1. Necessidade de Desenvolver o Processo Curto de Siderurgia com Forno El\u00e9trico a Arco (FEA)<\/p>\n
Alcan\u00e7ar o pico de carbono at\u00e9 2030 e a neutralidade de carbono at\u00e9 2060 \u00e9 uma importante decis\u00e3o estrat\u00e9gica tomada pelo governo chin\u00eas e um compromisso solene com o mundo. Desde a reforma e abertura, a ind\u00fastria sider\u00fargica da China se desenvolveu rapidamente. A produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7o bruto aumentou de 31,78 milh\u00f5es de toneladas em 1978 (4,4% do total mundial) para ultrapassar 100 milh\u00f5es de toneladas pela primeira vez em 1996, atingindo 101,24 milh\u00f5es de toneladas (13,5% do total mundial), tornando a China o maior produtor de a\u00e7o do mundo, e depois excedendo 1 bilh\u00e3o de toneladas em 2020, com 1,053 bilh\u00e3o de toneladas (56,7% do total mundial).<\/p>\n
Embora tenha havido um leve decl\u00ednio nos \u00faltimos 3 anos, ainda atingiu 1,013 bilh\u00e3o de toneladas em 2022 (cerca de 54% do total mundial). O setor sider\u00fargico da China continua fortemente dependente de energia f\u00f3ssil \u00e0 base de carv\u00e3o, resultando em emiss\u00f5es significativas de carbono, representando cerca de 16% do total nacional, atr\u00e1s apenas da gera\u00e7\u00e3o de energia e do transporte.<\/p>\n
Portanto, reduzir efetivamente as emiss\u00f5es de carbono no processo de produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7o tornou-se uma quest\u00e3o importante que precisa ser resolvida urgentemente para a ind\u00fastria sider\u00fargica e para o pa\u00eds como um todo.<\/p>\n
A baixa propor\u00e7\u00e3o da produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7o por FEA \u00e9 uma das principais raz\u00f5es para as altas emiss\u00f5es de carbono, consumo de energia e polui\u00e7\u00e3o na ind\u00fastria sider\u00fargica da China.<\/p>\n
Globalmente, a participa\u00e7\u00e3o da fabrica\u00e7\u00e3o de a\u00e7o por FEA na produ\u00e7\u00e3o total aumentou de 7,3% no in\u00edcio dos anos 1950 para 32%-35% atualmente. Em pa\u00edses como Ir\u00e3, Turquia, Estados Unidos e \u00cdndia, representa mais de 50%, com alguns excedendo 90%. De acordo com a Associa\u00e7\u00e3o Chinesa de Ferro e A\u00e7o, em 2022, a produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7o por FEA na China foi respons\u00e1vel por apenas 9,7% da produ\u00e7\u00e3o total de a\u00e7o bruto, muito abaixo da m\u00e9dia global de 30%.<\/p>\n
Em compara\u00e7\u00e3o com o processo longo tradicional de alto-forno-conversor, o processo curto de FEA usando apenas sucata reduz o consumo de energia por tonelada de a\u00e7o em cerca de 50%, as emiss\u00f5es de res\u00edduos s\u00f3lidos em aproximadamente 96%, as emiss\u00f5es de gases residuais em cerca de 78%, as emiss\u00f5es de carbono em cerca de 73% e os poluentes atmosf\u00e9ricos gerais em cerca de 90%. Seguindo os padr\u00f5es de desenvolvimento industrial dos pa\u00edses desenvolvidos, se a produ\u00e7\u00e3o total de a\u00e7o da China permanecer constante e a propor\u00e7\u00e3o da siderurgia por FEA subir para 30% at\u00e9 2035, as emiss\u00f5es de di\u00f3xido de carbono poderiam ser reduzidas em cerca de 15%. Os benef\u00edcios de economia de energia e redu\u00e7\u00e3o de emiss\u00f5es do desenvolvimento do processo curto de FEA s\u00e3o, portanto, altamente significativos.<\/p>\n
