2024年，冶金科技人员在低碳冶金技术研发和应用方面开展了卓有成效的工作，取得了不少突破性进展。中国金属学会组织有关专家从冶金领域知名媒体上收集、汇总了20项低碳冶金技术成果，现发布如下。（排名按照媒体报道日期排序）
01宝钢首批低碳排放硅钢系列产品正式下线
宝钢股份报道，2024年3月6日，一批量产供货的低碳排放硅钢系列产品在宝钢股份硅钢事业部正式下线，标志着宝钢股份在长流程制造减碳的又一次成功探索。此次试制是基于减少传统冶炼过程中矿石、焦煤、焦炭等原燃料消耗，以全流程极致降碳为技术核心，减少制造过程中的碳排放，实现产品碳足迹的下降。经宝钢初步测算，此次试验生产的低碳无取向硅钢和低碳取向硅钢均较原常规路径减碳超30%。
02浦项建设HyREX氢还原炼铁厂
世界金属导报报道，2024年4月，浦项钢铁公司在浦项厂进行了HyREX试验设备的首次试运行。HyREX试验设备每小时可生产1吨铁水，吨铁二氧化碳排放量为400千克。如果每天24小时运行，每4小时出铁一次，每天可生产20-24吨铁水。HyREX工艺将还原和熔化设备分开，由两套设备组成，即四座流化还原炉和一座电熔炉。利用浦项的独创技术，氢气被注入四个相连的流化还原炉中进行直接还原，生产出直接还原铁（DRI），DRI随即由自动转向架被运往电熔炉（ESF）熔化，生产出铁水。在流化还原炉中，纯氢环境会使氧降低90%左右，随后通过电熔炉电极棒施加高压电流，去除10%的残余氧。
当前HyREX工艺的生产成本比传统钢铁生产工艺高出30%以上。与此同时，由于氢气成本在氢还原炼铁工艺中占很大比例，因此，降低制氢的成本也至关重要。浦项计划通过工艺创新和规模经济来降低平均生产成本。
03鞍钢集团发布绿色低碳主品牌
辽宁日报报道，2024年5月10日，鞍钢集团在上海举办的第八届中国品牌日活动——2024年中国品牌博览会上，正式发布鞍钢绿色低碳主品牌和《鞍钢低碳排放钢工艺路线图》。此次发布覆盖绿色产品、绿色制造和绿色产业,绿色低碳主品牌命名为“angreen”。鞍钢集团现场直播鞍山、本溪、广州、大连4个生产基地低碳排放产品首次使用鞍钢绿色低碳主品牌标识仪式。鞍山基地下线的汽车用连续退火冷轧钢通过“大比例废钢+绿电”工艺路径，实现减碳量30%以上；本溪基地下线的冷轧热镀锌板采用“50%废钢+电炉”全新低碳冶金工艺，实现综合降碳30%以上；广州基地下线的不锈钢采用“100%废钢+电炉”短流程工艺，减少二氧化碳排放50%以上；大连基地下线的汽车用低碳热镀锌钢板通过“电弧炉+全废钢+绿电”工艺路径，实现吨钢碳减排61%。
04安赛乐米塔尔开始二氧化碳回收、利用新技术试验
综合中国冶金报和世界金属导报报道，2024年5月21日，安赛乐米塔尔（下称安米）与三菱重工（MHI）、必和必拓（BHP）、三菱发展有限公司（三菱发展）在安米比利时根特厂建设的高炉碳捕集设施开始试运行。该技术包括3个重点：一是侧重于能源效率——余热和可再生能源的再利用，二是以天然气和电气化相结合的方式取代煤炭，三是基于碳循环的二氧化碳封存及利用CCS和CCU技术。根特厂碳捕集设施试验运行将分为两个阶段：一是从高炉炉顶煤气中分离捕集二氧化碳约300千克/天；二是从热轧加热炉废气中分离捕集二氧化碳，该加热炉使用的是工业混合煤气。
7月16日安赛乐米塔尔和三菱重工有限公司（MHI）与D-CRBN气候技术公司合作，试验一项新技术，将安赛乐米塔尔位于比利时根特厂捕获的二氧化碳转化为一氧化碳，一氧化碳可用于钢铁和化工生产。7月1日，MHI的碳捕集装置和D-CRBN等离子体技术装置完成管道连接，以测试使用MHI技术捕获的二氧化碳作为D-CRBN原料的可行性。这是安赛乐米塔尔根特厂对D-CRBN等离子体技术的首次工业测试。
