최근 몇 년 동안 글로벌 야금 기업들은 인수합병을 통해 산업 집중도를 지속적으로 높여왔습니다. 2023년에는 일부 원자재 가격 상승과 철강 가격의 급격한 하락으로 기업 이익이 감소하면서 야금 산업의 수익성이 하락세로 접어들었습니다. 이러한 상황에서 '생활'이 올해의 화두가 되었고, 각 프로젝트의 규모 축소, 공정 최적화 및 고도화에 대한 집중, 친환경 저탄소 개발 및 스마트 제조에 대한 관심이 높아졌습니다. '초저배출' 전환과 에너지 '극도의 에너지 효율' 달성, 그리고 산업 부문의 저탄소 기술 혁신과 디지털 전환 가속화가 주목받고 있습니다.
● 제철
1. 탄소 기반 제련에서 수소 기반 제련으로의 전환
철강 제련 분야는 수소 야금으로 나아가고 있지만, 현재 친환경 수소 공급원은 제한적입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 단기적으로는 시예 제철소의 수소 기반 수직로처럼 코크스 대신 코크스 오븐 가스를 환원제로 사용하는 고로 제련 방식이 논의되고 있으며, 모듈형 고온 가스 냉각 원자로 원자력 발전에도 적용될 가능성이 검토되고 있습니다. 제철소에서 코크스 오븐 가스를 이용한 수소 생산 또한 주목받고 있습니다.
2. 단축 공정 제련
환경 보호에 대한 압력으로 인해 단축 공정 제련의 비중이 증가할 것입니다. 전기로와 같은 환원 제철 기술이 그 예입니다.
3. 절제된 공동 생산
오랫동안 제철소 부산물 가스의 주요 용도 중 하나는 연소 가열이었습니다. 이러한 가스의 열에너지 활용은 가능했지만, 그 가치는 충분히 활용되지 못했습니다. 가스는 다양한 비율의 H2와 CO 성분을 함유하고 있으며, 이 가스를 이용하여 LNG, 에탄올, 에틸렌 글리콜 등을 생산하는 것은 경제적으로 매우 유리합니다. 석탄화학 산업에서 CO와 H2를 생산한 후 이를 이용하여 LNG, 에탄올, 에틸렌 글리콜을 생산하는 것과 비교하면 비용 효율성이 훨씬 높습니다.
탄소 배출량 감축에 대한 요구가 증가함에 따라 이산화탄소 추출 및 고형화와 같은 프로젝트들이 긍정적인 전망을 제시하고 있습니다. 특히 석회 가마 배기가스나 보일러 배기가스처럼 이산화탄소 함량이 높은 제철소의 배기가스는 고형화하여 제강, 분진 억제, 냉동 운송, 식품 산업 등 다양한 분야에 활용할 수 있어 시장 수요가 높고, 제철업계는 비용 경쟁력 또한 확보하고 있습니다. 태양광 발전 프로젝트 역시 기업에 탄소 배출량 감축 효과를 가져다줄 수 있어 많은 제철소들이 태양광 발전 프로젝트를 추진하고 있지만, 전기 요금 절감 효과가 기업에 실질적인 이익을 가져다줄 수 있을지 여부 또한 프로젝트의 성공 여부를 가늠하는 중요한 지표입니다.
4. 야금 정보
야금 시장은 철강 산업의 자동화 및 정보 기술 도입 속도를 더욱 가속화하고 디지털화 및 지능화 과정을 가속화할 것입니다. 중앙 집중식 제어 센터, 무인 자재 창고, 로봇을 이용한 온도 측정, 검사, 샘플링 등이 더욱 보편화될 것입니다.
각국의 이중탄소 정책 발표 및 시행에 따라 철강 산업의 하류 기업들은 구매 제품의 전 생애주기 평가 데이터에 대한 수요가 증가하고 있으며, 철강 제품의 생애주기 평가 및 이를 기반으로 한 탄소 발자국 평가는 중요한 과제로 떠올랐습니다.철강 산업의 친환경 및 저탄소 발전을 도모하고 하류 고객의 요구를 충족하기 위해 제품 수명주기 평가를 실시하는 것은 국가의 친환경, 저탄소, 고품질 발전 방향에 발맞춰 철강 기업의 에너지 절약 및 탄소 배출량 감축을 촉진하고 브랜드 영향력을 향상시키는 중요한 조치입니다.
● 철강 에너지 절약 및 환경 보호 기술
1. 극단적인 재활용 및 2차 에너지 활용
야금 산업의 에너지 이용 효율은 매년 향상되고 있는데, 이는 한편으로는 신규 설비 도입으로 에너지 소비가 감소한 데다, 다른 한편으로는 2차 에너지의 최종 회수율이 높아지고 있기 때문입니다. 고열량 및 중열량 회수율이 지속적으로 증가하고 있으며, 저열량 열까지도 단계적으로 회수하여 활용하고 있습니다. 고열량 에너지는 발전이나 화학 생산에, 저열량 에너지는 주변 도시 거주민 난방, 양식업 등에 사용하고 있습니다. 이러한 제철 생산과 주민 생활 개선의 연계는 기업의 경제적 효율성을 높일 뿐만 아니라 소형 보일러를 대체하고 에너지 소비와 탄소 배출량을 줄이는 효과도 있습니다.
