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為減少高爐二氧化碳排放，日本制鐵、JFE鋼鐵和神戶制鋼等日本高爐鋼企相繼制定了應(yīng)對策略，積極開發(fā)相關(guān)技術(shù)，以期實(shí)現(xiàn)2050年二氧化碳零排放的目標(biāo)。其中，日本制鐵致力于開發(fā)創(chuàng)新型技術(shù)，實(shí)施氫氣還原煉鐵，并以電爐生產(chǎn)高級鋼種。JFE鋼鐵和神戶制鋼試圖將自創(chuàng)技術(shù)應(yīng)用于高爐工藝。日本政府為相關(guān)項(xiàng)目提供了研發(fā)基金，旨在創(chuàng)立領(lǐng)先的技術(shù)。值得一提的是，氫氣的廉價大量供應(yīng)、無二氧化碳電源基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建是業(yè)界關(guān)注的課題。
日本制鐵將利用氫氣作為煉鐵還原劑的COURSE50研發(fā)項(xiàng)目的周期進(jìn)行了延長，開啟"使用外部氫氣"的超級COURSE50項(xiàng)目，旨在實(shí)現(xiàn)100%氫還原煉鐵、電爐大型化，同時開發(fā)高級鋼種的生產(chǎn)技術(shù)。氫還原的吸熱反應(yīng)和供應(yīng)量有限，是氫還原鐵礦石的制約因素，這也是重點(diǎn)要解決的課題。對于電爐煉鋼，重點(diǎn)開發(fā)電爐廢鋼混合裝料的雜質(zhì)無害化技術(shù)。
JFE鋼鐵將高爐煤氣中的二氧化碳通過氫氣轉(zhuǎn)化為甲烷，并作為高爐還原劑使用，由此構(gòu)建碳回收高爐。對于現(xiàn)有高爐，目標(biāo)是將二氧化碳排放總量削減30%以上，實(shí)施過程將利用現(xiàn)有高爐的附屬設(shè)備，計劃在2027年之前建成，2030年以后投產(chǎn)。另外，通過集合公司內(nèi)外的技術(shù)，利用電爐生產(chǎn)高級鋼種。
神戶制鋼子公司Midex在直接還原鐵的生產(chǎn)方面具有經(jīng)驗(yàn)。該公司將熱壓塊鐵（HBI）制造技術(shù)與AI高爐控制技術(shù)相結(jié)合，二氧化碳排放量與2013年相比將減少20%。傳統(tǒng)高爐中大量利用HBI可以降低焦比，具有技術(shù)可行性。此外，天然氣中的氫氣含量約為55%，而HBI目前96%采用天然氣還原，今后有望100%采用氫氣還原，由此減少二氧化碳排放。
從各公司創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)規(guī)模來看，日本制鐵計劃在研發(fā)上投入5000億日元，JFE鋼鐵計劃將年產(chǎn)400萬噸的高爐替換成零排放設(shè)備，為此需要約5000億日元。除了巨額的資金投入以外，將還原劑轉(zhuǎn)換為高價氫氣，也需要相當(dāng)大的轉(zhuǎn)換費(fèi)用，而且降低無碳?xì)錃獾某杀疽彩侵匾n題。
日本鋼鐵業(yè)認(rèn)為，為實(shí)現(xiàn)脫碳化，技術(shù)創(chuàng)新是核心因素，但也不能單憑技術(shù)，還需要大量廉價氫氣的供應(yīng)以及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。除了政策支持以外，還需要降低高價的工業(yè)電力費(fèi)用，由此尋求兼具經(jīng)濟(jì)性和競爭力的工藝。
(來源：世界金屬導(dǎo)報)