0 加拿大鋼鐵工業(yè)概況

2006-2007年間，全球鋼鐵工業(yè)掀起了并購(gòu)重組浪潮，加拿大的部分大型鋼鐵企業(yè)也被安賽樂(lè)米塔爾、蓋爾道和耶弗拉茲等跨國(guó)鋼鐵集團(tuán)收購(gòu)。加拿大鋼鐵工業(yè)由長(zhǎng)流程和短流程鋼鐵企業(yè)組成，如表1所示，世界鋼鐵協(xié)會(huì)的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年加拿大粗鋼總產(chǎn)量1 100萬(wàn)t，同比下滑14.7%，居全球第18位

。鋼鐵工業(yè)年均排放1 200萬(wàn)tCO

，其中約90%來(lái)自阿爾戈馬鋼鐵公司、安賽樂(lè)米塔爾集團(tuán)多法斯科公司、STELCO公司等三大長(zhǎng)流程鋼鐵企業(yè)。這三家長(zhǎng)流程鋼鐵企業(yè)都設(shè)有焦化廠和高爐，其鐵前設(shè)備報(bào)廢后，將不會(huì)進(jìn)一步投資?？紤]到鐵水生產(chǎn)方面，高爐具有其他工藝難以企及的優(yōu)勢(shì)，部分企業(yè)也許會(huì)在高爐-轉(zhuǎn)爐工藝上新增CO

捕集和封存（CCUS）技術(shù)，從而達(dá)到減排目標(biāo)，或者支付碳稅。預(yù)計(jì)到2030年左右，長(zhǎng)流程鋼鐵企業(yè)才會(huì)作出最終的投資決定，如果繼續(xù)維持現(xiàn)狀，氫基煉鐵工藝將會(huì)難以實(shí)現(xiàn)。

1 加拿大炭化研究協(xié)會(huì)

截至目前，盡管個(gè)別鋼鐵企業(yè)與大學(xué)和政府實(shí)驗(yàn)室建立了合作伙伴關(guān)系，但總體而言，加拿大鋼鐵工業(yè)并沒(méi)有建立全行業(yè)研發(fā)合作的良好機(jī)制，而在這方面，加拿大炭化研究協(xié)會(huì)（CCRA）發(fā)揮了主導(dǎo)作用。CCRA成立于1965年，根據(jù)《加拿大公司法》，1981年組建為一個(gè)非營(yíng)利性研究協(xié)會(huì)

，通過(guò)開(kāi)展有關(guān)焦煤和焦化研究，協(xié)助并支持鋼鐵、鑄造、有色和煤炭工業(yè)的發(fā)展。另外，積極加入具有相似目標(biāo)的國(guó)際組織或協(xié)會(huì)。CCRA現(xiàn)有的會(huì)員企業(yè)包括：安賽樂(lè)米塔爾集團(tuán)多法斯科公司、CanmetENERGY、泰克資源公司、STELCO公司、阿爾戈馬鋼鐵公司、Suncoke能源公司等。

從政策層面看，CCRA也在主導(dǎo)會(huì)員企業(yè)與聯(lián)邦政府之間的合作研發(fā)工作。CCRA會(huì)員企業(yè)和加拿大自然資源部能源技術(shù)中心(CanmetENERGY)聯(lián)合開(kāi)展了一項(xiàng)基于共識(shí)的項(xiàng)目。很多會(huì)員企業(yè)都在CanmetENERGY開(kāi)展了一系列的試驗(yàn)，可以滿(mǎn)足實(shí)際的研發(fā)需求。對(duì)于任何一家鋼鐵企業(yè)而言，擁有一個(gè)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室是開(kāi)展焦化研究的關(guān)鍵所在，而CanmetENERGY可以提供關(guān)鍵技術(shù)輔助，支持鋼鐵企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

CCRA-CanmetENERGY聯(lián)合項(xiàng)目涵蓋的研發(fā)領(lǐng)域主要包括燃料能源的節(jié)約和增效，以及穩(wěn)定供應(yīng)，溫室氣體減排、采礦、加工、運(yùn)輸、煉鐵、環(huán)保和安全。研發(fā)項(xiàng)目著眼于行業(yè)內(nèi)最緊迫的問(wèn)題，同時(shí)致力于解決未來(lái)發(fā)展可能遇到的問(wèn)題。

