低碳排放炼钢，达涅利在俄罗斯联合冶金公司的成功应用

DANIELI

2020年底，达涅利与俄罗斯钢铁制造商—俄罗斯联合冶金公司通过其附属公司—Ecolant签订一份新合同，合同要求为该公司建一座新的炼钢厂，用来生产板坯、无缝钢管和轨道轮。新产线将建设在俄罗斯维克萨市的维克萨钢铁厂，将配备Energiron直接还原设备和达涅利电弧炉。Energiron是特诺恩和达涅利共同研发的具有创新、绿色、高效的直接还原技术。

01 直接还原的成功应用

直接还原和EAF将通过Hytemp?系统连接，Hytemp?系统是达涅利的专有技术，可在600℃以上的高温下从反应器中接受高温直接还原铁，然后直接输送至电弧炉，在利用率和操作安全性方面具有非常可靠的保证。由于直接还原铁热能由下游的达涅利电弧炉回收，可最大程度地减少整个工厂的能源需求：这种高效的工艺流程以最具竞争力的成本生产严苛的优质钢种，同时还能保持很大的操作灵活性。利用高效的直接还原技术，Ecolant不仅可以最大限度地降低能源成本，还可以遵守最严格的环保法规。

直接还原铁的标称产能为2.5Mtpy。该工厂将能够生产从100%热直接还原铁到100%冷直接还原铁，或根据生产战略的要求混合生产这两者的任何组合。Ecolant受益于Energiron卓越的灵活性技术，利用这种技术加工各种质量的氧化铁球团，从而为钢铁制造商带来了具有竞争力的采购策略。此外，这家综合钢厂也体现了达涅利的绿色钢铁愿景：

与高炉/转炉炼钢工艺相比，俄罗斯联合冶金公司的二氧化碳排放量有所减少。

以超低氮烧嘴和CO2捕集装置为特色，Energiron直接还原铁设备将废气废物排入环境的影响降至最低；向电弧炉提供高温直接还原铁，也最大程度地降低了冶炼工艺的能量需求。与传统的综合钢厂（高炉+转炉）相比，二氧化碳的排放量减少了64%，而二恶英、多环芳烃等其它污染物的排放几乎可以忽略不计。俄罗斯联合冶金公司的直接还原铁设备专为随时切换的“碳捕获、储存和使用”应用场景而设计。

与所有现代的Energiron直接还原铁设备相同，可以在任何时候使用氢气替代部分或全部天然气，从而实现无碳排放的理念。达涅利将提供工厂和设备设计、制造、安装和调试指导以及客户培训服务。

在的里雅斯特市统一广场的政府会议室里，俄罗斯联合冶金公司和达涅利代表在此举行了会议。

在双方所在国家政府官员的见证下举行了合同的签字仪式

俄罗斯联合冶金公司董事长 Anatoly Sedykh和达涅利俄罗斯公司首席执行官Antonello Colussi出席签字仪式。

02 设备的主要特征

俄罗斯联合冶金公司 Energiron工艺方案

由于高达2.5Mtpy的产能，直接还原设备将达到此行业的最大产能。Energiron成为高产能设备的领导者，目前共有五家工厂采用这项技术，产能均超过了2Mtpy。

此外，采用Hytemp?系统可确保在封闭系统中以气力方式将高温直接还原铁的气体输送至电弧炉，从而避免了任何气体、材料或质量损失。该系统的时间记录的开工率为99%，因此维护要求和成本可以忽略不计。使用这种解决方案，可在600℃以上的温度下将直接还原铁输送到电弧炉，在电弧炉中节省的能量为130kWh/tLS。

03 还原气体

还原气体是用天然气通过传统的蒸汽重整工艺产生的。这为直接还原设备提供了更强的灵活性和竞争力，因为天然气中的重烃和球团中的硫都没有进入在主气体再循环回路中。重整炉中产生的蒸汽也可用于汽轮发电机发电，从而大幅降低了电 的耗电量。

较高的操作压力8bar，最大程度地提高了铁矿石的收得率，因此降低了气体流速和粉尘携带量（例如：铁矿石筛分和炉顶气体中的粉尘损失）。通常在Energiron运行的工厂中可以达到1.4t球团/t直接还原铁。

最终,氮氧化物的生成量远低于全世界最严格的许可范围。究其原因，是因为Energiron在实现整台设备的高热效率时无需大量的助燃空气预热。此外，由于选择性地从循环气体中去捕集CO2，随后可以外售或进一步处理这种废气，明显减少了CO2的排放量，可进一步节约成本。总体而言，最终的碳排放最多可减少64%。

04 1.8 Mpty 冶炼车间设备

这个年产180万吨冶炼车间是专为钢管、轨道轮和弹簧钢而设计的。达涅利将提供冶炼和二次精炼设施及大方坯连铸机。所提供的设备包括一台出钢重量为180t的电弧炉，采用100%直接还原铁热送；两台180t双工位钢包炉；一台带有三个可移动真空罐和三个固定盖、两台机械泵的真空脱气站（VD）；一台除尘设备；一台七流方坯坯连铸机，主弧半径为15m，坯料直径为170～455mm。

电弧炉将采用达涅利的FastArc?设计，配有高性能的电气和化学能量包，确保电弧炉能实现最短的冶炼周期以及优化的断电次数。同时，也包含一整套达涅利技术包，包括以下各项：

双工位钢包炉采用了经过验证的达涅利双工位设计，包括惰性炉顶和紧凑型炉顶升降方案；两个钢包炉都将配备一套高效运行的专用工具，例如：

电弧炉和两座LF炉将配备自动加料系统，在所有工艺阶段加入铁合金和造渣剂。

05 特殊设计的真空脱气站

采用特殊设计的真空脱气站，既满足了洁净钢的要求，又减少了真空脱气后钢水在钢包中停留的时间，同时还符合灵活的物流需求。该设备包括三个可移动真空罐和三个固定盖以及两套机械泵。真空脱气站配套一个抽气管线智能开关，可同时将任意两个真空罐连接至两套泵，然后在两个真空罐中同时进行深度真空处理，然后在第三个真空罐中进行成分调整，可同时处理3个钢包。

真空脱气站配备的工具包括真空自动取样；在真空罐中进行连续温度监控的Q-TEMP真空工艺包；自动控制压渣的Q-AFS真空自动压渣系统；新的达涅利Q-EYE工艺包，用于钢包搅拌、钢液裸露开孔监控和自动控制；机械泵和布袋过滤器系统以及喂丝机。如必要，真空脱气站可以在未来升级为不锈钢生产的VOD。

达涅利也提供基于急冷塔和脉冲反吹过滤技术的现代烟气处理设备（FTP）系统，以确保完全遵循俄罗斯联邦的所有环境法规。烟气处理设备将处理一次和二次电弧炉烟气、高炉烟气、切边阶段的真空脱气站烟气和连铸机火切区烟气，以及材料上料系统和钢包/中间包维护区产生的烟气。大方坯连铸机具有以下特征：

根据不同的钢种，钢坯和大方坯直接从冷床输出，或者置于专用的缓冷坑。

达涅利自动化公司将提供电气设备以及最先进的控制系统，包括：一流的硬件和软件；所有工艺的完整建模服务；实时和动态控制装置；集成的2级和3级自动化系统。

应用于俄罗斯联合冶金公司项目的技术也将适用于其它的钢铁制造商，同时在产品质量、运营成本优化、自动化系统和绿色技术领域均具有上述优势。

使用ENERGIRON技术

实现直接还原

“低碳排放炼钢”已经

成为 可能