日本国土面积狭小,然而冶金技术发达、工艺享誉世界,在全球碳减排、绿色炼钢的大潮中,日本三大钢铁企业正在采取哪些积极对策?
今年6月20日,日本第二大钢铁企业JFE(日本钢铁工程控股公司)公布了两项绿色低碳炼钢研发项目,一项是JFE与日本地球创新技术研究所(RITE)合作研究的优化使用二氧化碳合成甲醇系统,另一项是与日本爱媛大学合作研究开发的、基于钢渣快速大量碳化的二氧化碳固定技术。
随着该两个项目的顺利进行,JFE钢铁公司已经批准了相关实验设施的建设,以通过高效利用炼钢副产品,包括钢渣和易燃气体如高炉气体,从而显著减少炼钢的二氧化碳排放量。
据悉,位于福山工厂的实验设施为二氧化碳合成甲醇系统,将于今年开始施工,将于2023年投入使用,预计于2025年完成实用化试验。研发工作将专注于大规模商用化碳捕捉和利用(CCU)技术, 以及碳循环高炉等炼钢工艺。
位于千叶工厂的实验设施为计划于明年开始建设,2024年正式投入运营,2025年完成实用化试验。研发工作将专注于炼钢过程产生的二氧化碳固定技术,包括碳循环高炉等炼钢工艺,以及在火力发电站附近,制造用以道路建设的二氧化碳固定的钢渣。
两项绿色炼钢项目是新能源与工业技术发展组织(NEDO)邀请企业参与碳循环技术发展工作的组成部分,该组织致力于减少二氧化碳的排放及提升二氧化碳的利用。
今年5月,日本神钢集团(神户制钢公司Kobe Steel)首次在日本实现了低碳高炉钢材Kobenable Steel 商品化。
公司宣称于2022年开始销售两种低碳高炉钢材“Kobenable Steel”,分别是与以往相比每吨产品二氧化碳排放量削减率实现100%的Kobenable Premier、以及削减率实现50% 的Kobenable Half。
据悉,此削减效果的计算方法、结果均交至英国认证服务机构“DNV BUSINESS ASSURANCE SERVICES UK LIMITED”(DNV)。在销售低碳高炉钢材Kobenable Steel时,公司将向客户提供DNV发行的第三方认证证书以及本公司发行的低碳钢材证书。
低碳高炉钢材Kobenable Steel产品采用了公司今年2月发布的“神钢集团在炼铁工艺中关于二氧化碳减排的解决方案”中的技术,即向加古川制铁所的高炉内投入大量工程技术事业中Midrex技术所产生的热压铁(HBI, Hot Briquetted Iron)大量减少高炉工艺中的二氧化碳排放。
Midrex 技术是目前最完善的直接还原工艺,该工艺以天然气为还原剂,以加工后的粉状铁矿石颗粒为原料,在竖炉中通过还原工艺生产直接还原铁。与高炉法相比,Midrex技术可以减少20%~40%的二氧化碳排放量。
日本制铁与淡水河谷合作,
探索绿色钢铁生产工艺
今年4月,日本制铁与世界第一大铁矿石生产和出口商——巴西淡水河谷签署谅解备忘录,将共同探索符合碳中和发展原则的绿色钢铁生产工艺解决方案。
根据协议,淡水河谷和日本制铁将从以下2个方面开展研究:一是炼钢原料解决方案,例如采用Tecnored技术生产直接还原铁(DRI)和生铁(pig iron);二是在炼铁过程中使用淡水河谷的绿色型煤(指在不加热的情况下通过压力使铁矿石粉成型的原材料)和其它低碳产品,如球团矿。
淡水河谷表示,这一举措有助于该公司实现到2035年将“范围三”排放量(较2008年水平)减少15%的承诺。此外,根据《巴黎协定》,淡水河谷承诺到2030年将其“范围一”和“范围二”排放量(较2008年水平)减少33%,到2050年实现碳中和,引领采矿行业的可持续发展进程。
2021年3月份,日本制铁公布了“日本制铁碳中和愿景2050”,将该公司在全球范围内运营所导致的环境问题定位为企业业务管理基础问题,并承诺积极实施相关措施。