案例1中教師的操作有兩個(gè)問(wèn)題：第一，實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證水的熱脹冷縮。試管里應(yīng)該裝滿(mǎn)水，但教師用于實(shí)驗(yàn)的試管卻有約20%空氣，而空氣的熱脹冷縮現(xiàn)象比水更加明顯。實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到的結(jié)果究竟是“水的熱脹冷縮”，還是“空氣的熱脹冷縮”導(dǎo)致的呢？這影響了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。第二，違反操作規(guī)程。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師擅自取開(kāi)氣球皮，人為改變實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。這不利于培養(yǎng)學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)觀和實(shí)驗(yàn)操作方法。

從歷史上看，CCRA主要側(cè)重于加拿大煤炭工業(yè)的發(fā)展。CCRA的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，加拿大焦煤產(chǎn)量在20世紀(jì)90年代初達(dá)到了歷史峰值，見(jiàn)圖1。數(shù)據(jù)來(lái)源：CCRA。加拿大西部地區(qū)的焦煤具有獨(dú)特的煉焦性質(zhì)，可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的焦炭，但需要專(zhuān)業(yè)的工程和技術(shù)。通過(guò)制定技術(shù)項(xiàng)目，在全球范圍內(nèi)展示加拿大西部焦煤的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，CCRA發(fā)揮了重要作用，因此，加拿大煤炭工業(yè)已發(fā)展到3 000萬(wàn)t的總量水平。

為了提高煉鐵工藝的能效，鋼鐵工業(yè)與CCRA開(kāi)展了聯(lián)合研究。針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行了必要的改進(jìn)，通過(guò)深入了解并提高加拿大高爐的焦炭質(zhì)量，為降低燃料消耗率作出了貢獻(xiàn)。自20世紀(jì)60年代，歸功于焦?fàn)t質(zhì)量和高爐技術(shù)的提升，鋼鐵工業(yè)的CO

減排趨勢(shì)見(jiàn)圖2（注：數(shù)據(jù)來(lái)源：CCRA）。

1.1 從碳優(yōu)化到脫碳

從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，今后CSPA也有望在加拿大鋼鐵工業(yè)脫碳戰(zhàn)略中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。

2012-2013年，ERCO工程正式啟動(dòng)，由加拿大赫氏集團(tuán)承接施工設(shè)計(jì)，并得到了CCRA會(huì)員企業(yè)的捐助和加拿大自然資源公司的可免除貸款資助。隨著設(shè)計(jì)的完成，對(duì)選址和輔助設(shè)施的規(guī)劃正在進(jìn)行中，現(xiàn)有的可移動(dòng)壁爐進(jìn)行了搬遷，便于ERCO安裝。

2020年，這一情況發(fā)生了改變。雖然CSPA并未真正成為研究活動(dòng)的中心，但為鋼鐵工業(yè)提出了一個(gè)“凈零碳?xì)夂蛐袆?dòng)”計(jì)劃。該計(jì)劃為加拿大鋼鐵工業(yè)開(kāi)辟了一條全新的道路，需要大量的研究和技術(shù)發(fā)展才能實(shí)現(xiàn)凈零碳目標(biāo)?？紤]到與CCRA的長(zhǎng)期合作關(guān)系，CSPA再次聯(lián)合CCRA，共同為加拿大工業(yè)實(shí)現(xiàn)2050年凈零碳排放而努力

