在过去的 15 个月中，西马克拿下了两个基于直接减排的绿色钢铁灯塔项目。到本世纪中叶，瑞典的 H2GS（H2 GreenSteel） 和德国的蒂森克虏伯钢铁公司（thyssenkrupp Steel）将证明，将二氧化碳排放量大幅减少95%是可以实现的。毫无疑问，传统高炉炼铁的问题必须得到解决，因为温室气体排放主要归因于这一工艺。然而，直接还原是否是通往碳中和炼铁之路的唯一技术手段？
高品位铁矿石的供应是制约传统直接还原竖炉的一个因素。目前，直接还原所需的球团矿或块矿形式的铁矿石在全球市场份额中所占比例不到25%。此外，根据目前的预测，到 2050 年，高品位铁矿石的供需缺口将达到50%。其次，考虑到全球钢铁需求所涉及的规模，广泛采用绿色氢能的经济可行性仍然是一大挑战。去碳化电力的可用性使得普遍采用绿色制氢受到质疑。因此，氨作为一种廉价的氢载体，已成为未来绿色氢气供应链中一颗冉冉升起的新星。
此外，电力消耗也是一个重要因素。到 2050 年，可再生能源发电量必须翻一番以上，才能实现净零排放目标。全球现有可再生能源发电能力的三分之二（约 2000 千兆瓦）将专门用于钢铁行业。最后值得一提的是，转变速度也很重要。工厂建设能力和融资机会的限制将是巨大的挑战。
鉴于所有这些制约因素，世界钢铁协会预计，到 2050 年，基于直接还原竖炉的钢铁产量将增长四倍以上。反过来，这也意味着传统的BF-BOF生产路线将继续发挥关键作用，这一原因还在于人口增长和人均钢铁消费量的增加。
保尔沃特EASyMelt（电辅助合成气熔炼炉）是绿色传统炼铁的变革性解决方案。EASyMelt是直接还原竖炉的一种资源灵活、抗危机、低成本的替代方案。与传统的直接还原设备相比，它的投资和运营成本都要低得多。此外，它还可以集成到现有的综合钢铁厂中，这为全球现有高炉的脱碳发展提供了重要途径。
EASyMelt的五个步骤
- 通过竖炉注入还原性气体：初始阶段是将温度为 950°C的合成气（还原性气体）注入现有竖炉，为铁矿石直接还原创造条件。这种合成气可以通过优化的炼钢方法产生，如西马克集团的新型干法重整热风炉，也可以通过催化甲烷重整或天然气催化部分氧化等更传统的技术产生。
- 还原气的生产： 合成气炉通过循环操作中的非催化干重整反应，利用甲烷和二氧化碳生产合成气（氢气+一氧化碳）。干重整可在EASyMelt系统中实现二氧化碳的内部循环利用，借助焦炉煤气或天然气中的甲烷，通过化学反应将二氧化碳变为一氧化碳。
- 通过导管注入还原气体： 合成气通过管束注入。有别于传统方法，这种创新具有技术独创性和灵活性，可在还原气体成分中加入氢。在这种情况下，氢气利用效率很高，因为传统加热方法无法达到的极高温度可使大量氢气快速还原铁矿石。
- 基于等离子体的熔炉过热： 等离子体过热系统在水口一级实施，能有效将注入合成气的温度提高到 1,700°C至 2,200°C之间。这将使炼铁过程电气化，且在之前的试验阶段已取得成功。
- 碳捕集一体化： 最后一个阶段围绕碳捕集展开。任何剩余的排放物都会被系统地捕获储存或利用，以确保完全气候中和。合成气干转化炉产生的富二氧化碳流与碳捕集目标完美结合，产生了显著的协同效应。此外，吸附增强型水煤气变换（SEWGS）等工艺也是残余顶部气体脱碳的可行选择。
与塔塔钢铁公司签署谅解备忘录
2023 年 6 月，西马克集团与印度塔塔钢铁公司签署了一项协议，在工业规模上推进和示范这一突破性脱碳技术。两家公司都坚定不移地追求钢铁生产的气候中和。“塔塔钢铁公司正在积极寻找解决方案，促进向绿色钢铁生产过渡，从而为可持续发展的未来做出贡献。此外，作为世界第二大钢铁生产国，印度政府也赋予了塔塔钢铁这样的大型制造商领导国家去碳化进程的巨大责任，”塔塔钢铁印度公司首席执行官兼董事总经理 T. V. Narendran 说。“我们很高兴能再次与西马克集团合作，并打算通过更深入的合作来推进这一伙伴关系，以获得更好的技术和工艺，从而持续有效地减少我们的碳足迹。”
通过实施 EASyMelt，塔塔钢铁公司的目标是在基准操作的基础上减少50%以上的二氧化碳排放量，从而展示该行业对可持续钢铁生产的推动。本次合作标志着革命性转变的潜在开端，为基于直接还原法的钢铁生产提供了一种可行的、具有前瞻性的直接还原和冶炼组合。西马克集团首席技术官Thomas Hansmann为两家公司的共同承诺感到自豪：“这将是全球现有高炉脱碳的一个重要里程碑。作为同类产品中的第一个实例，在工业规模上引入EASyMelt将为未来的项目铺平道路，并在业内展示如何利用现有设备实现绿色转型。