1.1 전기난로 시스템
기존의 수냉식 연도 대신 완전 증발식 냉각 시스템을 도입함으로써 철강 톤당 증기 회수율이 크게 향상되었습니다. 프로젝트 실제 적용 결과, 철강 톤당 증기 회수율은 최대 300kg에 달하며, 이는 기존 회수율의 3배 이상입니다.
1.2 변환기
일반적으로 전환로의 1차 배기가스 정화 공정은 건식 방식을 채택하고 있습니다. 기존의 건식 공정에서는 1000℃-300℃의 온도차에서 발생하는 잔열을 회수하지 못합니다. 현재 몇몇 시범 설비만이 단기적으로 가동되고 있습니다.
1.3 고로
고로 가스의 완전 회수는 압력 평형 가스와 배출 가스를 회수함으로써 실현될 수 있습니다. 현재 대부분의 고로에서는 가스 회수를 고려하지 않거나 부분 회수만 시행하고 있습니다.
1.4 소결
링 쿨러의 고온부에서 발생하는 폐열을 재활용하여 발전할 수 있습니다. 링 쿨러의 중온부 및 저온부에서 폐열을 회수하여 공정 또는 난방용 온수를 생산할 수 있습니다. 소결 배기가스는 내부 순환 경향이 있으므로 고압 순환 팬, 신선 공기 팬 및 관련 전기 장비를 추가 설치해야 합니다.
대형 연도 폐열 및 링 냉각 폐열은 발전 외에도 증기 및 전기 이중 추진 기술을 사용하여 주 배기 팬을 구동함으로써 증기 이용 효율을 향상시키고 변환 단계를 줄여 경제적 이익을 증대시킵니다.
1.5 코킹
전통적인 건식 담금질 코크스 외에도 코크스 순환 암모니아, 1차 냉각기, 폐열, 상승관 폐열, 연도 가스 폐열 등이 사용되어 왔다.
1.6 강철 압연
제강 압연 가열로 및 열처리로의 배기가스에서 발생하는 폐열을 활용합니다. 이 열은 저품질 열원이며, 최종 탈황 온도 요구 사항은 일반적으로 온수 생산에 사용됩니다.
2. 환경 보호와 초저배출이라는 개념은 사람들의 마음속에 깊이 뿌리내리고 있다.
2.1 각 제철소의 환경 성과는 A입니다.
환경 보호에 대한 부담을 줄이고 정상적인 생산을 보장하기 위해 많은 북부 제철소들이 A급 펀칭 작업을 완료했으며, 아직 A급 펀칭을 완료하지 못한 북부 제철소들뿐만 아니라 많은 남부 제철소들도 이 방향으로 나아가고 있습니다. 주요 과제는 집진 설비, 탈황 및 탈질 설비, 자재 입고 및 적재, 적재량 감소, 분진 발생 지점 폐쇄, 분진 억제 등입니다.
2.2 탄소, 전해 알루미늄 산업
탄소, 전해 알루미늄 산업의 환경 보호 부채가 많으며, 알루미늄, 산악 알루미늄 등의 기업들은 환경 성과 A등급을 받아야 합니다.
2.3 세 가지 폐기물의 처리
환경 보호 요건에 따라 고형 폐기물은 공장 밖으로 반출되지 않고, 폐수는 배출 기준을 충족해야 합니다. 한편, 철강 기업들은 원료를 건조 및 압착하여 최종 폐기물 배출 및 처리에 필요한 규정을 준수하고 있습니다. 그러나 시장에서는 폐가스, 탄소 및 철을 함유한 고형 폐기물, 유해 폐기물, 토양 오염 물질, 시안화페놀 폐수, 고농도 염수, 냉간 압연 폐수 처리를 위한 새로운 공정 및 기술이 필요합니다.
2.4 가스 정화
환경 보호 요건이 강화됨에 따라 재순환 가스를 동시에 수집할 수 있게 되었고, 가스 품질에 대한 새로운 요구 사항도 대두되었습니다. 기존의 코크스 오븐 가스 및 고로 가스 정화 공정은 먼지와 무기 황 제거에 중점을 두었지만, 이제는 유기 황 제거까지 요구되고 있습니다. 시장은 이러한 요구에 부응할 새로운 공정과 설비를 필요로 합니다.
2.5 산소 풍부 연소 기술, 순수 산소 연소
산소 이용률을 높이고 가스 소비량을 줄이기 위해 가열로, 오븐 및 보일러에서는 산소 풍부 연소 또는 순수 산소 연소 방식을 사용합니다.
게시 시간: 2023년 6월 13일