。

一個(gè)有關(guān)高爐煤粉噴吹(PCI)的項(xiàng)目隨即獲得了聯(lián)邦政府批準(zhǔn)，并在渥太華附近的貝爾斯角地區(qū)建立了一個(gè)特殊實(shí)驗(yàn)設(shè)施。CCRA、加拿大鋼鐵生產(chǎn)商協(xié)會(huì)（CSPA）與CanmetENERGY共同實(shí)施了一項(xiàng)關(guān)于煉鐵研究的戰(zhàn)略，同時(shí)預(yù)見(jiàn)了煉鐵技術(shù)在未來(lái)20年的發(fā)展。這項(xiàng)研究于1990年完成，相關(guān)成果為加拿大鋼鐵工業(yè)的煉鐵技術(shù)路線圖的制定打下了良好基礎(chǔ)。與此同時(shí)，由于聯(lián)邦政府試圖同時(shí)支持煤炭和鋼鐵工業(yè)，另一個(gè)總部位于渥太華的聯(lián)邦研究機(jī)構(gòu)遂遷址到阿爾伯塔省，其研究主要集中在煤礦管道、焦化裝料添加劑、熱壓型焦，以及焦炭和焦煤的巖相分析方法。由加拿大西部煤炭生產(chǎn)商建成了煉焦設(shè)施，阿爾戈馬鋼鐵公司捐贈(zèng)了考伯斯式焦?fàn)t，同時(shí)還建造了一個(gè)小型流化床來(lái)加熱焦煤。

在國(guó)家政策的推動(dòng)下，從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，由于加拿大西部焦煤含有大量反應(yīng)性半褐鐵礦，特別開(kāi)展了與美國(guó)阿巴拉契亞焦煤的對(duì)比研究。在此期間，研發(fā)項(xiàng)目集中于巖相分析和煉焦試驗(yàn)，以改善煉焦性能，產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)秀的焦炭。CCRA通過(guò)開(kāi)發(fā)其技術(shù)項(xiàng)目，闡述了加拿大西部焦煤的優(yōu)點(diǎn)，并發(fā)表了大量的研究論文。加拿大自然資源部(NRCan)統(tǒng)計(jì)顯示，盡管加拿大煤炭產(chǎn)量占全球總量的1%，位居全球第13位，但解決了技術(shù)和質(zhì)量問(wèn)題后，加拿大焦煤出口量在20世紀(jì)80年代翻了一番。

蘇珊·桑塔格的形式美學(xué)思想中，首當(dāng)其沖的就是審美欣賞中僅針對(duì)藝術(shù)作品內(nèi)容的泛泛而談和過(guò)分闡釋?zhuān)@也正是1961年到1966年間，蘇珊·桑塔格所發(fā)表的近30篇理論文章的主題。毫無(wú)疑問(wèn)這也正是《反對(duì)闡釋》這一著作的核心概念。在《反對(duì)闡釋》中：

2010年是CCRA成立的第45年。該協(xié)會(huì)開(kāi)始了一個(gè)雄心勃勃的項(xiàng)目，在貝爾斯角地區(qū)的焦煤和焦炭設(shè)施實(shí)施了ERCO工程的設(shè)計(jì)、建造和調(diào)試。ERCO技術(shù)是傳統(tǒng)室式焦?fàn)t技術(shù)的另一種替代方法，事實(shí)上，加拿大的中試設(shè)備以往并沒(méi)有使用ERCO技術(shù)，這意味著不能就地進(jìn)行研發(fā)。CCRA的目標(biāo)是讓加拿大真正擁有此類(lèi)設(shè)備，最終處于這項(xiàng)技術(shù)的前沿，會(huì)員企業(yè)將能夠在此類(lèi)焦?fàn)t中觀察焦煤的行為，運(yùn)用該設(shè)備，也可以充分發(fā)揮加拿大西部焦煤的優(yōu)點(diǎn)，而且可以利用不同類(lèi)型的配煤進(jìn)行研究，以評(píng)價(jià)焦炭的質(zhì)量。

在現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的核心因素。要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持可持續(xù)發(fā)展，企業(yè)必須進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)復(fù)雜模式，不是簡(jiǎn)單的技術(shù)更新，而是從生產(chǎn)到管理和服務(wù)的整體升級(jí)，與企業(yè)高管的水平有直接的關(guān)系。激勵(lì)高管發(fā)揮主觀能動(dòng)性，是科學(xué)有效提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵因素。高管是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的核心人力，在企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中起到主導(dǎo)作用。對(duì)高管進(jìn)行科學(xué)有效激勵(lì)，是提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的有力措施[1-3]。

