2024年4月,浦項鋼鐵公司在浦項廠進行了HyREX試驗設備的首次試運行。為改善產品質量和開發其他技術,浦項在該套設備試運行后,即對其進行維護,并計劃在7月初恢復運行。HyREX試驗設備每小時可生產1噸鐵水,噸鐵二氧化碳排放量為400千克。如果每天24小時運行,每4小時出鐵一次,每天可生產20-24噸鐵水。
采用傳統高爐工藝時,鐵礦石的還原和熔化同時進行,而HyREX工藝將還原和熔化設備分開,由兩套設備組成,即四座流化還原爐和一座電熔爐。利用浦項的獨創技術,氫氣被注入四個相連的流化還原爐中進行直接還原,生產出直接還原鐵(DRI),DRI隨即由自動轉向架被運往電熔爐(ESF)熔化,生產出鐵水。在流化還原爐中,純氫環境會使氧降低90%左右,隨后通過電熔爐電極棒施加高壓電流,去除10%的殘余氧。電熔爐呈圓形,內徑2.8米,高2米,重20噸,利用電力產生熱量。
浦項計劃在2025年興建HyREX氫還原工廠,計劃于2027年竣工,其設備規模(包括高度和寬度)和產量都將大大超過現有的試驗設備,每小時計劃生產36噸鐵水。根據該公司制定的工藝技術發展路線圖,目標是到2030年成功實現HyREX工藝商業化,2050年將浦項廠和光陽廠全部轉換為HyREX。
HyREX技術成功的關鍵在于“技術成本”和“電力供應”。當前HyREX工藝的生產成本比傳統鋼鐵生產工藝高出30%以上。與此同時,由于氫氣成本在氫還原煉鐵工藝中占很大比例,因此,降低制氫的成本也至關重要。浦項計劃通過工藝創新和規模經濟來降低平均生產成本。此外,如果浦項廠和光陽廠全部采用氫還原電熔爐,電力需求將會大幅增加。浦項計劃與韓國產業通商資源部協商,在基本電力供應計劃中確保與氫還原煉鐵有關的電力供應。
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