Al\u00e9m disso, a siderurgia de processo curto de FEA oferece vantagens adicionais, como a capacidade de iniciar e interromper a produ\u00e7\u00e3o conforme necess\u00e1rio, alta efici\u00eancia e flexibilidade, e o potencial de servir como um centro para reciclagem de res\u00edduos urbanos. Consequentemente, enfatizar o desenvolvimento do processo curto de FEA, usando principalmente sucata como mat\u00e9ria-prima, \u00e9 uma decis\u00e3o estrat\u00e9gica crucial para alcan\u00e7ar o desenvolvimento sustent\u00e1vel na ind\u00fastria sider\u00fargica.<\/p>\n
2. A Siderurgia com FEA na China Est\u00e1 Abra\u00e7ando Oportunidades Favor\u00e1veis de Desenvolvimento<\/p>\n
A siderurgia com FEA na China est\u00e1 encontrando oportunidades favor\u00e1veis de desenvolvimento, refletidas em tr\u00eas \u00e1reas principais:<\/p>\n
1) Aumento da Disponibilidade de Recursos de Sucata:<\/p>\n
Estima-se que at\u00e9 2025, a China gerar\u00e1 mais de 300 milh\u00f5es de toneladas de sucata. A libera\u00e7\u00e3o substancial de recursos de sucata fornece uma base s\u00f3lida para o desenvolvimento da siderurgia com FEA.<\/p>\n
2) Promo\u00e7\u00e3o pelas Tend\u00eancias de Desenvolvimento de Baixo Carbono na Ind\u00fastria Sider\u00fargica:<\/p>\n
A intensidade de emiss\u00e3o de carbono do processo longo de alto-forno-conversor a oxig\u00eanio (BF-BOF) \u00e9 significativamente maior do que a do processo curto de FEA com sucata total. A inclus\u00e3o da ind\u00fastria sider\u00fargica no mercado nacional de negocia\u00e7\u00e3o de emiss\u00f5es de carbono e a introdu\u00e7\u00e3o de pol\u00edticas de imposto sobre carbono aumentar\u00e3o ainda mais a competitividade do processo curto de FEA. Al\u00e9m disso, a incorpora\u00e7\u00e3o de dados de pegada de carbono e medidas de redu\u00e7\u00e3o de carbono nos indicadores de produtos sider\u00fargicos por usu\u00e1rios de a\u00e7os especiais de alto n\u00edvel tamb\u00e9m promover\u00e1 o desenvolvimento da siderurgia com FEA.<\/p>\n
3) Incentivo por Pol\u00edticas Nacionais:<\/p>\n
Desde 2016, uma s\u00e9rie de pol\u00edticas e documentos foram emitidos pelos governos nacional e provincial para incentivar o desenvolvimento da tecnologia de siderurgia com FEA. Notavelmente, em agosto de 2019, o Minist\u00e9rio da Ind\u00fastria e Tecnologia da Informa\u00e7\u00e3o (MIIT) emitiu um documento que propunha explicitamente que, at\u00e9 o final de 2025, a propor\u00e7\u00e3o de capacidade de FEA substitu\u00edda e constru\u00edda por cada prov\u00edncia n\u00e3o deveria ser inferior a 30% da capacidade total de produ\u00e7\u00e3o assumida. Isso proporciona um ambiente pol\u00edtico favor\u00e1vel para o desenvolvimento da siderurgia com FEA.<\/p>\n
3. Qual \u00e9 a Dire\u00e7\u00e3o de Desenvolvimento para as Usinas Sider\u00fargicas com FEA na China?<\/p>\n
Devido \u00e0 relativa escassez de recursos de sucata e ao alto custo da siderurgia com FEA, ainda n\u00e3o \u00e9 maduro para a China desenvolver maci\u00e7amente a siderurgia com FEA com sucata total. Um aumento significativo na propor\u00e7\u00e3o da siderurgia com FEA \u00e9 esperado para ocorrer ap\u00f3s 2030, ou mesmo ap\u00f3s 2035. Isso depende de 3 fatores:<\/p>\n
1) Prev\u00ea-se que a China precisar\u00e1 de mais 8 a 10 anos para ter um fornecimento relativamente suficiente de sucata.<\/p>\n
