近日，由中国宝武发起并主办的全球低碳冶金创新联盟成立大会暨2021全球低碳冶金创新论坛在中国宝武钢铁会博中心举行，来自15个国家的企业家、专家、学者集聚一堂，共商应对低碳挑战之策，共谋开创绿色未来之路。中国宝武党委书记、董事长陈德荣针对论坛主题“技术创新引领钢铁低碳发展”发布了题为《中国宝武碳中和行动方案》（以下简称“方案”）的主旨演讲，方案中表明了中国宝武在钢铁行业谋求低碳发展的责任，同时也详细阐述了中国宝武在碳中和冶金技术方面的六大计划以及目前的行动进程。
全球气候变化已经给全人类的可持续发展带来了严重的威胁和严峻的挑战，减排温室气体已经成为世界共识。2020年中国承诺2030年碳达峰、2060年碳中和。2021年，国家便发布了《关于完整准确全面贯彻新发展理念，做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》，明确了时间表、路线图、施工图。
2021年11月1日，习近平主席向《联合国气候变化框架公约》第二十六次缔约方大会世界领导人峰会发表书面致辞中进一步呼吁要维护多边共识，增强互信，加强合作；要聚焦务实行动，加速绿色转型，以科技创新为驱动，推进能源资源、产业结构、消费结构转型升级，探索发展和保护相协同的新路径。
中国宝武的行业责任
陈德荣在发言中表示，中国宝武作为全球最大钢铁企业，带头实现碳中和更是责无旁贷。中国宝武的产业布局是“一基五元”，“一基”便指的是钢铁，作为主业的钢铁领域也是碳排放的主要来源，
“一基”指的就是钢铁主业，碳排放主要来自钢铁板块，今天我们讨论的话题点也是钢铁的减碳策略。2020年中国宝武的粗钢产量达到1.15亿吨，分布在17个钢铁基地。中国宝武的钢铁制造基本是以长流程为主，电炉钢占比只有6.5%。由于各钢铁基地的能源结构、产品结构有较大差别，碳排放强度差别较大，对于中国宝武来说，不可能用一两种方式来实现整个集团的钢铁转型发展，因为各个基地的资源、环境条件差异很大，所以碳减排对中国宝武有着比同行更严峻的挑战。此前宝武承诺，，以2020年为基准，2035年降低碳排放30%至每吨钢1.3吨，力争2050年实现碳中和，这个目标不会变。
未来发展的六大方向
关于未来的方向，陈德荣指出，中国宝武碳中和冶金技术主要包括极致能效、富氢碳循环高炉、氢基竖炉、近终形制造、冶金资源循环利用和碳回收及利用等六方面的内容。
关于极致能效，主要指的是全流程能源效率提升，这也是目前钢铁行业减碳的优先工作。瞄准余热余能资源化、提升界面能效的创新与应用，挑战极致能效，实现应收尽收。世界钢协数据表明，过去50年钢铁行业吨钢能耗降低61%，能源强度尚有15-20%的下降潜力。在既有能耗前提下，聚焦钢铁能源领域共性难题技术突破、中低温余热资源的深度回收利用、余压资源潜力充分发挥和副产煤气极限回收和资源化，挖掘余热余能潜力，推进最佳可适用商业技术对标应用及二次开发，不断去除铁钢、钢铸、铸轧工序之间的“活套”，实现极致的能源效率。在极致能效方面的努力，中国宝武主要聚焦于冶金炉渣显热充分利用、提高铁钢之间鱼雷罐车周转次数、实现铸轧之间的热装热送。目前宝钢股份已实现单个鱼雷罐车电动运输，大大提高了周转次数。
