2021(第二届)中国不锈钢及特种合金新材料产业高端论坛暨不锈钢联盟第一届第三次会员大会于10月13日-15日在广西北海召开。
13日上午，广西北港新材料有限公司党委书记、董事长、总经理潘料庭先生作了题为《基于红土镍矿冶炼不锈钢低碳生产路线及关键技术研发方向》的主题演讲。该演讲围绕研究背景、不锈钢生产工艺及能耗介绍、红土镍矿冶炼不锈钢生产现状、红土镍矿冶炼不锈钢低碳生产路线及关键技术研究方向四部分进行阐述。
一、研究背景
主要由温室气体引起的全球性气候变暖导致大量灾难性事故发生，为此，全球相继提出《联合国气候变化框架公约》、《哥本哈根协议》和《巴黎协定》来共同以应对气候变化。
二、不锈钢生产工艺及能耗介绍
从能源结构分析，基于废钢电炉炼钢短流程法仅有11%的能源投入来源于煤炭，该短流程基本只消耗电力，具有更加低碳的能源结构；从能源成本分析，短流程法中吨钢能源成本占总制造成本的25%左右，低碳生产要考虑能源成本，优质廉价的能源是企业考虑采用该能源的基础。据IEA(直接排放+间接)和世界钢铁协会研究发现，基于红土镍矿冶炼的烧结+高炉+AOD法、RKEF+AOD法，吨钢碳排放量都比传统的高炉+转炉+AOD法的低，证明了镍铬合金冶炼工艺是低碳生产工艺。
三、红土镍矿冶炼不锈钢生产现状
统计表明，2020年烧结+高炉+AOD法和RKEF+AOD法生产不锈钢的产量占不锈钢总产量的65%左右，是红土镍矿冶炼不锈钢的主流生产工艺。
红土镍矿冶炼不锈钢中烧结+高炉+AOD法主流生产200系，RKEF+AOD法主流生产300系。生产工艺使用大量的废钢，余热发电，铁水热送、能源集中管理等多项节能措施，实现能量总量及能耗强度双控，达到了低碳生产的目的。当前利用红土镍矿冶炼不锈钢的工艺方法是充分正确的，但是，现有的工艺结构还不够健全还存在能源结构高煤炭化、流程长、能耗高、装备落后、生产过程能源利用低等问题，因此接下来的发展方向是多利用废钢融入到现有工艺以及多种合金(镍铬锰)+炼钢一体化生产，低碳发展2025目标是吨钢纵膈能耗为能耗为:530kgce/t，吨钢碳减排为:6%。
四、红土镍矿冶炼不锈钢低碳生产路线及关键技术研究方向
红土镍矿低碳生产路线是利用红土镍矿冶炼不锈钢低碳生产应该遵循源头削减、中间管控、末端治理的原则，可以细分为五大路线图:结构优化、工艺创新、装备升级、资源循环、智慧管理。第一，结构优化可以分为原料结构、能源结构、工艺结构、产品结构四个方面的优化；第二，工艺创新，可概括为新能源冶金、非高炉炼铁、碳铺集利用与封存技术三个方面；第三，装备升级，加大科研投入，加大科研成果转化，提高制造水平，实现现有装备升级；第四，资源循环，发挥钢铁生产流程能源加工转化功能，构建以钢铁生产为核心的能源产业链；第五，智慧管理，大力推广基于5G技术、工业传感器、工业物联网、大数据、AI等技术在工业流程各环节的应用，实现工艺过程、产线管控和生产经营向智能化的方向发展。