他山之石，可以攻玉．比較是為了知己知彼，學(xué)他人之長(zhǎng)處，改自身之不足[6]．美國(guó)學(xué)生具有的良好創(chuàng)造能力正是中國(guó)教育期望中國(guó)學(xué)生提升的能力．因此以美國(guó)California Mathematics 7教科書(shū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)CM教科書(shū)）與中國(guó)人民教育出版社七年級(jí)上冊(cè)數(shù)學(xué)教科書(shū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)RJ版教科書(shū)）作為比較研究的對(duì)象，發(fā)現(xiàn)美國(guó)教育對(duì)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用水平和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)在其教科書(shū)中的體現(xiàn)．

2016-2017年，CCRA致力于煤炭相關(guān)研究項(xiàng)目。2015-2016年啟動(dòng)煤炭膨脹ISO實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究，并與美國(guó)克萊瑞恩大學(xué)地球科學(xué)院簽訂了研究資助協(xié)議，目標(biāo)是利用水基羅賓鉆機(jī)工藝從加拿大西部煤田生產(chǎn)清潔煤。此外，還開(kāi)展了進(jìn)一步的搗固裝爐裝煤和小型煉焦研究，以滿(mǎn)足會(huì)員企業(yè)的未來(lái)需求。

2017-2018年間，CCRA對(duì)PCI實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了升級(jí)，以更好地控制進(jìn)煤速率和高爐煤氣組分，同時(shí)提出了一種處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的新方法，包括引入兩個(gè)新的參數(shù)來(lái)量化焦煤的氣化程度。還提出了一種利用TGA方法來(lái)量化燃燒殘留物反應(yīng)性的新方法。后期的工作重點(diǎn)將關(guān)注提高裝置在天然氣/焦?fàn)t煤氣噴吹、高爐煤氣水分控制和尾氣組分分析方面的能力。

基于價(jià)差返還機(jī)制的月度集中市場(chǎng)模擬及參數(shù)影響分析//陳思遠(yuǎn),王波,王佳麗,林剛,王亞駿//(16):111

1.2 當(dāng)前研究項(xiàng)目

CCRA的發(fā)展歷程表明，它可以適應(yīng)會(huì)員企業(yè)、煤炭和鋼鐵工業(yè)不斷變化的需求。創(chuàng)新需要時(shí)間，而CCRA項(xiàng)目框架將工業(yè)和政府以互惠互利的形式結(jié)合在一起，全力支持加拿大工業(yè)的發(fā)展。從中短期來(lái)看，為了實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)脫碳，需要采用可再生生物基碳替代傳統(tǒng)的化石燃料，而為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，則需要開(kāi)展大量的研究。

考慮到鋼鐵行業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備將會(huì)使用至淘汰，CCUS技術(shù)將會(huì)在未來(lái)發(fā)揮重要作用。由于溫室氣體減排已經(jīng)成為全球鋼鐵和煤炭行業(yè)的重大議題，從中長(zhǎng)期看，CCRA正在積極尋求相關(guān)的減排舉措。通過(guò)與加拿大和國(guó)際合作伙伴合作，CCRA計(jì)劃在中長(zhǎng)期（2030-2050年）開(kāi)發(fā)碳中和煉鐵工藝。目前CCRA的研究方向主要聚焦于鋼鐵工業(yè)可持續(xù)生物質(zhì)能源的利用，包括：熱解技術(shù)評(píng)價(jià)、生物基碳用于電爐煉鋼、生物質(zhì)型煤的形成、生物基碳向高爐直接噴吹、生物黑炭的生產(chǎn)和處理。

2 加拿大鋼鐵生產(chǎn)商協(xié)會(huì)

加拿大鋼鐵生產(chǎn)商是代表加拿大鋼鐵工業(yè)經(jīng)濟(jì)的組織，以高質(zhì)量、有競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新性的產(chǎn)品滿(mǎn)足北美客戶(hù)的需求。加拿大鋼鐵生產(chǎn)商曾經(jīng)是美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)(AISI)的長(zhǎng)期會(huì)員，但面對(duì)美國(guó)鋼鐵貿(mào)易保護(hù)主義沖擊，為了維護(hù)自身利益，最終于1986年成立了加拿大鋼鐵生產(chǎn)商協(xié)會(huì)（CSPA）。時(shí)至今日，CSPA會(huì)員企業(yè)涵蓋了加拿大鋼鐵工業(yè)的全部產(chǎn)能。

