中國冶金報社
記者 楊悅 報道
近期，SSAB（瑞典鋼鐵公司）為其瑞典烏克瑟勒松德（Oxel?sund）生產基地訂購了1臺新電爐。這臺新電爐的上爐殼直徑達到9.3米，是全球同類應用中最大的裝置之一；設計功率為280MVA（兆瓦特），在全球同類設備中功率領先。
9月25日，圍繞這一里程碑式的項目合作，SSAB執行副總裁兼首席技術官雅各布·桑德伯格（Jacob Sandberg）與西馬克集團冶煉業務副總裁安德烈婭·拉納里（Andrea Lanari）、西馬克集團冶煉高級銷售經理瑪麗亞·科米斯克（Maria Kmiecik）共同暢談了SSAB與西馬克集團的低碳合作規劃，重點介紹了SSAB的減碳戰略以及西馬克在項目實施階段將如何支持SSAB實現低碳轉型。
“就目前而言，我們已經是世界上碳排放控制效率最高的鋼鐵公司之一。通過這個項目，我們計劃徹底改變以鐵礦石為基礎的冶煉工藝。我們的目標是到2026年，成為世界上第一家向市場提供低碳排放鋼的企業。到2030年左右，我們將基本消除自身運營過程中產生的二氧化碳排放，為客戶提供完全低碳排放價值鏈的競爭優勢。新電爐將在實現我們的轉型計劃和將瑞典的二氧化碳總排放量降低3%方面發揮至關重要的作用。”雅各布·桑德伯格介紹了SSAB雄心勃勃的減碳戰略。
為了達成既定目標，SSAB現階段圍繞低碳排放鋼有什么階段性成果？雅各布·桑德伯格表示，SSAB的目標是通過減少整個價值鏈上的排放，幫助用戶實現二氧化碳的大幅減排。Fossil-free?牌低碳排放鋼可以幫助客戶了解其所使用的產品是采用優質材料和清潔能源制造的。SSAB Fossil-free?（直譯為“無化石燃料”）鋼材將于2026年投放市場。實際上，早在2023年SSAB就已經推出了采用廢鋼生產的SSAB Zero?（直譯理解為“零排放”）牌低碳排放鋼。此次新建的位于烏克瑟勒松德的電弧爐，將幫助SSAB更好地生產Fossil-free?、SSAB Zero?或傳統的基于廢鋼的半成品。“當然，除了二氧化碳減排外，我們還期待獲得更多的環境效益。我們期待二氧化硫、氮氧化物和粉塵的排放量大大降低。海水將僅用于冷卻，并使用熱交換器。我們預計在產量和成本靈活性方面有所改善。”面向項目合作的未來，雅各布·桑德伯格充滿期待。
“在全球范圍內，這種規模的電爐設備數量一只手就能數得過來。”安德烈婭·拉納里表示，設備大型化的趨勢是由減碳和用電爐煉鋼取代高爐—轉爐（BF-BOF）煉鋼路線的需求驅動產生的。轉爐設備產量較大，新設備必須與現有設備的大小相匹配。同時，電爐煉鋼需要熔化大量的直接還原鐵（DRI），從工藝角度考慮還需要更多的電能。西馬克集團在設備尺寸和功率方面不斷挑戰極限，擁有280MVA（兆瓦特）的SSAB電爐還將成為世界功率最大的同類應用設備之一。
除了功率和上爐殼直徑，新電爐還有哪些區別于其他電爐的主要特點？安德烈婭·拉納里介紹，新電爐的設計使廢鋼和直接還原鐵（DRI）的裝料比例拓展至從0到100%不等，可以在使用不同原料的情況下保持相同的生產率，也可以在機械和電氣設計之間實現平衡。設備囊括了自動渣門、最新一代化學包、鐵合金添加、爐渣檢測和廢氣分析等現代解決方案，爐子實現了自動控制。這樣做的目的不僅是為了最大限度地減少碳足跡，也是為了實現完全智能的遠程工藝控制。此外，“零碳直接還原鐵”也是主要特點之一，這可以進一步降低冶煉流程的碳排放水平。核心冶金模型與數字人工智能的結合還將提高“零碳直接還原鐵”的利用率。
“SSAB和西馬克集團之間的合作是一次‘富有遠見’的低碳之旅。”瑪麗亞·科米斯克如是定義雙方此次的合作。他介紹，這一合作最早始于2017年。當時，SSAB烏克瑟勒松德生產基地找到西馬克集團，共同探討推動該生產基地向電爐煉鋼過渡的問題。隨后，西馬克方面對20多種不同的爐料混合物進行了計算，并通過不斷的溝通完善了相關項目參數。到了2019年，SSAB委托西馬克集團對“電爐煉鋼廠計劃”的實施展開工程研究。為此，雙方攜手制訂了一個全面的工藝概念方案，確保滿足操作要求并考慮了環境和空間限制。2023年上半年，雙方計劃合作的項目范圍得以拓展、布局得到了鞏固，同時也在概念方案中納入了更多的考慮因素，如土建工程、特殊工期表及施工空間限制等。直至2023年8月份，在雙方的共同努力下，最終確定好的“電爐煉鋼廠計劃”推進到了落地執行階段。
值得注意的是，此次雙方合作的內容還包括了先進的自動化、數字化工具。“以廢料處理流程為例，我們將不使用露天廢鋼堆場，而是將廢鋼儲存在煉鋼車間附近的料斗中。由于料斗數量多，在廢鋼入爐率達到100%的條件下依然可以連續生產。這種設置不僅簡化了SSAB的原材料管理流程，還大大縮短了運輸時間，從而提升了整體運營效率。此外，料斗的使用還確保了噪聲最小化。”瑪麗亞·科米斯克介紹，西馬克集團還將為SSAB打包建設一套新型數字化廢鋼物流系統，幫助其大大減少人工勞動力，并提高廢鋼處理效率。該系統可以對廢鋼供應進行跟蹤和調度，確保在正確的時間以正確的數量提供正確類型的材料。
除廢鋼處理外，西馬克集團還將為SSAB提供包括鋼鐵廠專用的數據倉庫解決方案、數據分析及電爐物理資產的數字孿生系統。這些數字化工具可以幫助SSAB更好地規劃和執行鋼鐵生產計劃和維護活動，更高效地生產特定產品。