在富氢碳循环高炉方面，陈德容认为高炉是极高效率的反应器，能为炼钢提供最洁净的原料，其效率和地位都是其它工艺不能完全替代的。如果高炉能实现碳减排碳中和，完全能在未来钢铁生产中发挥巨大作用。中国宝武在新疆八一钢铁厂探索的富氢碳循环高炉技术，以富氢碳循环为主要技术手段，最大程度利用碳的化学能，以降低高炉还原剂比为方向，加上绿色电加热和原料绿色化技术措施，是有可能实现高炉流程的大幅减碳的。随着制氧技术的发展和制氧成本的大幅度降低，如果高炉实现全氧鼓风，那么高炉煤气就可以很容易实现CO和CO₂的分离，CO₂回收利用后，剩下高浓度的CO和H₂重新富集成高还原势的煤气，重新回用至高炉，用于还原铁矿石，这就是碳循环。有了煤气循环可以有效降低高炉流程对化石能源的消耗。高炉长流程在中国宝武占比高达94%，因此这项技术宝武当前进行碳循环的工作重点。
除了高炉本身之外，中国宝武围绕高炉循环考虑了多方面的技术可行性，首先是绿色电加热，过去冶金工厂将高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气循环使用，传统观念认为将这些煤气用来加热、发电是高效化利用，随着低碳冶金的推进，把煤气这种化学能作为加热能源来源是一种非常奢侈的行为，在未来就要考虑用电加热煤气来进行循环。第二是微波烧结预还原技术，通过微波来实现烧结造块矿。微波烧结成烧结矿后还有高温余热，设想通过氢跟氧化铁的还原吸热效应，既起到冷却的效果，又实现了烧结矿的预还原，从而提高烧结矿的金属化率，降低烧结矿进入高炉以后对高炉还原剂的消耗，实现减碳的目的。三是在转炉的钢包、中间包，轧钢的钢坯加热全流程推行电加热，将煤气加热炉窑变成绿色电加热炉窑。四是新型炉料技术，包括预还原炉料和碳铁复合炉料，将这些新型炉料与常规炉料一同加入高炉，可以利用金属铁的催化作用，提升炉身效率，从而来改善高炉的炉料条件，达到减少燃料消耗、降低CO₂排放的效果。
在氢基竖炉方面，陈德荣认为使用清洁能源制取氢气，开发氢基竖炉直接还原炼铁工艺，有望实现近零碳排放的钢铁冶炼过程，是实现碳中和非常重要的路径。中国宝武和广东省商议后，按照习近平总书记的要求，加快低碳冶金技术的发展力度。中国宝武计划在湛钢利用高炉配套焦炉生产的焦炉煤气，形成一个非常紧凑的短流程低碳冶金路线。未来考虑利用南海的天然气，乃至南海地区风电、光伏发电的绿氢来实现全氢的竖炉冶炼和极致的短流程工艺。
同时陈德荣表示，中国宝武也在考虑建设绿氢全流程零碳工厂。在富氢碳循环高炉或氢基竖炉的基础上，配套上光-电-氢、风-电-氢绿色能源，形成与钢铁冶金工艺相匹配的全循环、封闭的流程，建设绿氢全流程零碳工厂。
关于近终形制造，与传统工艺相比，它的流程更短，生产过程更加高效，能耗及排放更低，被认为是近代钢铁工业发展中的一项重大工艺技术革新。近终形制造技术包括薄板坯连铸连轧、薄带连铸连轧、棒线材连铸连轧等技术，中国宝武目前正在推进棒线生产线的直接轧制，已经开发出薄带连铸连轧技术，正在新疆筹划建设一座全新的、极致短流程的薄带连铸零碳工厂。
关于冶金资源循环利用。陈德荣表示要充分利用好含铁含碳固废、钢铁循环材料和有机生物质资源是实现钢铁绿色低碳发展的关键路径。一是充分利用厂内含铁含碳固废中的铁、碳等有价资源；二是最大限度地使用钢铁循环材料；三是有机生物质资源是碳中性物质。以废钢为代表的钢铁循环材料是具有代表性的载能、环保、低碳原料。有机生物质的利用，在减少环境及社会的危害的同时，也能够有效降低炼铁对化石能源的依赖。
