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一次富有远见的合作

位于乌克瑟勒松德的 SSAB 电炉建筑(图片来源:Lindblad Studio/Tengbom/AplusM)

SSAB的无化石钢铁之路

SSAB公司最近为其瑞典乌克瑟勒松德(Oxelösund)生产基地订购了一台新的电弧炉。该项目是 SSAB 在可持续发展道路上的一个重要步骤。我们与 SSAB 特殊钢公司的首席技术官Jacob Sandberg以及来自西马克集团的Andrea Lanari和Maria Kmiecik谈论了 SSAB 的减碳战略,以及西马克在项目实施阶段是如何支持这一大规模的运营转变。

Sandberg先生,SSAB 在减少二氧化碳排放和可持续发展方面的战略目标是什么?

Jacob Sandberg:我们已经是世界上碳排放效率最高的钢铁公司之一,通过这个项目,我们将彻底改变以铁矿石为基础的炼钢工艺。我们的目标是到 2026 年,成为世界上第一家向市场提供无化石钢材的企业。到 2030 年左右,我们将基本消除自身运营过程中的二氧化碳排放,为客户提供完全无化石价值链的竞争优势。新的电炉(EAF)将在实现我们的转型计划和将瑞典的二氧化碳总排放量降低 3% 方面发挥至关重要的作用。

SSAB希望通过二级路线实现哪些二氧化碳减排?SSAB能否提供新的低二氧化碳排放钢材?

Jacob Sandberg: 我们的目标是通过减少整个价值链上的排放,帮助用户实现二氧化碳的大幅减排,我们希望在这方面做到非常透明。有了我们的 Fossil-freeTM (无化石)钢材,我们的客户就会知道他们的产品是使用优质材料和无化石能源制造的。SSAB Fossil-freeTM钢材将于 2026 年投放市场。

2023 年,我们就已经推出了 SSAB Zero™,一种由回收原材料制成的零排放钢材。通过在生产过程中加入回收废钢,SSAB Zero™ 为循环经济做出了贡献,并有助于减少整个钢铁行业对环境的影响。位于乌克瑟勒松德的电炉将非常灵活,使我们能够生产Fossil-freeTM、SSAB Zero™ 或传统的基于废钢的半成品。

除了电炉炼钢的可持续性方面,您对新工厂还有哪些期待?项目完成后,您对西马克集团有什么期望?

Jacob Sandberg:除了二氧化碳减排,我们还期待更多的环境效益。二氧化硫、氮氧化物和粉尘的排放量将大大降低,工艺用水的排放也将被完全避免。海水将仅用于冷却,并使用热交换器。我们预计在产量和成本灵活性方面也会有所改善。

我们期待着继续与西马克保持密切的合作关系,不仅在炼钢方面,同时也在数字化方面,正如我们在中厚板生产方面所看到的那样。

瑞典首相乌尔夫-克里斯特松(Ulf Kristersson)出席了奠基仪式(图片来源:Henrik Hansson)

新电炉的上炉壳直径为 9.3 米,是全球同类应用中最大的装置之一。我们是否开创了一个新记录?

Andrea Lanari:在全球范围内,这种规模的设备数量一只手就能数得过来。设备大型化的趋势是由减碳和用电炉炼钢取代高炉-转炉(BF-BOF)路线的需求驱动的。转炉设备有较大的产量,可达 150 吨以上,因此新设备必须与现有设备的大小相匹配。另一个因素是电炉炼钢需要熔化大量的直接还原铁(DRI),工艺上需要更多的电能。西马克在尺寸和功率方面不断挑战极限,拥有280 MVA的SSAB电炉将成为有史以来功率最大的同类设备之一。

请简要说明新电炉的主要特点是什么?该项目和应用技术如何体现两家公司对减少二氧化碳排放和引领行业走向绿色未来的承诺?

Andrea Lanari:电炉的设计使废钢和冷直接还原铁(DRI)的装料比例达到从 0% 到 100%不等 。在使用不同原料的情况下保持相同的生产率,需要在机械和电气设计之间实现完美的平衡。自动渣门、最新一代化学包、铁合金添加、炉渣检测和废气分析等现代解决方案的结合实现了自动炉子控制。这样做的目的不仅是为了最大限度地减少碳足迹,也是为了实现完全远程控制工艺。零碳直接还原铁也是其中的一部分,将碳排放进一步降低到前所未有的水平。工艺诀窍是其中的关键因素,核心冶金模型与数字人工智能的结合将提高这种绿色材料的利用率。

这个项目不仅仅只是确定技术和谈判条件而已。您能描述一下促成这笔订单的路线图吗?

Maria Kmiecik(西马克集团冶炼高级销售经理): SSAB和西马克集团之间的合作是一次富有远见的旅程。它始于 2017 年,当时SSAB乌克瑟勒松德联系我们,探讨向电炉炼钢过渡的问题。我们对 20 多种不同的炉料混合物进行了冶金计算,并通过不断对话完善了项目参数。2019 年,SSAB委托我们对电炉炼钢厂的实施进行工程研究。我们共同制定了一个全面的工艺概念,以满足操作要求并考虑环境和空间限制。到 2023 年上半年,项目范围和布局得到了巩固,并纳入了更多的限制因素,如土建工程方面的考虑、极具挑战性的特殊工期表以及施工阶段的空间限制。2023年8月,在双方的共同努力下,SSAB委托我们将这一复杂的炼钢车间项目推进到执行阶段。

这个订单还包括先进的自动化和数字化工具。您能详细介绍一下吗?

Maria Kmiecik:请允许我以废料处理流程为例进行解释。我们不使用露天废钢堆场,而是将废钢储存在炼钢车间附近的料斗中。由于料斗数量众多,连续生产在废钢入炉率达到100%的条件下依然可以实现。这种设置不仅简化了SSAB的原材料管理流程,还大大缩短了运输时间,从而优化了整体运营效率及控制。此外,料斗的使用确保了最小化的噪音排放。

我们的新型数字化废钢物流系统大大减少了人工劳动,并可以提供更高的废钢处理精度。该系统对废钢供应进行跟踪和调度,确保在正确的时间以正确的数量提供正确类型的废料。

除废钢处理外,整个数字化软件包还包括钢铁厂专用的数据仓库解决方案、数据分析以及电炉物理资产的数字孪生系统。这些集成工具可确保更好地规划和执行钢铁生产计划和维护活动。通过集成西马克系统,SSAB可以更有效地生产客户订购的特定钢材等级和质量,因为废钢的成分和装料时间是获得理想钢材性能的关键因素。

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