1. Notwendigkeit zur Entwicklung des Kurzprozesses der Elektrolichtbogenofen (EAF)-Stahlherstellung<\/p>\n
Die Erreichung des Kohlenstoffpeaks bis 2030 und der Kohlenstoffneutralit\u00e4t bis 2060 ist eine bedeutende strategische Entscheidung der chinesischen Regierung und eine ernsthafte Verpflichtung gegen\u00fcber der Welt. Seit der Reform- und \u00d6ffnungspolitik hat sich die chinesische Stahlindustrie rasant entwickelt. Die Rohstahlproduktion stieg von 31,78 Millionen Tonnen im Jahr 1978 (4,4 % des weltweiten Gesamtvolumens) auf erstmals \u00fcber 100 Millionen Tonnen im Jahr 1996 mit 101,24 Millionen Tonnen (13,5 % der Welt) und machte China zum weltweit gr\u00f6\u00dften Stahlproduzenten, um dann im Jahr 2020 mit 1,053 Milliarden Tonnen (56,7 % der Welt) die Milliarden-Marke zu \u00fcberschreiten.<\/p>\n
Obwohl in den letzten drei Jahren ein leichter R\u00fcckgang zu verzeichnen war, erreichte die Produktion 2022 immer noch 1,013 Milliarden Tonnen (etwa 54 % der Welt). Die chinesische Eisen- und Stahlindustrie ist weiterhin stark von kohlebasierten fossilen Energietr\u00e4gern abh\u00e4ngig, was zu erheblichen Kohlenstoffemissionen f\u00fchrt, die etwa 16 % der nationalen Gesamtmenge ausmachen, nur \u00fcbertroffen von der Stromerzeugung und dem Verkehr.<\/p>\n
Daher ist die wirksame Reduzierung der Kohlenstoffemissionen im Stahlproduktionsprozess zu einem gro\u00dfen Thema geworden, das von der Stahlindustrie und dem Land als Ganzes dringend angegangen werden muss.<\/p>\n
Der geringe Anteil der EAF-Stahlproduktion ist einer der Hauptgr\u00fcnde f\u00fcr die hohen Kohlenstoffemissionen, den Energieverbrauch und die Umweltverschmutzung in der chinesischen Stahlindustrie.<\/p>\n
Weltweit ist der Anteil der EAF-Stahlherstellung an der Gesamtproduktion von 7,3 % in den fr\u00fchen 1950er Jahren auf heute 32\u201335 % gestiegen. In L\u00e4ndern wie Iran, T\u00fcrkei, USA und Indien liegt er bei \u00fcber 50 %, teilweise sogar \u00fcber 90 %. Nach Angaben der China Iron and Steel Association betrug die EAF-Stahlproduktion in China im Jahr 2022 nur 9,7 % der gesamten Rohstahlproduktion, weit unter dem globalen Durchschnitt von 30 %.<\/p>\n
Im Vergleich zum traditionellen Hochofen-Konverter-Langprozess reduziert der EAF-Kurzprozess, der vollst\u00e4ndig Schrottstahl verwendet, den Energieverbrauch pro Tonne Stahl um etwa 50 %, die Feststoffabfallemissionen um etwa 96 %, die Abgasemissionen um etwa 78 %, die Kohlenstoffemissionen um etwa 73 % und die gesamten Luftschadstoffe um etwa 90 %. In Anlehnung an die industriellen Entwicklungsmuster der entwickelten L\u00e4nder k\u00f6nnte der Kohlendioxidaussto\u00df um etwa 15 % reduziert werden, wenn Chinas gesamte Stahlproduktion konstant bleibt und der Anteil der EAF-Stahlherstellung bis 2035 auf 30 % steigt. Die Energieeinspar- und Emissionsminderungsvorteile der Entwicklung des EAF-Kurzprozesses sind daher von gro\u00dfer Bedeutung.<\/p>\n
Dar\u00fcber hinaus bietet der EAF-Kurzprozess weitere Vorteile wie die M\u00f6glichkeit, die Produktion nach Bedarf zu starten und zu stoppen, hohe Effizienz und Flexibilit\u00e4t sowie das Potenzial, als Zentrum f\u00fcr das st\u00e4dtische Abfallrecycling zu dienen. Daher ist die Betonung der Entwicklung des EAF-Kurzprozesses, der haupts\u00e4chlich Schrottstahl als Rohmaterial verwendet, eine entscheidende strategische Entscheidung, um eine nachhaltige Entwicklung in der Stahlindustrie zu erreichen.<\/p>\n