在CO₂回收及利用方面，陈德荣认为不管采用什么技术，钢铁行业还是要消耗碳，因为如果碳跟氢能够进行科学组合，无论是从热力学看还是从动力学看，都会非常有利于冶金过程。如果考虑碳可以循环，通过循环再加入相应的能量，实现碳、CO、CO₂循环及产品化利用，这将是冶金工业当中一条比较可行的碳中和路径。
陈德荣表示这六大方面的技术组合构成了中国宝武的碳中和冶金技术路线图。除此外，在分享中，还展示了中国宝武主要技术的减排潜力和部署时间表。希望在将来能够将多项技术有机组合，实现钢铁的碳中和。
在谈及中国宝武在低碳冶金方面的探索，陈德荣表示早在2015年开始，中国宝武便开始了相关的研究，早从冶金煤化工耦合起步，试图把冶金过程产生的煤气制成化产品，来减少CO₂的排放，后面到 COREX的创新，再到目前的全面展开，基本上和巴黎协定是同步的。
中国宝武的绿色行动
第一部分是绿色制造。不仅有八一钢铁的富氢碳循环试验高炉实现了50%的富氧率。目标是在明年重新投产后，争取能够实现430立方米高炉的全氧鼓风。在湛江钢铁建设百万吨级的氢基竖炉-电炉短流程零碳工厂，结合全产线超低碳技术应用，可以生产出零碳排、超低能耗绿色产品。在新疆巴州的绿色钢铁短流程示范项目，由光伏电厂发绿电，进行全废钢电炉冶炼和薄带连铸轧制。目前这个工厂已经完成了规划，准备明年开工建设。
第二部分是绿色产品。现在钢铁产品本身已经是绿色的，但是面向未来，更应该加大工作力度。开展绿色产品设计，制造工艺创新，钢铁完全可以为社会提供强度更高、寿命更长、效能更好的产品，一方面可以减少钢铁材料本身的使用量，另一方面可以代替高碳材料，从而支撑社会实现低碳转型。宝武将来绿色产品的技术方向将会集中在高强度、高耐蚀和高效能三个方面。首先是高强度，在延伸韧性保障的前提之下，以高强度为突出特色的产品可以实现轻量化，进而实现材料减量化生产和使用，从而达到材料生产环节和使用环节双重节能、减碳的效果，降低社会交通运输能耗。其次是高耐蚀，可以提升钢铁制品的使用寿命，实现材料减量化使用和少维护或免维护，降低成本的同时，实现减碳。最后是高效能，开发电磁性能更高、耐热温度更高产品，以高能效为突出特色的产品可以显著提升能源转换效率，助力社会能源结构转型，实现节能降碳。
第三部分是绿色产业，首先要发展绿色能源产业。自备电厂的传统钢厂都能够在成本上具有强大的竞争力，未来在绿色能源应用前提下，拥有自备的绿色电厂对钢厂来说也是至关重要的。风电、光伏、沿海核电等在未来都将与宝武的钢铁基地进行配套。同时要利用绿色金融手段，金融杠杆来推进绿色产业发展，助力碳中和事业发展。宝武成立的绿色低碳冶金创新基金，未来还要进一步加大；并且组建的500亿规模的碳中和基金，助力宝武本身以及钢铁行业的低碳冶金发展。同时注重发展其他的绿色产业，包括绿色资源产业、绿色新材料产业、绿色智慧服务业等。
中国宝武贯彻新发展理念，加快技术创新，坚定不移走生态化优先、绿色低碳的高质量发展道路；以绿色制造、绿色产品和绿色产业作为核心路径，率先进行低碳转型，身体力行绿色发展，并承担生态圈链主的责任，为上下游合作伙伴作出表率，引领并促进整个钢铁新生态绿色化，为人类的美好生活作出新的贡献。