2008-2009年，溫室氣體開(kāi)始成為聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目的關(guān)注熱點(diǎn)。為了研究替代性的焦化技術(shù)，2009年CCRA-CanmetENERGY聯(lián)合項(xiàng)目開(kāi)始研究能源回收中試焦?fàn)t(ERCO)，為了建造這一設(shè)備，還特別邀請(qǐng)了安大略水電公司作為合作伙伴。

CSPA會(huì)員企業(yè)在加拿大各地工廠每年生產(chǎn)約1 300萬(wàn)t鋼材產(chǎn)品，鋼鐵相關(guān)從業(yè)人員約2.3萬(wàn)人，同時(shí)創(chuàng)造了約10萬(wàn)個(gè)間接就業(yè)崗位。CSPA致力于為加拿大鋼鐵生產(chǎn)商創(chuàng)造良好的發(fā)展條件，助力會(huì)員企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。但是，CSPA始終是一個(gè)傳統(tǒng)的行業(yè)游說(shuō)團(tuán)體，雖然在貿(mào)易政策、稅收和監(jiān)管上發(fā)揮了指導(dǎo)作用，但尚未真正涉足研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。

模袋混凝土的充灌是整個(gè)施工過(guò)程中的關(guān)鍵工序，要做到混凝土攪拌、運(yùn)送、泵送、充灌成形一條龍作業(yè)，把握好充灌速度。所需混凝土必須嚴(yán)格按配合比攪拌，保證坍落度、強(qiáng)度等指標(biāo)。充灌混凝土的順序采取自下而上逐排口逐倉(cāng)充灌 (每4 m為1個(gè)灌口)，每排的充灌順序?yàn)椋河赡４罱拥囊粋?cè)開(kāi)始向另一側(cè)逐口充灌，采用這樣的充灌順序?qū)嶋H上是幾條模袋輪流交替充灌。與同一次連續(xù)充滿(mǎn)一條模袋后再充灌下一條模袋的順序相比，這樣的順序有以下優(yōu)點(diǎn)：

20世紀(jì)80年代末，國(guó)際能源危機(jī)已經(jīng)消退，煤炭和鋼鐵價(jià)格持續(xù)下跌，鋼鐵工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)激烈競(jìng)爭(zhēng)時(shí)期。高爐煤粉噴吹技術(shù)由于生產(chǎn)力優(yōu)勢(shì)突出，被引入歐洲和日本。為了提升焦炭質(zhì)量，CCRA技術(shù)委員會(huì)也評(píng)價(jià)了選煤廠控制、焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）和碳織構(gòu)、焦?fàn)t內(nèi)的垂直溫度分布以及焦煤的部分老化/風(fēng)化對(duì)焦炭質(zhì)量的影響。

高校拉丁舞課程作為順應(yīng)文化大發(fā)展，文化交流無(wú)國(guó)界的潮流而由外引進(jìn)的一門(mén)新課程，教學(xué)中如何立德樹(shù)人，適應(yīng)國(guó)內(nèi)的文化傳統(tǒng)，賦予其中國(guó)化的新符號(hào)，是我們實(shí)踐研究的重要任務(wù)。

CSPA目前由安賽樂(lè)米塔爾集團(tuán)多法斯科公司主持。這是因?yàn)?000-2010年期間，在加拿大鋼鐵工業(yè)的重組和縮減過(guò)程中，僅多法斯科公司維持了內(nèi)部的研發(fā)能力。加拿大鋼鐵工業(yè)主要煉鋼工藝流程的CO

排放和能耗情況見(jiàn)圖3(注：數(shù)據(jù)來(lái)源：CSPA)。

20世紀(jì)80年代初，CCRA的研究大多集中在焦炭與工業(yè)爐加工條件的相關(guān)性上，尤為注重中試焦?fàn)t和工業(yè)焦?fàn)t的煤氣和爐壁壓測(cè)定。CCRA能夠利用原計(jì)劃拆除的阿爾戈馬鋼鐵公司6號(hào)焦?fàn)t，對(duì)高壓配煤進(jìn)行焦化，以確定高爐壁壓力對(duì)焦?fàn)t的影響，以及是否會(huì)導(dǎo)致?tīng)t壁故障。當(dāng)時(shí)CCRA曾與日本鋼管公司(NKK)開(kāi)展過(guò)頻繁的技術(shù)交流，相互展示了各自的學(xué)術(shù)成果

