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美国钢铁公司多措并举 降低碳排放

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投资新建直接还原用球团产能

近期,美国钢铁公司投资在其明尼苏达州Keetac球团厂新建直接还原用球团产能。直接还原用球团主要作为气基直接还原炼铁设备的原料,用于生产直接还原铁(DRI)和热压块铁(HBI),能有效降低铁水冶炼过程的碳排放。生产出来的直接还原铁和热压块铁可以作为电炉炼钢原料。随着钢铁行业氢冶金技术的发展,各国新建的气基直接还原设备对直接还原用球团的需求将与日俱增。

美国钢铁公司透露,该项目总投资1.5亿美元,设计产能为450万短吨,计划于2023年末建成并投入试运行,2024年开始商业化生产并交付第一批直接还原用球团。生产线建成之后,将使用美国钢铁公司在明尼苏达州Iron Range铁矿区开采的低成本铁矿石,从而进一步强化该公司在炼钢原料方面的低成本优势。

美国钢铁公司首席执行官David B.Burritt表示,对Keetac球团厂的投资是为了进一步降低美国钢铁行业的碳排放强度,同时进一步拓宽Iron Range铁矿区铁矿石产品的用途。除了生产直接还原用球团以便为电炉供应直接还原铁外,Keetac球团厂还将保持生产灵活性,以继续生产高炉用球团。新生产线投产后,生产的直接还原用球团将作为美国钢铁公司拟建的直接还原铁或热压块铁生产设施的原料,并为下游电炉炼钢提供铁源。此外,美国钢铁公司还可以将剩余的直接还原用球团出售给第三方直接还原铁或热压块铁生产商。

与SunCoke能源公司签署生铁供应意向书

近期,美国钢铁公司与SunCoke能源公司(SunCoke Energy)签署了一份不具有约束力的意向书,由后者收购其伊利诺伊州格兰奈特城厂(Granit e City Works)两座高炉(两座高炉的生铁产能均为140万短吨,目前只有一座高炉维持正常生产)。一旦收购获得相关监管机构的批准,并最终完成交易,美国钢铁公司将不再运营格兰奈特城厂的高炉,转而向SunCoke能源公司供应其自有矿山开采的低成本铁矿石;SunCoke能源公司将在两座高炉的基础上建设200万短吨生铁产能,并在未来十年内将生产出来的生铁全部供应给美国钢铁公司,作为其电炉炼钢的原料。

自2009年以来,SunCoke能源公司在格兰奈特城厂运营焦炉,生产的焦炭供应该厂高炉作为炼钢原料。

美国钢铁公司首席执行官David B.Burritt表示,鉴于美国对温室气体减排的重视程度日益提高,美国钢铁公司计划逐步减少高炉生铁产量,并投资于气基直接还原炼铁设备和电炉冶炼设备,从而逐步减少高炉钢产量,增加电炉钢产量。为此,美国钢铁公司将战略性调整公司的炼钢原料策略,由以铁矿石为主转向以废钢和直接还原铁为主。

美国钢铁公司原本是一家长流程钢铁企业,2019年末该公司通过收购短流程钢铁企业——大河钢铁公司(Big River St eel)进入电炉炼钢领域。随后,该公司在阿拉巴马州费尔菲尔德(Fairf iel d)投资建设了一座年产能90万短吨的电炉,并于2020年投产。

在加里厂投资新建生铁产能

近期,美国钢铁公司宣布,将在印第安纳州加里厂(Gary Works)投资600万美元新建50万短吨生铁产能。该项目计划于2023年上半年投产。新产能投产后,加里厂的生铁产能除满足自身电炉的原料需求外,还可以满足大河钢铁公司50%的生铁需求。新的生铁产能将采用美国钢铁公司明尼苏达州Minnt ac球团厂和Keet ac球团厂生产的球团矿作为原料。

目前,加里厂是美国钢铁公司旗下产能最大的钢铁生产厂。此前,受钢材市场需求下滑影响,加里厂8号高炉(生铁年产能150万短吨)临时性停产。

在阿肯色州投资建设先进短流程钢厂

美国钢铁公司投资30亿美元在阿肯色州奥西奥拉(Osceol a)新建北美最先进短流程钢厂。新钢厂设计年产能300万短吨,计划于2024年建成并投产,主要设备包括两座电炉、先进的连铸连轧生产线以及精整生产线,主要产品为高附加值扁平材。由于采用了最新的生产技术和生产设备,新厂的生产效率和能源效率将显著提升。新厂建成后,还将申请获得LEED认证。

建设中的新钢厂毗邻美国钢铁公司此前收购的大河钢铁公司(拥有两座电炉,粗钢年产能合计330万短吨),建成后将与大河钢铁公司合并,组成美国钢铁公司新的大河钢铁厂,粗钢年产能将增至630万短吨。新厂投产后,奥西奥拉所在的密西西比县也将成为美国国内粗钢产能最高的县。

目前,大河钢铁公司正在新建无取向电工钢、镀生产线和镀锌生产线。新厂建成后,将与大河钢铁公司新建产能产生巨大的协同效应,从而增加美国钢铁公司高附加值钢材产量。

美国钢铁公司首席执行官David B.Burritt表示,新钢厂选址在阿肯色州并采用短流程工艺路线,主要得益于阿肯色州Entergy能源公司可以提供稳定的可再生清洁能源供应,且阿肯色州除了拥有发达的铁路和高速公路运输网络,还拥有密西西比河水运网络,能显著降低炼钢原料和成品钢材物流成本。