2. Chinas EAF-Stahlherstellung nutzt g\u00fcnstige Entwicklungsm\u00f6glichkeiten<\/p>\n
Chinas EAF-Stahlherstellung steht vor g\u00fcnstigen Entwicklungsm\u00f6glichkeiten, die sich in drei Hauptbereichen widerspiegeln:<\/p>\n
1) Zunehmende Verf\u00fcgbarkeit von Schrottstahlressourcen:<\/p>\n
Es wird gesch\u00e4tzt, dass China bis 2025 \u00fcber 300 Millionen Tonnen Schrottstahl erzeugen wird. Die erhebliche Freisetzung von Schrottstahlressourcen bietet eine solide Grundlage f\u00fcr die Entwicklung der EAF-Stahlherstellung.<\/p>\n
2) F\u00f6rderung durch kohlenstoffarme Entwicklungstrends in der Stahlindustrie:<\/p>\n
Die Kohlenstoffemissionsintensit\u00e4t des Hochofen-Konverter-Langprozesses (BF-BOF) ist deutlich h\u00f6her als die des reinen Schrott-EAF-Kurzprozesses. Die Einbeziehung der Stahlindustrie in den nationalen Kohlenstoffemissionshandelsmarkt und die Einf\u00fchrung von CO2-Steuerpolitiken werden die Wettbewerbsf\u00e4higkeit des EAF-Kurzprozesses weiter verbessern. Dar\u00fcber hinaus wird die Aufnahme von Kohlenstofffu\u00dfabdruckdaten und Kohlenstoffminderungsma\u00dfnahmen in Stahlproduktindikatoren durch hochwertige Spezialstahlkunden auch die Entwicklung der EAF-Stahlherstellung f\u00f6rdern.<\/p>\n
3) F\u00f6rderung durch nationale Politik:<\/p>\n
Seit 2016 wurden von der nationalen und den Provinzregierungen eine Reihe von Politiken und Dokumenten ver\u00f6ffentlicht, die die Entwicklung der EAF-Stahlherstellungstechnologie f\u00f6rdern. Insbesondere im August 2019 ver\u00f6ffentlichte das Ministerium f\u00fcr Industrie und Informationstechnologie (MIIT) ein Dokument, das ausdr\u00fccklich vorschlug, dass bis Ende 2025 der Anteil der von jeder Provinz ersetzten und gebauten EAF-Kapazit\u00e4t nicht weniger als 30 % der \u00fcbernommenen Gesamtproduktionskapazit\u00e4t betragen sollte. Dies bietet ein g\u00fcnstiges politisches Umfeld f\u00fcr die Entwicklung der EAF-Stahlherstellung.<\/p>\n
3. Wie ist die Entwicklungsrichtung f\u00fcr EAF-Stahlwerke in China?<\/p>\n
Aufgrund der relativen Knappheit von Schrottstahlressourcen und der hohen Kosten der EAF-Stahlherstellung ist es f\u00fcr China noch nicht ausgereift, massiv reine Schrott-EAF-Stahlherstellung zu betreiben. Ein signifikanter Anstieg des Anteils der EAF-Stahlherstellung wird voraussichtlich nach 2030 oder sogar nach 2035 eintreten. Dies h\u00e4ngt von drei Faktoren ab:<\/p>\n
1) Es wird erwartet, dass China weitere 8\u201310 Jahre ben\u00f6tigt, um ein relativ ausreichendes Angebot an Schrottstahl zu haben.<\/p>\n
2) Es wird prognostiziert, dass Chinas gesamte Stahlnachfrage nach 2030 auf unter 800 Millionen Tonnen sinken wird. Die Schlie\u00dfung einiger Langprozess-Stahlwerke wird den Verbrauch von Schrottstahl in Konvertern reduzieren.<\/p>\n
3) Gr\u00fcne Entwicklung wird den Bau von urbanen Stahlwerken f\u00f6rdern. Der Kurzprozess des EAF kann gesellschaftliche Abf\u00e4lle wie Schrottstahl, \u00fcbersch\u00fcssigen Strom und kommunales wiederaufbereitetes Wasser, das rund um St\u00e4dte anf\u00e4llt, verwerten und so ein harmonisches Zusammenleben von Stahlunternehmen und St\u00e4dten f\u00f6rdern.<\/p>\n
