
鉄鋼業における水素活用:加熱炉からグリーンDRIへ。
鉄鋼業——コークス炉、高炉、電気アーク炉、熱処理ライン、加熱炉——はセメント産業と共通の構造的課題を抱えています。電化が困難な高温プロセス、化石燃料への強い依存、そして排出規制の強化という課題です。
2つの補完的な技術経路
Knergy はこの産業に対して2つの補完的な技術経路を提供します。既存プロセスにおける H₂/O₂ 燃焼触媒(即時適用可能)と、直接還元プロセス(DRI-H₂)向けのスケールアップされたグリーン水素ソリューションです。
製鋼炉への即時適用
加熱炉および熱処理における燃焼触媒:即時適用可能、収益性高く、プラント停止不要。
ビレット加熱炉
H₂ を噴射して火炎を安定させ、天然ガスの比消費量を削減し、製品の熱均一性を向上させます。
熱処理炉
焼入れ、焼戻し、焼きなまし、焼きならし——より優れた雰囲気制御と低エネルギー消費を実現します。
取鍋炉およびキュポラ炉
燃焼反応速度の改善と NOx 排出量の削減。
コークス炉
制御された触媒による熱的最適化。
高炉の補助加熱システム
天然ガスをグリーン H₂ に部分的に代替。
同時に実現する5つの改善軸
↓ 天然ガス消費量
比熱消費量を 5%–15% 削減。
↑ 炉の生産性
より優れた熱伝達とより完全な燃焼の実現。
↓ NOx および CO₂ 排出量
O₂ 制御による低火炎温度の維持と化石燃料使用量の削減。
↑ 製品品質
より高い熱均一性と表面脱炭の低減。
プラント停止不要
計画保全中に設置、制御システムへの非侵襲的統合。
一次製鋼の深い脱炭素化への経路
グリーン水素による鉄鉱石の直接還元は、一次製鋼の深い脱炭素化に向けて最も有望な技術経路です。従来は還元剤として使われてきた天然ガスおよび/または冶金コークスをグリーン水素に置き換えます。
反応と環境上の利点
Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O
副産物は CO₂ ではなく水です。フル稼働時の DRI-H₂ プラントは、経路とエネルギーミックスに応じて、従来の高炉と比較して Scope 1 の直接排出量を最大 95% 削減できます。
MW スケールのグリーン水素プラント
DRI プラントに連結したマルチ MW プラント(プロジェクトあたり 5–50 MW)の設計と統合。
再生可能エネルギーとの統合
安定した H₂ 供給を保証する太陽光 + 風力 + 蓄電池 + 電解のハイブリッドシステム。
段階的な代替
既存の Midrex/Energiron プラントにおける H₂ + 天然ガス混合のソリューション、100% H₂ への段階的な拡大。
プロセスエンジニアリング
CFD モデリング、熱的最適化、プラント DCS への統合——セメント分野で実績のある同一の方法論。
鉄鋼業における適用領域
- 加熱炉(ビレット、スラブ、形鋼)
- H₂/O₂ 触媒——即時適用可能
- 熱処理炉(焼入れ、焼きなまし)
- 触媒 + 雰囲気制御
- コークス炉
- H₂ による熱的最適化
- Midrex / Energiron DRI プラント
- 天然ガスから H₂ への段階的代替
- 高炉(BF)
- PCI の補完としての羽口噴射
- 電気アーク炉(EAF)
- 補助オキシ燃料バーナーの最適化
- 取鍋炉および溶解炉
- 反応速度の向上と排出制御
セメント分野の経験を鉄鋼へ転用
横断的な経験
高温燃焼の原理、CFD モデリング、機能安全システム、24/7 稼働は、セメントから鉄鋼へそのまま適用できます。
実証済みの技術力
熱工程エンジニアリング、ロータリーキルンの最適化、大規模燃焼システム。
デュアルポートフォリオ
即時適用ソリューション(燃焼触媒)と深い脱炭素化プロジェクト(DRI-H₂)の両方に対応できます。
同一の財務モデル
選定地域向けに 5% の純リースをご利用いただけます。
貴社製鉄所の技術経済評価をご依頼ください
炉と還元プロセスの個別分析。カタログ見積もりは送付しておりません。