。

3 凈零碳鋼鐵技術(shù)路線圖

作為溫室氣體排放的大戶(hù)，鋼鐵工業(yè)迫切需要實(shí)施重大的技術(shù)變革，以大幅減少排放。重大的創(chuàng)新和技術(shù)突破對(duì)于2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的目標(biāo)至關(guān)重要。CSPA與CCRA組建的脫碳聯(lián)盟已經(jīng)按照逐步轉(zhuǎn)型的方法制定了一套研發(fā)行動(dòng)計(jì)劃。其中，2020-2025年為近期的研發(fā)和實(shí)施階段，將利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施應(yīng)用和推廣溫室氣體減排技術(shù)；2020-2050年為長(zhǎng)期研發(fā)階段，充分挖掘現(xiàn)有工藝裝備的減排潛力，追求凈零碳排放的煉鋼技術(shù)。

凈零碳鋼鐵技術(shù)路線圖的宏觀目標(biāo)為：利用現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)施，顯著減少鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的溫室氣體排放；研究和開(kāi)發(fā)非化石碳基鋼鐵冶煉工藝，以取代現(xiàn)有的化石碳基技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)凈零碳排放。在此轉(zhuǎn)型期間從整體上提高加拿大鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)力和全球競(jìng)爭(zhēng)力。

從具體項(xiàng)目來(lái)看，近期的研發(fā)和實(shí)施階段包括：高爐和電爐中可再生生物碳替代化石碳還原劑，用低碳燃料替代化石燃料取暖，探討鋼鐵生產(chǎn)中電氣化的潛力，改善低品位余熱的管理和利用，探討鋼鐵生產(chǎn)中碳捕集、利用和封存的潛力。

長(zhǎng)期研發(fā)階段包括：推進(jìn)替代型煉鐵技術(shù)，特別是氫氣-DRI和電解煉鐵技術(shù)；升級(jí)煉鋼技術(shù)以利用替代型鐵原料；開(kāi)發(fā)煤氣還原劑的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和輸送技術(shù)，以支持DRI工藝開(kāi)發(fā)；開(kāi)發(fā)可再生發(fā)電技術(shù)以支持替代性煉鐵技術(shù)，真正將CCUS技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵冶煉過(guò)程中，構(gòu)建碳循環(huán)路徑和長(zhǎng)期碳封存體系。

4 向凈零碳鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型的框架

基于林業(yè)和生物碳的豐富資源，加拿大鋼鐵工業(yè)的CO

減排路徑可能會(huì)不同于其他國(guó)家，這將是幫助鋼鐵工業(yè)向凈零碳轉(zhuǎn)型的一個(gè)主要潛在優(yōu)勢(shì)。加拿大擁有豐富的天然氣和優(yōu)質(zhì)鐵礦石資源，森林工業(yè)規(guī)模巨大，歷史上曾為美國(guó)報(bào)紙工業(yè)提供新聞紙。隨著數(shù)字媒體興起，在紙漿和造紙行業(yè)產(chǎn)生了過(guò)剩的生物質(zhì)，這可能是生物碳的重要來(lái)源。利用生物質(zhì)作為煤炭的替代品，作為一個(gè)過(guò)渡步驟，今后將會(huì)為氫基煉鋼做準(zhǔn)備。不過(guò)，這需要從傳統(tǒng)的研究方式中徹底脫離出來(lái)，并積極發(fā)展與外部行業(yè)的伙伴關(guān)系。

不可避免的是，向凈零碳或綠色鋼鐵的轉(zhuǎn)變將會(huì)導(dǎo)致一系列外部問(wèn)題，特別是這類(lèi)鋼材產(chǎn)品的價(jià)格預(yù)計(jì)將上漲30%～50%。而碳稅政策將會(huì)發(fā)揮重要作用，只有在實(shí)施相對(duì)較高的CO