Wie sollten sich Chinas Stahlwerke, die den EAF-Kurzprozess nutzen, gegenw\u00e4rtig und in Zukunft entwickeln? Folgende Ans\u00e4tze k\u00f6nnen in Betracht gezogen werden:<\/p>\n
1) Mehrere Kan\u00e4le f\u00fcr die Beschaffung von eisenhaltigen Materialien erkunden, die Schrottstahl ersetzen k\u00f6nnen. Direktreduziertes Eisen (DRI), hei\u00dfbrikettiertes Eisen (HBI) und Hochofen-Roheisen sind derzeit die h\u00e4ufigsten Alternativen. Aufgrund des Mangels an Erdgas ist China noch nicht bereit, gasbetriebene Schacht\u00f6fen f\u00fcr die gro\u00dffl\u00e4chige Produktion von DRI zu entwickeln. Daher werden chinesische Stahlunternehmen ermutigt, ins Ausland zu gehen, DRI-Anlagen in L\u00e4ndern mit relativ reichlich Erdgas- und Eisenerzvorkommen zu bauen und die Produkte nach China als Rohmaterial f\u00fcr die Elektroofen-Stahlherstellung zu importieren.<\/p>\n
2) Entwicklung von Kurzprozess-urbanen Stahlwerken. Bei der Entwicklung der EAF-Kurzprozess-Stahlherstellung kann China aus den Erfahrungen der US-amerikanischen Minimills lernen und Stahlwerke strategisch am Stadtrand platzieren. Diese Lage w\u00e4re vorteilhaft f\u00fcr den Zugang zu Schrottstahl und anderen eisenhaltigen festen Abf\u00e4llen aus der Stadt. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Biomasse-Pyrolyse\u00f6fen verwendet werden, um st\u00e4dtische Abf\u00e4lle und landwirtschaftliche R\u00fcckst\u00e4nde wie Stroh zu verarbeiten, wodurch reduzierende Gase wie Kohlenmonoxid und Methan sowie andere kosteng\u00fcnstige Kohlenstoffressourcen als Reduktionsmittel f\u00fcr Drehherd\u00f6fen erzeugt werden. Abgase und Abw\u00e4rme k\u00f6nnen zur Stromerzeugung genutzt werden, wodurch ein intelligentes Microgrid-Energiemanagementsystem aufgebaut wird. Dieses System kann Schwachstrom oder saubere Energieerzeugung optimal nutzen, sodass der EAF dazu beitragen kann, die Last des st\u00e4dtischen Stromnetzes auszugleichen. Dies tr\u00e4gt zu einer gr\u00fcnen und effizienten Energienutzung bei, senkt die Stahlherstellungskosten und f\u00f6rdert das harmonische Zusammenleben von Stahlunternehmen und St\u00e4dten. Diese urbanen Stahlwerke, die sich auf Produkte wie Betonstahl und Walzdraht konzentrieren, sollten idealerweise eine Produktionskapazit\u00e4t von etwa 1 Million Tonnen pro Jahr haben.<\/p>\n
3) Letztendlich Umstellung der chinesischen Stahlindustrie auf eine Dominanz des EAF-Kurzprozesses unter Bedingungen relativ reichlicher Schrottressourcen und sauberer Elektrizit\u00e4t. Nach Sch\u00e4tzungen der China Iron and Steel Association und anderer relevanter Organisationen k\u00f6nnten Chinas Schrottstahlressourcen bis 2035 400 Millionen Tonnen erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird die signifikante Entwicklung der Kurzprozess-EAF-Stahlherstellung wirklich beginnen. Bis 2050 wird erwartet, dass Chinas Schrottstahlressourcen etwa 550 Millionen Tonnen erreichen, bei einer Rohstahlproduktion von etwa 800 Millionen Tonnen. In diesem Szenario werden \u00fcber 70 % des Rohstahls mittels EAF-Kurzprozess hergestellt, haupts\u00e4chlich mit Schrottstahl als Hauptrohmaterial, erg\u00e4nzt durch DRI, das mittels Wasserstoffmetallurgie hergestellt wird, w\u00e4hrend der Anteil der Langprozess-Rohstahlproduktion 30 % nicht \u00fcbersteigt.<\/p>\n
