數據顯示，目前我國鋼鐵行業CO2排放總量較大（占全國15%左右），是工業領域減碳的重點行業之一。為確保2030年前碳達峰，2月7日，工業和信息化部等三部委發布了《關於促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》並指出，堅持總量調控和科技創新降碳相結合，堅持源頭治理、過程控製和末端治理相結合，全麵推進超低排放改造，統籌推進減汙降碳協同治理。

　　“雙碳目標倒逼我國鋼鐵行業技術創新。”冶金工業信息標準研究院黨委書記、院(yuan)長(chang)張(zhang)龍(long)強(qiang)對(dui)中(zhong)國(guo)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)報(bao)記(ji)者(zhe)表(biao)示(shi)，在(zai)雙(shuang)碳(tan)目(mu)標(biao)下(xia)，低(di)碳(tan)冶(ye)金(jin)的(de)優(you)勢(shi)將(jiang)促(cu)使(shi)國(guo)內(nei)各(ge)大(da)鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)加(jia)大(da)低(di)碳(tan)冶(ye)金(jin)研(yan)發(fa)和(he)投(tou)資(zi)力(li)度(du)。未(wei)來(lai)，隨(sui)著(zhe)一(yi)大(da)批(pi)擁(yong)有(you)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)“低碳”鋼鐵冶金工藝技術不斷落地，我國鋼鐵行業有望迎來“零碳”冶煉時代。

　　01  高爐減碳靠改造

　　2021年11月29日，大型紀錄片《鋼鐵脊梁》在(zai)中(zhong)央(yang)廣(guang)播(bo)電(dian)視(shi)總(zong)台(tai)央(yang)視(shi)財(cai)經(jing)頻(pin)道(dao)首(shou)播(bo)，全(quan)麵(mian)講(jiang)述(shu)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)具(ju)有(you)重(zhong)大(da)影(ying)響(xiang)力(li)和(he)巨(ju)大(da)曆(li)史(shi)價(jia)值(zhi)的(de)故(gu)事(shi)。在(zai)紀(ji)錄(lu)片(pian)中(zhong)出(chu)現(xian)的(de)漢(han)冶(ye)萍(ping)煤(mei)鐵(tie)廠(chang)礦(kuang)有(you)限(xian)公(gong)司(si)完(wan)整(zheng)保(bao)留(liu)了(le)漢(han)冶(ye)萍(ping)時(shi)期(qi)的(de)冶(ye)煉(lian)爐(lu)一(yi)座(zuo)，這(zhe)是(shi)我(wo)國(guo)現(xian)存(cun)最(zui)早(zao)的(de)近(jin)代(dai)工(gong)業(ye)中(zhong)鋼(gang)鐵(tie)冶(ye)煉(lian)遺(yi)址(zhi)，具(ju)有(you)非(fei)常(chang)高(gao)的(de)文(wen)物(wu)價(jia)值(zhi)。

　　鋼鐵冶煉爐是鋼鐵生產的基礎設施，同時也是鋼鐵產業技術升級的重點。按照鋼鐵生產流程的長短，可分為高爐-轉zhuan爐lu長chang流liu程cheng和he電dian弧hu爐lu短duan流liu程cheng的de鋼gang鐵tie生sheng產chan。長chang流liu程cheng冶ye煉lian一yi般ban指zhi在zai高gao爐lu中zhong以yi焦jiao炭tan為wei還hai原yuan劑ji
，對dui鐵tie礦kuang石shi進jin行xing冶ye煉lian，得de到dao鐵tie水shui，然ran後hou鐵tie水shui再zai移yi至zhi轉zhuan爐lu中zhong

，通tong過guo吹chui氧yang去qu除chu多duo餘yu的de碳tan、氧
、磷和剩餘的硫，得到成分合格的鋼水。短流程冶煉一般是指用電弧爐對以廢鋼為主的原料進行加熱冶煉。

