(1. 北京科技大学碳中和立异研讨院，北京 100083；2. 北京科技大学冶金与生态工程学院， 北京 100083；3. 高端金属材料特种熔炼与制备北京市要点实验室， 北京 100083)
我国钢铁行业开展获得长足进步，年钢产值接连多年位居全球榜首，由此带来的CO2排放等环保压力也日益凸显。下降钢铁行业CO2排放至关重要。长流程炼钢工艺的吨钢CO2排放量约为短流程炼钢工艺的3.5倍，怎样来下降长流程炼钢碳排放对钢铁工业的低碳开展具有极端严重意义。提出转炉炼钢极限碳排放工艺技能，从“低碳铁水”、“低碳锻炼”和“低碳质料”3个方面，研讨分析长流程-转炉炼钢工艺的减排才能及潜力。在低碳铁水出产方面，根据现有或许完成的技能，铁水出产的碳排可由当时吨铁水碳排1.7 t/t下降至0.8 t/t；在低碳质料方面，转炉炼钢工序出产所需原辅料极限碳排放可由当时吨钢碳排197.5 kg/t降至61.7 kg/t；转炉炼钢工序选用低碳锻炼单元技能，吨钢碳排将明显下降，转炉选用20%废钢和50%废钢，吨钢极限碳排将下降至727 kg/t和466 kg/t。转炉炼钢工序运用50%废钢锻炼，喷吹生物质、选用绿电、低碳质料，转炉工序碳排放强度将从107 kg/t降至-186 kg/t，完成转炉工序“负碳炼钢”；精粹、连铸等工序着眼绿色低碳技能，有望完成炼钢厂“近零碳排”。以转炉为主的长流程低碳炼钢的研讨对整个钢铁工业的低碳开展具有严重推动效果，是推动钢铁行业绿色低碳转型、执行“双碳”方针的有力手法。
2020年9月，我国政府作出庄重许诺，在2030年前二氧化碳排放量到达峰值，2060年前完成碳中和。2020年我国钢铁工业碳排放约18.8亿t，占国内总排放约16%，削减钢铁工业碳排放是我国政府完成“碳达峰、碳中和”许诺的重要抓手。
因为钢铁企业存在工艺流程、产品结构、质料来历等差异，钢铁企业的CO2排放状况也有较大的距离。钢铁出产主要有以高炉-转炉为主的长流程炼钢工艺和以电炉为主的短流程炼钢工艺两类。国际钢铁协会进行的LCI研讨标明，长流程炼钢工艺的吨钢CO2排放量约为短流程工艺的3.5倍。
与国外比，我国钢铁出产以转炉长流程占主导地位，这也是我国钢铁行业均匀吨钢CO2排放量大的根本原因。2021年我国粗钢产值为10.3亿t，约为全球粗钢总产值的54%。其间长流程的产值占比约为90%，而短流程产值占比为10%。因而，研讨以转炉炼钢为主的长流程降碳，对我国钢铁工业的低碳开展具有极端严重意义。
本文分析了往后一段时期转炉炼钢怎样来完成极限碳排放的技能途径：从“低碳铁水”、“低碳炼钢”和“低碳质料”3个方面做了分析，长流程-转炉炼钢的减排才能可以到达现在电炉炼钢的排放水平，因而，怎么从转炉炼钢本身完成低碳排放，还有很多可做的研讨工作。在铁水低碳出产方面，铁水出产碳排可下降至0.80 t/t；在低碳质料方面，转炉工序出产所需原辅料极限碳排放可降至61.7 kg/t；转炉工序选用低碳锻炼单元技能，吨钢碳排也将明显下降，如转炉选用50%废钢，吨钢极限碳排将下降到466 kg/t(钢)，转炉工序碳排放强度也将由107 kg/t降至-186 kg/t，完成转炉工序“负碳炼钢”；未来在精粹、连铸工序充沛的发挥“绿氢动力运用”、“绿电高效运用”和“绿料洁净使用”等技能优势，有望完成炼钢厂“近零碳排”。因为高炉-转炉长流程在锻炼高品质钢方面的优势及社会废钢的缺少在适当一段时期还将继续存在，往后如钢铁低碳技能获得进一步发展，将为碳中和的完成作出重要贡献。
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