Industrielle VPSA (Vakuum-Druckwechseladsorption)-Sauerstofferzeugungsanlagen spielen eine entscheidende Rolle in der Kurzprozess-Elektrolichtbogenofen (EAF)-Stahlherstellung. VPSA-Sauerstoffanlagen k\u00f6nnen wirtschaftlich und effizient Sauerstoff anreichern, die Innentemperatur des EAF erh\u00f6hen, den Schmelzprozess beschleunigen und dadurch die Stahlherstellungseffizienz erheblich verbessern. Dar\u00fcber hinaus tragen sie zur Reduzierung des Brennstoffverbrauchs, zur Senkung der Energiekosten und zur Verringerung der Emissionen von CO2 und anderen sch\u00e4dlichen Gasen bei, was Umweltziele unterst\u00fctzt. Dar\u00fcber hinaus f\u00f6rdert die Sauerstoffzufuhr die Schlackenbildung, entfernt effektiv Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Stahl und verbessert so die Reinheit und Qualit\u00e4t des Stahls. Die Anwendung von VPSA-Sauerstoffeinheiten macht den Stahlherstellungsprozess flexibler und kontrollierbarer<\/p>\n
PKU Pioneer steht an der Spitze der VPSA-Sauerstofferzeugungssysteme und PSA-Kohlenmonoxid-Trennanlagen mit umfangreicher Erfahrung in industriellen Anwendungen. Wir haben VPSA\/PSA-Systeme in \u00fcber 20 L\u00e4nder und Regionen exportiert und bedienen mehr als 30 Branchen mit nachgewiesener Fachkompetenz. Unser CE-zertifizierter, containerisierter SPOX VPSA-O2-Generator wurde nach Italien exportiert und wird in den USA gebaut. PKU Pioneer wird weiterhin die Branche anf\u00fchren, um effiziente, nachhaltige und ma\u00dfgeschneiderte Sauerstoffl\u00f6sungen zu bieten, die den einzigartigen Anforderungen weiterer Kunden gerecht werden.<\/strong><\/a> Branche und hat sich als f\u00fchrende Marke etabliert, die f\u00fcr erstklassige Sauerstoffversorgungsl\u00f6sungen bekannt ist. Bis heute hat PKU Pioneer erfolgreich hochwertige VPSA-Sauerstoffanlagenl\u00f6sungen f\u00fcr fast 70 f\u00fchrende Stahlunternehmen weltweit bereitgestellt und bahnbrechend eine maximale Kapazit\u00e4t von 10.000 Nm3<\/sup>\/h in einem einzigen Stahlwerk erreicht. Dar\u00fcber hinaus ist die patentierte PSA-CO-Reinigungstechnologie<\/strong><\/a> von PKU Pioneer f\u00fcr Abgase von Stahlwerken in der Lage, 99,9% hochreines CO abzutrennen, das dann zur Synthese von Chemieprodukten wie Ameisens\u00e4ure und Ethylenglykol verwendet wird, und hat damit mehrere Weltpremieren erzielt. Die Stahlhersteller haben nicht nur deutliche Verbesserungen ihrer Produktionseffizienz und Produktqualit\u00e4t verzeichnet, sondern auch bemerkenswerte Fortschritte bei Energieeinsparungen und Emissionsreduzierung erzielt. Diese Vorteile haben wesentlich dazu beigetragen, umweltfreundliche Produktionspraktiken in der Stahlindustrie zu f\u00f6rdern und den \u00dcbergang zu nachhaltigeren Herstellungsverfahren voranzutreiben.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" 1. Notwendigkeit der Entwicklung des Kurzprozesses der Elektrolichtbogenofen-Stahlerzeugung Die Erreichung des Kohlenstoffh\u00f6hepunkts bis 2030 und der Kohlenstoffneutralit\u00e4t bis 2060 ist eine bedeutende strategische Entscheidung der chinesischen Regierung und eine feierliche Verpflichtung gegen\u00fcber der Welt. Seit der Reform- und \u00d6ffnungspolitik hat sich die chinesische Stahlindustrie rasant entwickelt. 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