　　目前，我國鋼鐵工業以高爐-轉爐長流程生產為主，一次能源消耗結構主要為煤炭，節能降碳改造升級潛力較大。根據最近發布的《鋼鐵行業節能降碳改造升級實施指南》披露，截至2020年底，我國鋼鐵行業高爐工序能效優於標杆水平的產能約占4%
，能效低於基準水平的產能約占30%
；轉爐工序能效優於標杆水平的產能約占6%
，能效低於基準水平的產能約占30%。

　　控碳很難嗎
？難。以高爐為例

，根據日本專家對生產１噸鐵所需能耗計算，高爐煉鐵過程最低純碳消耗量為414千克／噸，僅此能耗就約占鋼鐵長流程總能耗的60%。“目前，長流程鋼鐵生產仍是中國鋼鐵生產的主要生產工藝。”北bei京jing科ke技ji大da學xue冶ye金jin與yu生sheng態tai工gong程cheng學xue院yuan教jiao授shou白bai皓hao對dui記ji者zhe表biao示shi，沒mei有you這zhe些xie能neng耗hao，高gao爐lu就jiu無wu法fa實shi現xian煉lian鐵tie過guo程cheng，這zhe也ye是shi鋼gang鐵tie工gong業ye噸dun鋼gang能neng耗hao高gao的de一yi個ge重zhong要yao原yuan因yin。

　　“麵對雙碳目標，鋼鐵行業減碳、控碳的路徑之一就是從高爐到非高爐。”langegangtieyanjiuzhongxinfuzhurengexinbiaoshi
，quniandikaishi，guoneibufengangtieshengchanqiyezaixianyougangtiechannengzhihuanzhongjiucunzaimingxiandechangliuchengxiangduanliuchengzhuanxiangdequshi，qimubiaoweilezaiweilaigangtiexingyedejingzhengzhongqudexianji。

　　02  “氫”裝上陣破瓶頸

　　“鋼鐵冶煉的長流程向短流程轉向是控碳的方式之一，另一個更清潔的冶煉方法就是氫能冶煉技術。”張龍強介紹，氫能在冶金領域的創新與應用，將推動傳統“碳冶金”向新型“氫冶金”轉變，使鋼鐵生產擺脫對化石能源的絕對依賴，一旦技術取得突破，將全麵改變鋼鐵行業高碳排放的格局。

　　2019年1月,中國寶武與中核集團、清華大學簽訂《核能-製氫-冶金耦合技術戰略合作框架協議》,共同打造核氫冶金產業聯盟。前不久，基於相關技術，中國寶武旗下的寶鋼股份在湛江基地開工建設（一期）1 座百萬噸級、具備全氫工藝試驗條件的氫基豎爐直接還原示範工程及配套設施
，可按不同比例靈活使用焦爐煤氣
、天然氣和氫氣。

　　寶鋼股份相關負責人介紹
，未來，湛江基地將在氫基豎爐的基礎上，利用南海地區光伏、風能配套上“光-電-氫”“風-電-氫”綠色能源，形成與鋼鐵冶金工藝相匹配的全循環、封閉的流程，產線碳排放較長流程降低90%以上，並通過碳捕集、森林碳彙等實現綠氫全流程零碳工廠。

　　在(zai)清(qing)潔(jie)冶(ye)煉(lian)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)，北(bei)京(jing)科(ke)技(ji)大(da)學(xue)冶(ye)金(jin)工(gong)程(cheng)專(zhuan)業(ye)作(zuo)為(wei)世(shi)界(jie)一(yi)流(liu)建(jian)設(she)學(xue)科(ke)，在(zai)鋼(gang)鐵(tie)冶(ye)金(jin)新(xin)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)具(ju)有(you)強(qiang)大(da)的(de)研(yan)究(jiu)實(shi)力(li)，目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)在(zai)冶(ye)金(jin)與(yu)生(sheng)態(tai)工(gong)程(cheng)學(xue)院(yuan)組(zu)建(jian)了(le)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)
，並(bing)加(jia)強(qiang)與(yu)企(qi)業(ye)深(shen)度(du)合(he)作(zuo)。2021年4月(yue)，擁(yong)有(you)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)氫(qing)基(ji)熔(rong)融(rong)還(hai)原(yuan)冶(ye)煉(lian)技(ji)術(shu)在(zai)內(nei)蒙(meng)古(gu)自(zi)治(zhi)區(qu)烏(wu)海(hai)市(shi)成(cheng)功(gong)落(luo)地(di)轉(zhuan)化(hua)。該(gai)技(ji)術(shu)是(shi)由(you)建(jian)龍(long)集(ji)團(tuan)與(yu)北(bei)京(jing)科(ke)技(ji)大(da)學(xue)等(deng)科(ke)研(yan)單(dan)位(wei)聯(lian)合(he)開(kai)發(fa)出(chu)的(de)第(di)一(yi)代(dai)氫(qing)基(ji)熔(rong)融(rong)還(hai)原(yuan)CISP新工藝，其關鍵設備及零部件均實現國產化。

