中鋼開發高爐低排碳原料減碳技術

中鋼於二○二○年進行二號高爐爐代更新工程,打造出國內首座智慧高爐,並運用人工智慧物聯網及AI演算法開發二十七項智能模組,不僅讓高爐煉鐵成為可透視、能預知及易掌控的生產製程,一年也可降低成本約新台幣七千零五十三萬元及減少四千五百一十八噸二氧化碳排放之效益;中鋼近期投入低碳煉鐵製程技術研發,展開高爐添加低排碳原料「熱壓鐵塊」(Hot Briquetted Iron, HBI)試驗,經投料結果顯示,每加一噸HBI約可減少一.五三噸二氧化碳排放,另因應HBI投入高爐後的爐內反應變化,中鋼在原有煉鐵智慧平台再創新建立「變料配渣智能模組」,輔助操作人員快速應變調適高爐,以AI數位科技驅動低碳轉型工作。

中鋼與日本JFE、日本製鐵、韓國POSCO等全球先進鋼廠相同,皆採取高爐及轉爐為主要製程的一貫作業鋼廠,現階段高爐煉鐵製程皆主要以天然開採的鐵礦石為原料,另以冶金煤冶煉的焦炭作為熱源及還原劑;由於HBI主要成分為金屬鐵,不需經過還原反應即能產出鐵水,可降低還原劑及熱能消耗量,對於高爐降低二氧化碳排放有立竿見影的成效,屬極佳的低排碳原料;然而,HBI與鐵礦石的性質不同,高爐添加HBI後,隨著不同佈料配比,爐內鐵水熔融及渣流情形均有所差異,須即時調整爐料結構及操作參數,以維持爐內原料流動性及透氣性,確保高爐穩定產出鐵水。

中鋼二號高爐於二○二○年蛻變為智慧高爐,導入二十七項AI智能模組,將高爐生產的重要資訊指標及數據彙整於煉鐵智慧平台,使得操作人員能透過可視化圖形即時掌握高爐狀態,並精準調整投入原料,力助二號高爐一年降低生產成本約新台幣七千零五十三萬元,並減少四千五百一十八噸二氧化碳排放。

中鋼近期完成六千噸HBI投入高爐之生產試驗,結果顯示每一噸HBI約可減少一.五三噸二氧化碳排放,證實「高爐添加還原鐵」是有效的碳中和路徑;展望未來,中鋼將持續發展其他低碳煉鐵技術,朝二○五○碳中和各階段減碳目標務實推進。