T41 范乃妍
本次低碳專利調查，蒐集河鋼、寶武、日鐵與神戶製鋼總計4筆專利，其中高爐噴吹富氫氣體2筆、增用廢鋼與低碳鐵源2筆，說明如下：
一、高爐噴吹富氫氣體
- 河鋼高爐氣以CCU技術再作改質，實施富氫噴吹(CN119020545)
方案：將高爐氣之CO2與CO純化後，CO2與H2O電解，可得CO、H2與O2之混合氣，再將此混合氣與第一次純化之CO混和，可得富氫氣體，即對高爐作富氫噴吹，O2則與熱風混和噴入高爐，扮演補熱角色。
效益：充分利用高爐氣的碳資源轉化獲取富氫還原氣，對高爐實施富氫噴吹。
- 日鐵氫系還原劑之噴槍設計，抑制粉煤黏附造成堵塞(JP2024-173183)
方案：如圖1所示，粉煤噴吹管(2a)前端距離風口前端50~100mm處，氫系還原劑噴吹管(4a)前端位於風口前端60-120mm處。換言之，粉煤噴吹管需比氫噴吹管更靠近風口。本實驗爐長1.2m、寬1.2m、高2.4m，實驗條件如表1。
效益：抑制粉煤在風口內壁的附著和堆積，可防止堵塞、並抑制粉塵。
圖1. JP2024-173183噴槍設計
表1. 本案實驗條件
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條件 |
數值 |
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送風量(Nm3/t-pig) |
579 |
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送風O2量(Nm3/t-pig) |
180 |
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氫系還原劑(Nm3/t-pig) |
380 |
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粉煤吹入量(kg/t-pig) |
70 |
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實驗時間(hr) |
6 |
二、增用廢鋼與高爐添加低碳鐵源
- 寶武開發增用廢鋼方法，可達到接近RC30水準(CN118996031)
方案：轉爐添加廢鋼係依靠廢鋼桶倒入，但廢鋼桶的容積和天車吊物能力有限，將影響廢鋼添加作業，常導致廢鋼添加量無法達標。本專利除將廢鋼體積標準化(重型廢鋼、鋼筋、鋼板/鋼管等)外，並以盛銑桶廢鋼4~6%、轉爐廢鋼量23~25%、鐵水溫度1300℃、Si含量0.40%為基準，採取以下措施，以達高廢鋼比添加之目的。
（1）鐵水溫度每增/減1℃，轉爐廢鋼量占比增/減0.052%；
（2）鐵水Si含量每增/減0.01%，轉爐廢鋼量占比增/減0.125%；
（3）鐵水量每增/減1%，轉爐廢鋼量占比增/減0.140%；
（4）盛銑桶加廢鋼占比每增/減1%，轉爐廢鋼量占比減/增0.500%。
效益：可避免因外購廢鋼的料型結構、體積，影響廢鋼添加作業，本專利揭露數據達到接近RC30水準。
- 神戶製鋼使用低碳爐料HBI，降低高爐焦碳用量、減少碳排(JP7596194)
方案：如圖2所示，在第10層中的骨材(12)混合HBI，10層的礦石原料(11)含球團礦，優選操作條件為球團礦佔總體礦石原料之50%以上，HBI鹽基度<0.5，球團礦鹽基度>0.9，球團礦平均粒徑比HBI平均粒徑為1.4~10。另焦碳(21)則在第20層。佈料順序為10層à20層à10層…以此類推。
效益：提高軟融帶的滲透率，穩定高爐操作並減少焦碳用量。
圖2. JP7596194高爐佈料示意圖
高爐富氫噴吹技術作為減碳方案具有一定潛力，如河鋼搭配CCU技術，以及日鐵對於噴槍結構之研究；此外，增用廢鋼與低碳鐵源技術，在本次專利掃描中則是寶武與神戶製鋼進行布局；未來T41將多方蒐集其他低碳技術路徑之協同發展，協助公司權衡低碳技術的長期可持續性。