　　與此同時，“中國鋼鐵企業在積極開展與減碳技術相關的研究和實踐中也取得了諸多創新成果。”張龍強表示
，在“2021全球專利創新指數”，排名前30名企業中有13家中國鋼鐵企業入選，其中中國寶武位列第三，排在全球專利創新指數第一陣營。

　　在(zai)白(bai)皓(hao)看(kan)來(lai)
，寶(bao)鋼(gang)股(gu)份(fen)的(de)百(bai)萬(wan)噸(dun)級(ji)氫(qing)基(ji)豎(shu)爐(lu)工(gong)程(cheng)作(zuo)為(wei)低(di)碳(tan)冶(ye)金(jin)的(de)示(shi)範(fan)工(gong)程(cheng)以(yi)及(ji)建(jian)龍(long)集(ji)團(tuan)的(de)氫(qing)基(ji)熔(rong)融(rong)還(hai)原(yuan)冶(ye)煉(lian)技(ji)術(shu)的(de)落(luo)地(di)應(ying)用(yong)，無(wu)疑(yi)對(dui)我(wo)國(guo)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)的(de)創(chuang)新(xin)引(yin)領(ling)、推動科學減碳具有重要意義。

　　03  按圖索驥可控碳

　　近年來
，我國不同的鋼鐵企業根據國家
、地方、行業的雙碳政策以及結合自身實際分別製定碳減排規劃和路線圖。“中國寶武、河鋼集團等企業已率先提出到2050年的減碳技術路線。”白皓表示
，以中國寶武為例，其提出了綠色低碳發展主要思路，並在寶鋼股份寶山基地開展富氫高爐試驗、湛江基地開展氫基豎爐試驗、梅山基地開展大廢鋼試驗
，在八一鋼鐵開展富氧和爐頂煤氣循環試驗等。

　　河鋼集團提出的技術路徑包括優化產業布局及流程結構變革，推進全流程減排；優化用能並構建多元能源結合體係，加快低碳轉型；開展全生命周期評價，助力鋼鐵材料性能和壽命提升
；打造低碳循環經濟產業鏈
，實現協同降碳，開展低碳研發技術示範等。

　　張龍強表示，當前，我國鋼鐵行業降碳的主要方向包括：繼續實施產能產量雙控
，控製粗鋼總量
；落實鋼鐵行業碳達峰實施方案，統籌推進減汙降碳協同治理；有序推進結構調整
；開展能效提升及評估
，支持企業提高綠色能源使用比例；製定氫冶金行動方案
，加快推進低碳冶煉技術研發應用。

　　“實現碳達峰、碳中和並非一蹴而就
，而是全社會的一場持久戰。”張龍強表示
，行業企業應充分學習、了解相關政策
，完整
、準確
、全麵貫徹新發展理念，統籌兼顧
、科學謀劃、有序推進鋼鐵行業低碳發展，通過做好頂層設計、加強標準引領
、儲備低碳動能、夯實低碳基礎、革新低碳技術，推動雙碳目標實現。

　　白皓建議，未來鋼鐵工業要實現碳達峰
、碳中和目標
，需要在流程結構、能源結構
、生產工藝的變革，走低碳冶煉之路。推動行業資源綜合利用、節能和減排三大維度指標的顯著提升
，隻有應用鋼鐵綠色低碳關鍵技術，鋼鐵企業才能實現良好的經濟
、環境和社會效益的製造模式。