跳到内容
钢厂:连续运行中的高温钢铁炉
应用 · 钢铁

氢能在钢铁冶金中的应用:从再加热炉到绿色 DRI。

钢铁行业——焦化厂、高炉、电弧炉、热处理生产线、再加热炉——与水泥行业面临相同的结构性挑战:高温过程难以电气化、严重依赖化石燃料,以及对排放日益增长的监管压力。

双重产品组合

两条互补的技术路线

Knergy 为该行业提供两条互补的技术路线:在现有过程中采用 H₂/O₂ 进行燃烧催化(可立即应用)以及面向直接还原过程(DRI-H₂)的规模化绿氢解决方案。

路线 1 · 燃烧催化

在钢铁炉中可立即应用

在再加热炉和热处理中进行燃烧催化:可立即应用、具有盈利能力、无需停产。

  1. 钢坯再加热炉

    注入 H₂ 以稳定火焰、降低天然气单位消耗,并改善产品的热均匀性。

  2. 热处理炉

    淬火、回火、退火、正火——更强的气氛控制和更低的能耗。

  3. 钢包炉与冲天炉

    改善燃烧动力学并降低 NOx 排放。

  4. 焦化炉

    通过受控催化实现热优化。

  5. 高炉辅助加热系统

    用绿色 H₂ 部分替代天然气。

钢铁企业的经济价值

五个同步改善的方面

  1. ↓ 天然气消耗

    单位热耗降低 5%–15%。

  2. ↑ 炉子生产率

    更佳的传热和更完全的燃烧。

  3. ↓ NOx 和 CO₂ 排放

    用 O₂ 控制更低的火焰温度并减少化石燃料使用。

  4. ↑ 产品质量

    更高的热均匀性和更少的表面脱碳。

  5. 无需停产

    在计划维护期间安装,以非侵入方式集成到控制系统。

路线 2 · 用于 DRI-H₂ 的绿氢

原钢冶金的深度脱碳路线

用绿氢直接还原铁矿石是原钢冶金深度脱碳最有前景的技术路线。它用绿氢替代传统上作为还原剂使用的天然气和/或冶金焦炭。

反应与环境效益

Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O

副产物是水,而非 CO₂。满负荷运行的 DRI-H₂ 工厂相比传统高炉最多可消除 95% 的 Scope 1 直接排放,具体取决于路线和能源结构。

  1. MW 级绿氢工厂

    设计并集成与 DRI 工厂耦合的多 MW 工厂(每个项目 5–50 MW)。

  2. 与可再生能源集成

    太阳能 + 风能 + 储能 + 电解的混合系统,以保证稳定的 H₂ 供应。

  3. 渐进式替代

    针对现有 Midrex/Energiron 工厂中 H₂ + 天然气混合的解决方案,逐步扩展至 100% H₂。

  4. 工艺工程

    CFD 建模、热优化、集成到工厂 DCS——与水泥中应用的方法相同。

炉子与过程类型

我们在钢铁冶金中的应用领域

再加热炉(钢坯、板坯、型材)
H₂/O₂ 催化——可立即应用
热处理炉(淬火、退火)
催化 + 气氛控制
焦化炉
采用 H₂ 的热优化
Midrex / Energiron DRI 工厂
用 H₂ 渐进式替代天然气
高炉(BF)
通过风口注入作为 PCI 的补充
电弧炉(EAF)
优化辅助氧燃料燃烧器
钢包炉与熔炼炉
改善动力学与排放控制
为何在钢铁冶金中选择 Knergy

将水泥经验转移至钢铁

  1. 跨领域经验

    高温燃烧原理、CFD 建模、功能安全系统和 7×24 小时运行的经验可从水泥转移至钢铁。

  2. 经过验证的技术能力

    热工过程工程、回转窑优化和大规模燃烧系统。

  3. 双重产品组合

    我们既能提供可立即应用的解决方案(燃烧催化),也能开展深度脱碳项目(DRI-H₂)。

  4. 相同的金融模式

    在选定地区提供 5% 纯租赁。

获取贵钢厂的技术经济评估

针对您的炉子和还原过程进行单独分析。我们不发送目录报价。

为您的工厂报价