排放價(jià)格后，生物質(zhì)利用才具有經(jīng)濟(jì)可行性，反之將顯著影響鋼鐵的生產(chǎn)成本。根據(jù)當(dāng)前的價(jià)格和近期技術(shù)，生物質(zhì)最高可替代42%的化石燃料，這將使鋼鐵生產(chǎn)成本至少增加50%。此外，在生物質(zhì)供應(yīng)方面還將面臨競(jìng)爭(zhēng)。僅鋼鐵需求就占供應(yīng)總量的15%，而能源、運(yùn)輸和化學(xué)等其他行業(yè)也需要生物質(zhì)投料。

若全面實(shí)施轉(zhuǎn)型，鋼鐵廠外觀和技術(shù)結(jié)構(gòu)都會(huì)發(fā)生顛覆性改變，未來(lái)或?qū)⑴c化工行業(yè)耦合：小型電爐將以氫氣-DRI、氫基或DRI的形式投料，輔以現(xiàn)場(chǎng)的制氫廠、甲醇工廠和電解工廠。傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)始終是以經(jīng)典的冶金學(xué)理論為根基，在未來(lái)將由氫氣、生物碳和電子作為主要驅(qū)動(dòng)力。向生物質(zhì)煉鐵生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型路徑如圖4所示，對(duì)于每噸鐵水而言，假設(shè)熱解過(guò)程中生物質(zhì)產(chǎn)出率為30%，需要700 kg生物質(zhì)原料

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第一道習(xí)題，意在提前干預(yù)連減簡(jiǎn)便計(jì)算與加減混合運(yùn)算的混淆；第二道習(xí)題，意在提前干預(yù)乘法分配律受加減混合運(yùn)算的混淆；第三道習(xí)題，意在提前干預(yù)乘法分配律與結(jié)合律的混淆。通過(guò)對(duì)典型錯(cuò)題的議錯(cuò)、辨錯(cuò)活動(dòng)，使學(xué)生有序重建正確的知識(shí)結(jié)構(gòu)，擺脫負(fù)遷移的不良影響。

5 結(jié)語(yǔ)

為了支持加拿大鋼鐵工業(yè)的長(zhǎng)期脫碳，CCRA、CSPA和CanmetENERGY等機(jī)構(gòu)組織正在進(jìn)行合作研究，開(kāi)發(fā)全新的技術(shù)解決方案，從而應(yīng)對(duì)這一緊迫的全球挑戰(zhàn)。CSPA與CCRA組建的脫碳聯(lián)盟已經(jīng)發(fā)布了凈零碳鋼鐵技術(shù)路線圖。不過(guò)，除了充足的人力和技術(shù)支撐，如果沒(méi)有碳稅和其他財(cái)政援助的支持，加拿大鋼鐵工業(yè)很難實(shí)現(xiàn)全面轉(zhuǎn)型。最后，為了向凈零碳排放目標(biāo)邁進(jìn)，加拿大鋼鐵工業(yè)將會(huì)繼續(xù)強(qiáng)化與林業(yè)和化工行業(yè)的緊密聯(lián)系。

[1]2021年世界鋼鐵統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)［N/OL］.https://www.worldsteel.org/zh/dam/jcr:976723ed-74b3-47b4-92f6-81b6a452b86e/WSIF_2021_CN_R.pdf.

[2]Canada(2017)“Sources of Pollution:Iron and Steel.”O(jiān)ttawa:Government of Canada.［N/OL］.https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/managing-pollution/sources-industry/metals-mineral-processing/iron-steel.html.

[3]Canadian Carbonization Research Association(2020)“Annual Report 2020.”［N/OL］.https://www.cancarb.ca/about/annual-reports/.

[4]Canada's Steel Industry:A SUSTAINABLE CHOICE［N/OL］.https://canadiansteel.ca/files/resources/CSPA_Climate-Call-to-Action-EN.pdf.

[5]Wesselinga,J.,Lechtenb?hmerb,J.,?hmanc,M.,Nilssonc,L.,Worrelld,E..The transition of energy intensive processing industries towards deep decarbonization:Characteristics and implications for future research[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2017（79）：1303-1311.