2) Projeta-se que, ap\u00f3s 2030, a demanda total de a\u00e7o da China diminuir\u00e1 para menos de 800 milh\u00f5es de toneladas. O fechamento de algumas usinas de processo longo reduzir\u00e1 o consumo de sucata usada em conversores.<\/p>\n
3) O desenvolvimento verde promover\u00e1 a constru\u00e7\u00e3o de usinas sider\u00fargicas urbanas. O processo curto do FEA pode consumir res\u00edduos sociais, como sucata, excedente de eletricidade e \u00e1gua recuperada urbana gerados ao redor das cidades, fomentando a coexist\u00eancia harmoniosa entre empresas sider\u00fargicas e cidades.<\/p>\n
Ent\u00e3o, como as usinas sider\u00fargicas chinesas que usam o processo curto de FEA devem se desenvolver atualmente e no futuro? As seguintes abordagens podem ser consideradas:<\/p>\n
1) Explorar m\u00faltiplos canais para a obten\u00e7\u00e3o de materiais contendo ferro que possam substituir a sucata. O ferro reduzido diretamente (DRI), o ferro briquetado a quente (HBI) e o ferro-gusa l\u00edquido de alto-forno s\u00e3o atualmente as alternativas mais comuns. Devido \u00e0 falta de g\u00e1s natural,<\/p>\n
2) Desenvolver usinas sider\u00fargicas urbanas de processo curto. Ao desenvolver a siderurgia de processo curto com forno el\u00e9trico a arco (FEA), a China pode aprender com a experi\u00eancia das Miniusinas dos EUA e posicionar estrategicamente as usinas sider\u00fargicas nos arredores das cidades. Essa localiza\u00e7\u00e3o seria vantajosa para o acesso a sucata e outros res\u00edduos s\u00f3lidos ferrosos da cidade. Al\u00e9m disso, fornos de pir\u00f3lise de biomassa podem ser usados para processar res\u00edduos urbanos e res\u00edduos agr\u00edcolas, como palha, produzindo gases redutores como mon\u00f3xido de carbono e metano, bem como outros recursos de carbono de baixo custo como redutores para fornos de cuba rotativa. Gases residuais e calor residual podem ser usados para gera\u00e7\u00e3o de energia, estabelecendo um sistema inteligente de gerenciamento de energia em microrrede. Esse sistema pode fazer pleno uso de eletricidade fora do hor\u00e1rio de pico ou de gera\u00e7\u00e3o de energia limpa, permitindo que o FEA ajude a equilibrar a carga da rede el\u00e9trica urbana. Isso contribui para o uso eficiente e verde da energia, reduz os custos da siderurgia e promove a conviv\u00eancia harmoniosa entre as empresas sider\u00fargicas e as cidades. Essas usinas sider\u00fargicas urbanas, focadas em produtos como vergalh\u00f5es e fios-m\u00e1quina, devem idealmente ter uma capacidade de produ\u00e7\u00e3o de cerca de 1 milh\u00e3o de toneladas por ano.<\/p>\n
3) Finalmente, transferir a ind\u00fastria sider\u00fargica da China para ser dominada pelo processo curto com FEA sob condi\u00e7\u00f5es de recursos de sucata relativamente abundantes e eletricidade limpa. De acordo com estimativas da Associa\u00e7\u00e3o Chinesa de Ferro e A\u00e7o e outras organiza\u00e7\u00f5es relevantes, os recursos de sucata da China podem atingir 400 milh\u00f5es de toneladas at\u00e9 2035. Nesse ponto, o desenvolvimento significativo da siderurgia com FEA de processo curto realmente come\u00e7ar\u00e1. At\u00e9 2050, espera-se que os recursos de sucata da China atinjam aproximadamente 550 milh\u00f5es de toneladas, com uma produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7o bruto de cerca de 800 milh\u00f5es de toneladas. Nesse cen\u00e1rio, uma propor\u00e7\u00e3o de mais de 70% do a\u00e7o bruto ser\u00e1 produzida usando o processo curto com FEA, principalmente com sucata como mat\u00e9ria-prima principal, complementada por DRI fabricado via hidrometalurgia, enquanto a da produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7o bruto de processo longo n\u00e3o exceder\u00e1 30%.<\/p>\n