与伊利诺伊大学合作研发,降低加里厂二氧化碳排放

近期,美国钢铁公司与伊利诺伊大学合作推进旗下加里厂二氧化碳捕集与封存技术研究。伊利诺伊大学研发团队的方向是捕集空气中的二氧化碳,并封存于混凝土中。

这项研究的目的是开发可持续的碳减排方法,由美国能源部下属的国家能源技术实验室(DOE-NETL)主导并提供350万美元研发经费,由位于伊利诺伊州乌尔班纳市(Urbana)的伊利诺伊大学香槟分校草原研究所(Prairie Research Institute)负责研发,并与美国钢铁公司加里厂联合实施。

草原研究所主要负责加里厂二氧化碳捕集技术的前端工程设计研究(FEED),这项研究将侧重于直接空气捕集和利用系统(DACUS)的开发,该系统每年可从环境空气中去除5000吨二氧化碳,然后将其永久矿化在混凝土产品中。该系统建成后,其规模将比任何现有的直接空气捕集系统(DAC)都大。

该项目研究采用了CarbonCapture公司开发的直接空气捕集技术。该技术将充分利用加里厂的余热及位置便利性(临近Ozinga公司混凝土预搅拌工厂),从而将能源和运输成本降至最低。从大气中捕获的二氧化碳,经过液化后将被输送到Ozinga公司混凝土预搅拌工厂,该厂利用CarbonCure技术公司开发的二氧化碳去除和利用技术,在混凝土搅拌时将二氧化碳直接注入混凝土中。注入后,二氧化碳立即与水泥起化学反应并矿化,从而被锁定在混凝土中,再也不会逸出并回到大气中。

美国能源部表示,直接空气捕集技术的进步与积极的脱碳相结合,在应对气候危机和实现美国政府2050年温室气体净零排放目标方面可以发挥关键作用。

美国钢铁公司高级副总裁兼首席战略与可持续发展官Rich Fruehauf表示,美国钢铁公司依据自身《气候策略报告》,一直致力于推进脱碳和加速实现低碳未来,但是仅仅依靠公司自身的努力是远远不够的,因此要想在2050年实现净零排放目标,需要与合作伙伴共同致力于创新技术的开发。

CarbonCapture公司首席执行官Adrian Corl ess表示,该公司为能够与相关各方共同参与这项开创性的研究而感到高兴。通过利用加里厂的废热降低能源成本,并将捕获的二氧化碳永久封存在混凝土中,CarbonCapture公司开发的直接空气捕集技术取得了更好的效果。这一解决方案正式应用之后,可以大量去除空气中的二氧化碳,从而降低加里厂的温室气体排放。

CarbonCure技术公司首席执行官Robert Niven表示,二氧化碳永久封存是碳去除的关键组成部分。正如最近的政府间气候变化专门委员会所指出的,混凝土中碳矿化所提供的“数百年或更长”的永久储存是持久碳去除的重要组成部分。CarbonCure技术公司很高兴能为这项关键研究作出贡献,为确保未来的气候环境提供所需的解决方案。

Ozinga公司创新和市场开发副总裁Ryan Cial del l a表示,Ozinga的目标是开发可持续性混凝土产品,以便为人类的未来提供更好的环境。Ozinga开发的低二氧化碳含量混凝土技术,在这次联合研究实践中得以检验。因此,早期合作对于找到碳减排最佳解决方案非常重要。

与多方合作,探索建立区域性清洁能源中心

近期,美国钢铁公司与Equinor美国控股公司(Equinor US Hol dings)、壳牌美国天然气和电力公司(Shel l US Gas · Power)签署非独占合作协议,以推动在美国北部阿巴拉契亚地区的工业基地——俄亥俄州、宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州合作建立清洁能源中心。拟建的清洁能源中心将重点关注以二氧化碳捕集、利用与封存技术(CCUS),以及氢气生产和利用技术为主的碳减排技术及发展机遇。清洁能源中心及其相关基础设施的发展将创造新的就业机会,刺激经济增长,并有助于大幅减少二氧化碳排放。

区域性清洁能源中心符合美国政府在2050年前实现碳净零排放的目标。为了支持其发展,Equinor美国控股公司、壳牌美国天然气和电力公司将联合申请美国能源部指定用于创建区域清洁能源中心的资金。美国钢铁公司正在评估其在该中心可能发挥的作用,包括作为潜在的资金参与者、客户、供应商或合作伙伴。

美国北部阿巴拉契亚地区拥有丰富的天然气资源、世界一流的大学和国家实验室、强大的工业部门、高技能和经验丰富的劳动力以及强大且不断增长的创业生态系统,这使得俄亥俄州、宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州拥有成为潜在能源枢纽的最佳位置。Equinor美国控股公司、壳牌美国天然气和电力公司在帮助上述三个州发展清洁能源中心方面具有独特的优势地位,两家企业的母公司在世界多地运营大型能源项目。美国钢铁公司是钢铁节能生产领域的创新者和领导者。此外,美国钢铁公司还制定了一项战略,重点是为所有利益相关者创造一个更可持续的未来。

美国钢铁公司首席战略与可持续发展官Richard L.Fruehauf表示,公司正在投入大量资源,以实现发展战略中的可持续发展目标。要成功应对气候危机,需要建立一个协作网络,让政府、研究机构、大学、工业、劳动者、社区、非营利组织和其他团体直接参与这些努力。只有全社会共同努力,才能推进钢铁行业可持续发展。

Equinor美国控股公司低碳解决方案高级副总裁Grete Tveit表示,在阿巴拉契亚地区建立一个低碳中心可能会对气候和经济产生深远影响,创造可持续的就业机会,在未来为当地社区提供支持。

壳牌美国天然气和电力公司碳捕集和封存部的Lee Stockwel l表示,公司将利用自身深厚的技术经验和现有网络,与Equinor美国控股公司和美国钢铁公司开展合作,并寻求与客户和其他合作伙伴建立合作关系。


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