En los últimos años, las empresas metalúrgicas globales, a través de fusiones y adquisiciones, han experimentado un aumento constante en la concentración del sector. Para 2023, los beneficios de la industria metalúrgica entraron en declive, principalmente debido al aumento del costo de algunas materias primas y la fuerte caída de los precios del acero, lo que resultó en una disminución de los beneficios empresariales. Ante esta situación, la sostenibilidad se convirtió en el tema central de este año, con una reducción de proyectos, un enfoque limitado en la optimización y modernización de procesos, el desarrollo sostenible y la fabricación inteligente. Se priorizó la transformación hacia la "ultrabaja emisión" y la "eficiencia energética extrema", así como la aceleración de la innovación tecnológica baja en carbono y la transformación digital en el sector industrial.
● Fundición de acero
1. La fundición basada en carbono cambia a la fundición basada en hidrógeno.
La industria siderúrgica está orientada hacia la metalurgia del hidrógeno, pero la fuente actual de hidrógeno verde es limitada. Ante este problema, a corto plazo se está desarrollando la fundición en alto horno utilizando gas de coquería en lugar de coque como agente reductor, como el horno de cuba basado en hidrógeno de XIYE Iron and Steel, así como el reactor modular de alta temperatura refrigerado por gas para la energía nuclear. También se está desarrollando la producción de hidrógeno a partir de gas de coquería en acerías.
2. Fundición de proceso corto
Debido a la presión de la protección ambiental, la fundición de proceso corto aumentará su proporción. Tecnología de producción de hierro por reducción de fundición, como el horno eléctrico.
3. Coproducción moderada
Durante mucho tiempo, uno de los principales usos del gas subproducto de la siderurgia ha sido la calefacción por combustión. Si bien se aprovecha la energía térmica del gas, su valor no se ha reflejado completamente. El gas contiene diferentes proporciones de H₂ y CO, y su uso para producir GNL, etanol, etilenglicol, etc., ofrece importantes beneficios económicos. En comparación con la industria química del carbón, que produce CO y H₂ para luego generar GNL, etanol y etilenglicol, presenta una ventaja de costos significativa.
Con la demanda de reducción de carbono, proyectos como la extracción y solidificación de CO2 trajeron buenas noticias. En las empresas metalúrgicas, como los gases de combustión de hornos de cal y calderas con alto contenido de CO2, este puede utilizarse en la fundición de acero, la supresión de polvo, el transporte en cadena de frío, la industria alimentaria, etc. Existe una gran demanda en el mercado y la industria metalúrgica tiene una ventaja en cuanto a costos. Los proyectos fotovoltaicos pueden aportar ciertos indicadores de carbono a las empresas, y muchas acerías también están construyendo proyectos fotovoltaicos, pero si la diferencia en los precios de la electricidad puede generar beneficios para las empresas es un indicador importante para determinar si el proyecto puede tener éxito.
4. Inteligencia metalúrgica
El mercado metalúrgico acelerará aún más el ritmo de la automatización y la tecnología de la información en la industria siderúrgica, impulsando así la digitalización y la inteligencia artificial. Los centros de control centralizados, los almacenes de materiales automatizados, la medición de temperatura mediante robots, la inspección y el muestreo serán cada vez más comunes.
Con la publicación e implementación de diversas políticas nacionales de doble carbono, las empresas de la cadena de valor en la industria siderúrgica tienen una demanda creciente de datos de evaluación del ciclo de vida completo de los productos adquiridos, y la evaluación del ciclo de vida de los productos de acero y la evaluación de la huella de carbono basada en ella se han convertido en un trabajo importante para la industria siderúrgica.El desarrollo verde y bajo en carbono de la industria siderúrgica, así como la satisfacción de las necesidades de los clientes finales, son medidas importantes para adaptarse al desarrollo nacional verde, bajo en carbono y de alta calidad. Esto impulsa el ahorro energético y la reducción de emisiones de carbono en las empresas siderúrgicas, además de mejorar la imagen de marca.
● Tecnología de acero para el ahorro de energía y la protección del medio ambiente
1. Reciclaje extremo y utilización de energía secundaria
La eficiencia en el uso de la energía en la industria metalúrgica ha aumentado año tras año. Por un lado, la modernización de los equipos ha reducido el consumo energético. Por otro lado, la recuperación de energía secundaria, con un mayor aprovechamiento del calor unitario de alta y media calidad, permite recuperar también calor de baja calidad de forma progresiva. Este calor se puede utilizar de manera escalonada. La energía de alto poder calorífico se emplea para la generación de electricidad o la producción química, mientras que la de bajo poder calorífico se utiliza para la calefacción de las zonas urbanas circundantes, la acuicultura, etc. La integración de la producción de acero con el bienestar de la población no solo mejora la eficiencia económica de las empresas, sino que también permite sustituir pequeñas calderas y reducir el consumo y las emisiones de carbono.
