西马克集团有限公司首席技术官 Hans Ferkel 教授在接受Prozesswärme 杂志采访时谈到了氢能在冶金设备工程领域的影响，以及西马克集团如何在无二氧化碳钢铁生产的最佳解决方案的竞争中占据一席之地。
在 METEC 2019 新闻发布会上，你们宣布将使用西马克集团的设备生产第一块无二氧化碳板坯。你们计划何时实现这一目标？
Hans Ferkel：越快越好！事实上，即使在今天，这基本上也是可行的。你可以采取两种方法。第一种是回收利用：利用绿色能源，即通过再生能源生产的碳中和能源，在电炉中熔化现有废钢。另一种方法是在竖炉中使用米德雷克斯工艺直接还原铁矿石，用绿色氢气代替天然气生产生铁。用这种方法生产的直接还原铁（DRI）可以在电炉中进一步加工。您可以根据需要生产的钢种，以多种方式将这些方法结合起来。
氢能对西马克集团有多重要？
Hans Ferkel：氢气在绿色炼铁中起着关键作用，因此对于作为钢铁制造和加工行业领先设备制造商的西马克集团来说至关重要。这里的一个关键要求是，除了通过电解高效生产的氢气外，所需的电力也必须是无碳排放的绿电。
在无二氧化碳钢铁生产的最佳解决方案的竞争中，公司是如何定位自己的？
Hans Ferkel： 在这方面，我们采用的是一种综合方法。一方面，我们提供通过气体还原生产直接还原铁的产线。成熟的米德雷克斯技术是我们的首选。去年，总部位于卢森堡的保尔沃特集团公司与客户密切合作，在阿尔及利亚建成了世界上最大的米德雷克斯工厂，年产量达 250 万吨。此外，另一家同等产能的米德雷克斯工厂也已开工建设。
为了同时向客户提供最高效的制氢解决方案，西马克集团通过子公司保尔沃特作为投资方参与了新公司Sunfire 的投资。我们深信高温电解 (HTE) 能带来最佳效果。与使用液态水的传统电解技术不同，高温电解使用蒸汽。在包括钢铁工业在内的许多行业中，废热（尤其是 150 至 250 °C 温度范围内的低热值废热）通常会散失到大气中，因为这些废热未经使用，单纯的只是给冷却下来了。通常情况下，出于经济和生态方面的原因，将这些余热用于区域供热等目的并不合理。然而，这些余热非常适合在现场产生高温热交换器所需的低压蒸汽。与液态水相比，汽态水所需的解离能要小得多。因此，我们实现了双重效益：我们利用迄今尚未使用的热量，将 HTE 的制氢效率提高到 82% 以上。传统的电解方法很难达到 60% 的效率，因为传统方法依赖于使用液态水。
技术变革如何改变冶金设备工程行业？
Hans Ferkel： 这将从根本上改变炼铁工艺。传统的高炉路线和下游转炉炼钢将越来越多地被以氢气为主的直接还原工艺组合所取代，例如与电炉相结合的米德雷克斯工艺。根据技术和经济上的合理性，所需的氢气将通过最有效的电解方法生产出来--最好是利用工厂本身或其他地方产生的绿色能源。利用我们的解决方案，这种转变可以连续进行，这意味着可以用绿色铁水生产替代单一的高炉。在这方面，Sunfire技术使我们能够采用模块化方法。
目前，一个标准的制氢模块有一个集装箱那么大，需要大约 740 千瓦的功率。这相当于每小时产生 200Nm3 的氢气。采用Sunfire技术，生产一百万吨 DRI 需要大约 300 兆瓦的功率。我们已经为这种规模的项目制定了方案。最令人兴奋的是，Sunfire技术还可用于将CO2电解为 CO 和 O。
钢铁工业如何为从高炉到氢气的昂贵转型提供资金？
Hans Ferkel： 钢铁当然是一个系统性的行业。它对社会繁荣和社会市场经济至关重要。此外，钢铁是 100% 可回收的。因此，保障以环保方式生产的钢铁供应是一项社会政治责任。国家和政治家有责任建立一个金融框架，以确保在这一转变过程中有稳健的经济规划。
作为系统供应商，我们致力于提供领先的技术，使钢铁制造过程摆脱巨大的二氧化碳排放量。我相信，每个钢铁生产商都必须为保护我们的未来尽一份力。
欧洲几乎所有的钢铁制造商都启动了这一领域的试点项目。您认为全球所有钢铁制造商都会效仿欧洲的做法吗？
Hans Ferkel: 这很难预测。不过，如果大多数国家认识到，我们需要从根本上改变我们一直以来使用资源的方式，这很可能会让欧洲以外的国家也采取不同的做法。欧洲已经意识到问题所在，并正在采取适当的战略行动。发挥这一主导作用还将带来其他机遇。自上世纪以来，"欧洲制造 "和 "德国制造 "的环保技术一直是广受欢迎的出口商品。那么，为什么最高效率的绿色钢铁生产不能如此呢？
本采访首次发表于《Prozesswärme》杂志2020年3月刊。您可以在此阅读访谈全文（仅限德语）。