Os equipamentos industriais de gera\u00e7\u00e3o de oxig\u00eanio por VPSA (adsor\u00e7\u00e3o por oscila\u00e7\u00e3o de press\u00e3o a v\u00e1cuo) desempenham um papel crucial na siderurgia com forno el\u00e9trico a arco (FEA) de processo curto. Os equipamentos de oxig\u00eanio VPSA podem fornecer oxig\u00eanio enriquecido de forma econ\u00f4mica e eficiente, aumentando a temperatura interna do FEA, acelerando o processo de fus\u00e3o e, assim, melhorando significativamente a efici\u00eancia da siderurgia. Al\u00e9m disso, ajudam a reduzir o consumo de combust\u00edvel, diminuir os custos de energia e reduzir as emiss\u00f5es de CO2 e outros gases nocivos, apoiando as metas ambientais. Al\u00e9m disso, a introdu\u00e7\u00e3o de oxig\u00eanio promove a forma\u00e7\u00e3o de esc\u00f3ria, removendo eficazmente as impurezas do a\u00e7o fundido, melhorando assim a pureza e a qualidade do a\u00e7o. A aplica\u00e7\u00e3o das unidades de oxig\u00eanio VPSA torna o processo sider\u00fargico mais flex\u00edvel e control\u00e1vel, atendendo melhor \u00e0s demandas de produ\u00e7\u00e3o de v\u00e1rios tipos de produtos de a\u00e7o.<\/p>\n
A PKU Pioneer est\u00e1 na vanguarda da sistemas de gera\u00e7\u00e3o de oxig\u00eanio VPSA<\/strong><\/a> ind\u00fastria, estabelecendo-se como uma marca l\u00edder reconhecida por fornecer solu\u00e7\u00f5es de fornecimento de oxig\u00eanio de primeira linha. At\u00e9 hoje, a PKU Pioneer forneceu com sucesso solu\u00e7\u00f5es de plantas de oxig\u00eanio VPSA de alta qualidade para quase 70 importantes empresas sider\u00fargicas em todo o mundo e alcan\u00e7ou inovadoramente uma capacidade m\u00e1xima de 10.000 Nm3<\/sup>\/h em uma \u00fanica usina sider\u00fargica. Al\u00e9m disso, a tecnologia propriet\u00e1ria da PKU Pioneer de purifica\u00e7\u00e3o de CO por PSA<\/strong><\/a> para gases residuais de usinas sider\u00fargicas pode separar CO de alta pureza a 99,9%, que \u00e9 ent\u00e3o usado para sintetizar produtos qu\u00edmicos como \u00e1cido f\u00f3rmico e etilenoglicol, estabelecendo v\u00e1rios recordes mundiais. Os fabricantes de a\u00e7o n\u00e3o apenas viram melhorias significativas em sua efici\u00eancia de produ\u00e7\u00e3o e qualidade do produto, mas tamb\u00e9m alcan\u00e7aram avan\u00e7os not\u00e1veis na economia de energia e redu\u00e7\u00e3o de emiss\u00f5es. Esses benef\u00edcios foram fundamentais para facilitar pr\u00e1ticas de produ\u00e7\u00e3o verde na ind\u00fastria sider\u00fargica, impulsionando a transi\u00e7\u00e3o para processos de fabrica\u00e7\u00e3o mais sustent\u00e1veis.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" 1. Necessidade de Desenvolver o Processo de Fabrica\u00e7\u00e3o de A\u00e7o em Forno El\u00e9trico a Arco (FEA) Alcan\u00e7ar o pico de carbono at\u00e9 2030 e a neutralidade de carbono at\u00e9 2060 \u00e9 uma decis\u00e3o estrat\u00e9gica significativa do governo chin\u00eas e um compromisso solene com o mundo. Desde a reforma e abertura, a ind\u00fastria sider\u00fargica da China se desenvolveu rapidamente. 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