1. 1 Sistema de horno eléctrico
El sistema de enfriamiento por vaporización completa, en sustitución del sistema original de enfriamiento por agua, mejora notablemente la recuperación de vapor de toneladas de acero. Según la experiencia del proyecto, la recuperación de vapor de toneladas de acero puede alcanzar los 300 kg/t, lo que representa más del triple de la recuperación original.
1.2 Convertidor
El proceso primario de purificación de gases de combustión del convertidor generalmente utiliza el método seco. Con este proceso, no se recupera el calor residual generado por la diferencia de temperatura de 1000 °C a 300 °C. Actualmente, solo hay algunos equipos piloto en funcionamiento a corto plazo.
1.3 Alto horno
La recuperación total del gas del alto horno se puede lograr mediante la recuperación del gas de ecualización de presión y del gas de soplado. Actualmente, la mayoría de los altos hornos no consideran la recuperación, o solo la recuperación parcial.
1.4 Sinterización
Recicla el calor residual de la sección de alta temperatura del enfriador de anillo para la generación de energía; se puede producir agua caliente para procesos o calefacción después de la recuperación del calor residual en la sección de temperatura media y la sección de baja temperatura del enfriador de anillo; la circulación de gases de combustión de sinterización tiende a la circulación interna, por lo que es necesario aumentar el ventilador de circulación de alta presión, el ventilador de aire fresco y el equipo eléctrico de apoyo.
El calor residual de grandes chimeneas y el calor residual de refrigeración por anillo, además de generar energía, también se utilizan para la tecnología de doble arrastre de vapor y electricidad para accionar el ventilador de extracción principal, mejorar la eficiencia de utilización del vapor, reducir el enlace de conversión y mejorar los beneficios económicos.
1.5 Coquización
Además del enfriamiento en seco tradicional del coque, se han utilizado el amoníaco de circulación del coque, el enfriador primario, el calor residual, el calor residual de la tubería ascendente y el calor residual de los gases de combustión.
1.6 Laminación de acero
Aprovechamiento del calor residual de los gases de combustión de los hornos de calentamiento y tratamiento térmico de laminación de acero. Este calor es una fuente de calor de baja calidad, y las temperaturas de desulfuración finales se utilizan generalmente para la producción de agua caliente.
2. El concepto de protección ambiental y emisiones ultrabajas está profundamente arraigado en el corazón de las personas.
2. 1 El desempeño ambiental de cada acería es A
Para reducir la presión sobre la protección ambiental y garantizar la producción normal, muchas acerías del norte han finalizado la fase A. Incluso si las empresas siderúrgicas del norte aún no la han completado, un gran número de empresas siderúrgicas del sur también están trabajando en esta dirección. Las tareas principales incluyen la instalación de sistemas de eliminación de polvo, desulfuración y desnitrificación, el almacenamiento de materiales, la reducción de la acumulación de polvo, el cierre de los puntos de generación de polvo y la supresión de polvo, entre otras.
2.2 Industria del carbono y del aluminio electrolítico
Las empresas de protección ambiental de la industria del aluminio electrolítico y del carbono tienen mayores deudas, mientras que las empresas de aluminio, aluminio de montaña y otras se encuentran en el ámbito del desempeño ambiental.
2.3 Tratamiento de los tres residuos
Los requisitos de protección ambiental exigen que los residuos sólidos no salgan de la fábrica y que las aguas residuales cumplan con los estándares de descarga. Por un lado, las empresas siderúrgicas han secado y prensado los materiales, y la descarga y eliminación final de los residuos cumplen con la normativa. El mercado requiere nuevos procesos y tecnologías para el tratamiento de gases residuales, residuos sólidos que contienen carbono, hierro, residuos peligrosos, contaminación del suelo, aguas residuales con cianuro de fenol, agua salada concentrada y aguas residuales de laminación en frío.
2.4 Purificación de gases
Con la mejora de los requisitos de protección ambiental, el gas reciclado puede recolectarse simultáneamente, y se plantean nuevos requisitos para su calidad. El proceso tradicional de purificación del gas de coquería y del gas de alto horno considera la eliminación de polvo y azufre inorgánico, mientras que ahora exige la eliminación del azufre orgánico. El mercado requiere nuevos procesos y equipos para satisfacer esta demanda.
2.5 Tecnología de combustión rica en oxígeno, combustión de oxígeno puro
Para mejorar la tasa de utilización del oxígeno y reducir el consumo de gas, en el horno de calentamiento, el horno y la caldera se utiliza la combustión con oxígeno puro o enriquecido con oxígeno.
Fecha de publicación: 13 de junio de 2023