)我(wo)們(men)在(zai)近(jin)幾(ji)十(shi)年(nian)還(hai)不(bu)能(neng)脫(tuo)離(li)長(chang)流(liu)程(cheng)煉(lian)鋼(gang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，利(li)用(yong)長(chang)流(liu)程(cheng)裏(li)麵(mian)的(de)焦(jiao)爐(lu)煤(mei)氣(qi)來(lai)生(sheng)產(chan)還(hai)原(yuan)鐵(tie)是(shi)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)可(ke)行(xing)的(de)途(tu)徑(jing)。我(wo)們(men)要(yao)對(dui)已(yi)有(you)的(de)氫(qing)高(gao)爐(lu)和(he)氫(qing)豎(shu)爐(lu)工(gong)藝(yi)進(jin)行(xing)總(zong)結(jie)、完善，然後進一步去推廣。”薑濤指出。

　　此外，薑濤表示，其團隊也曾調查過利用煉油廠產生的富氫氣體和用煤製氫的技術路線
，但都麵臨比較複雜的問題。“從(cong)原(yuan)理(li)上(shang)講(jiang)
，用(yong)煉(lian)油(you)廠(chang)產(chan)生(sheng)的(de)富(fu)氫(qing)氣(qi)體(ti)也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)生(sheng)產(chan)直(zhi)接(jie)還(hai)原(yuan)鐵(tie)
，但(dan)煉(lian)油(you)廠(chang)自(zi)身(shen)沒(mei)有(you)經(jing)驗(yan)也(ye)沒(mei)有(you)技(ji)術(shu)去(qu)建(jian)氫(qing)冶(ye)金(jin)裝(zhuang)備(bei)，而(er)把(ba)煉(lian)油(you)廠(chang)生(sheng)產(chan)的(de)富(fu)氫(qing)氣(qi)體(ti)輸(shu)送(song)到(dao)鋼(gang)鐵(tie)廠(chang)還(hai)麵(mian)臨(lin)長(chang)距(ju)離(li)輸(shu)送(song)等(deng)問(wen)題(ti)，這(zhe)又(you)推(tui)升(sheng)了(le)它(ta)的(de)成(cheng)本(ben)。煤(mei)製(zhi)氫(qing)的(de)技(ji)術(shu)現(xian)在(zai)也(ye)有(you)很(hen)多(duo)人(ren)在(zai)研(yan)究(jiu)，但(dan)目(mu)前(qian)的(de)問(wen)題(ti)也(ye)是(shi)成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)，而(er)且(qie)煤(mei)製(zhi)氫(qing)過(guo)程(cheng)本(ben)身(shen)也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)，這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)都(dou)需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)解(jie)決(jue)。”薑濤解釋說。

　　除了能源外，鋼鐵綠色低碳生產還需要對資源進行轉型升級。

　　薑濤認為，目前我國鋼鐵生產的原料以鐵礦石為主
，廢鋼少，電爐鋼的比例不到10%。去年我國使用廢鋼2.3億噸，而消耗的鐵礦石達14億yi噸dun左zuo右you。同tong時shi

，我wo們men使shi用yong的de鐵tie礦kuang石shi質zhi量liang差cha，鐵tie品pin位wei低di

，雜za質zhi含han量liang高gao，冶ye煉lian難nan度du大da。因yin此ci，資zi源yuan轉zhuan型xing升sheng級ji的de大da趨qu勢shi是shi增zeng加jia廢fei鋼gang的de用yong量liang。從cong現xian實shi條tiao件jian看kan
，我wo國guo經jing過guo改gai革ge開kai放fang40年的發展
，廢鋼的積蓄量已經達到一定的規模。相關研究顯示，未來幾十年我國每年增加1000萬噸~1500萬噸的廢鋼

，這為提高廢鋼資源的利用比例提供了基礎。

　　“由於長流程煉鋼工藝將在相當長一段時間存在，在近二

、三十年內在我國可能仍占主導地位
，我們必須重視和思考鐵礦石的質量問題。”之後，薑濤重點談到了鐵礦石的提鐵降雜問題。

　　薑濤表示
，目前我國使用的進口礦主要來自澳大利亞和巴西。澳大利亞礦的鐵礦石品位在61.5%左右
，巴西礦在63%左右，但是澳大利亞礦占了進口礦總量的近70%。同時
，我國每年產鐵礦石或者鐵精礦3億多噸，平均鐵品位也是63%左右或低於63%。因此我國鋼鐵生產使用的鐵礦石平均品位在62%左右。

　　“這個品位跟發達國家
，特別是跟歐美國家的鋼鐵生產原料相比，要低3~5個百分點以上。所以，我們要全麵提升鐵礦石的質量，把鐵的品位平均提高3~5gebaifendianyishang
，bingjinyibujiangditiekuangzhongdezazhihanliang
，zheyangjiuweishixianlvseditanshengchandiandinglejichu。zhegedaolihenjiandan，yinweikuangshihantieyuedi

，yelianhaonengjiuyuegao
，tanpaifangliangyejiuyueda。”薑濤分析道。

　　但是，提高鐵礦石品位意味著更高的選礦成本。對此，薑濤表示，鋼鐵企業要算“綜合賬”。

　　“在現有基礎上將鐵礦石品位提高3~5個百分點

，大概每噸礦的成本要增加15至25元。但是，我們不能隻算投入，還要算產生的效益，高品位鐵礦石在節能、增產

、降碳方麵能為企業帶來更大的綜合效益。所以，麵向鋼鐵‘雙碳’mubiaoheriyijiajudeguojijingzheng，woguohantieyuanliaozhuanxingshengjishizaibixing，duiyuxianyoujishukeyijinyibufenxuanfujidetiekuangyuanliao，bulunshijinkoukuanghaishiguoneikuang，jianyidouyaogenjukuangshidexingzhihetediankaolvcaiyongmoxuan、再選或再磨再選方案進一步提升鐵礦品質。”薑濤說。

　　“總體來講，全麵提升鐵礦石品質是大勢所趨。品質主要表現在兩個方麵：一是鐵品位高，二是其他雜質含量低。”薑濤認為

，“我們發展氫冶金
，其中

，豎爐氫還原工藝對鐵礦石的品位要求大於67%，高爐煉鐵工藝也要求鐵礦石的品位越高越好。未來，我們對高品質鐵礦石的需求量會大幅度增加。”

　　薑濤特別指出
，由於現階段所有的鐵礦粉
、精礦不能夠直接入爐煉鐵
，必須先製成燒結礦和球團礦，所以如何製備性能優越、清潔綠色的冶煉爐料，也是未來促進鋼鐵行業節能降碳的一個重要領域。

　　“目(mu)前(qian)
，一(yi)些(xie)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)在(zai)發(fa)展(zhan)氫(qing)冶(ye)金(jin)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)已(yi)經(jing)發(fa)現(xian)，其(qi)還(hai)原(yuan)爐(lu)對(dui)球(qiu)團(tuan)礦(kuang)的(de)品(pin)質(zhi)要(yao)求(qiu)不(bu)同(tong)於(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)高(gao)爐(lu)冶(ye)煉(lian)。氫(qing)還(hai)原(yuan)速(su)度(du)快(kuai)，會(hui)造(zao)成(cheng)球(qiu)團(tuan)膨(peng)脹(zhang)、粉化
，從而導致窯內粉末多、鐵回收率低，甚至在窯內結塊而影響正常生產。新工藝對爐料提出了新要求，是我們未來需要共同研究解決的一個新課題。”薑濤最後說道。