总部位于安特卫普的D-CRBN公司开发了一种利用等离子体将二氧化碳转化为一氧化碳的技术。利用可再生电力的等离子体将碳氧键破坏，从而将二氧化碳转化为一氧化碳。MHI开发了碳捕集技术（Advanced KM CDR Process）。此次试验将利用MHI碳捕集试验装置捕集从根特厂高炉和热轧带钢加热炉产生的二氧化碳，供给D-CRBN工艺。
05国家发展改革委等部门联合发布《钢铁行业节能降碳专项行动计划》
国家发展改革委网站报道，2024年6月7日，国家发展改革委、工信部、生态环境部、市场监管总局、国家能源局对外联合发布了《钢铁行业节能降碳专项行动计划》，提出的主要目标是：到2025年底，钢铁行业高炉、转炉工序单位产品能耗分别比2023年降低1%以上，电弧炉冶炼单位产品能耗比2023年降低2%以上，吨钢综合能耗比2023年降低2%以上，余热余压余能自发电率比2023年提高3个百分点以上。2024-2025年，通过实施钢铁行业节能降碳改造和用能设备更新形成节能量约2000万吨标准煤、减排二氧化碳约5300万吨。到2030年底，钢铁行业主要工序能效进一步提升，主要用能设备能效基本达到先进水平，吨钢综合能耗和碳排放明显降低，用能结构持续优化，高炉富氧技术、氢冶金技术等节能降碳先进技术取得突破，行业绿色低碳高质量发展取得显著成效。提出以下七项重点任务：①完善产能调控和产量管理；②提升新建项目节能降碳水平；③加快节能降碳改造和用能设备更新；④推动全流程余能利用；⑤提升短流程电炉炼钢比重；⑥加快发展低碳冶炼新模式；⑦提升数字化管理水平。从强化激励约束、加大资金支持、推进标准提升、加快技术创新四方面提出政策保障措施，从加强组织领导、加快项目实施、严格监督管理、加强宣传引导四方面提出推进组织实施。
06鞍钢独家供货全球首制海上碳捕集及存储业务船舶
鞍钢日报报道，2024年8月22日，由鞍钢独家供货的全球首制海上碳捕集及存储业务船舶——“北极光先锋”轮在大连顺利完成首次出海试航。该轮采用了鞍钢生产的全球首批690兆帕级低温高强钢，解决了超高强度、超低温韧性钢的碳当量、屈强比、抗开裂性等6项技术难题，满足零下35℃抗开裂性能指标，为液态二氧化碳存储领域做好了材料储备。
据悉，“北极光先锋”轮总长约130米、型宽21.2米、结构吃水8米，由大连船舶重工集团有限公司自主设计，是全球首制7500立方米液态二氧化碳运输船。正式交付后，将成为全球首批专业服务于海上二氧化碳运输与碳捕集及存储业务的船舶之一。
07河钢集团实现“绿氢”氢冶金
河钢集团报道，2024年9月9日，张宣科技120万吨氢冶金示范工程，成功应用绿氢作为还原气实现稳定生产，产品合格率100%，金属化率超94％，验证了“绿电—绿氢—绿钢”生产的技术可行性。
通过太阳能、风能等可再生能源发电直接制取绿氢，全程近零碳排放。张宣科技氢冶金示范工程一期以焦炉煤气为气源，同时在氢基竖炉反应器预留了绿氢切换功能。此次利用张家口地区丰富的风光资源制绿氢，作为氢基竖炉的还原气，成功验证了氢冶金示范工程绿氢冶炼的技术可行性，为未来实现100%绿氢直接还原打下了坚实基础。
08包钢绿色低碳品牌和低碳排放钢工艺路线图正式发布
包钢集团报道，2024年9月24日，包钢绿色低碳品牌和低碳排放钢工艺路线图正式发布，确定包钢绿色低碳钢铁品牌分为“BGreeREX”和“BGreeEX”，分别为“低碳排放稀土钢”和“低碳排放钢”两大系列。
包钢基于多年的LCA技术积累准确完成了多次碳足迹测算并明确了降碳路径，不断优化调整工艺路线，最终确定了“提高转炉废钢比+提高绿电配比+优化原料结构+极致能效提升”的减碳工艺路径，实现减碳量40%以上。
09中钢国际建设的Tosyali阿尔及利亚第二条250万吨直接还原铁产线投产
中国冶金报报道，阿尔及利亚当地时间9月24日，Tosyali(托斯亚利)公司宣布，由中钢国际全资子公司中钢设备有限公司（以下简称中钢设备）EPC总承包建设的阿尔及利亚四期短流程综合钢厂——250万吨直接还原铁生产线顺利投产。由中钢设备EPC总承包建设的阿尔及利亚四期短流程综合钢厂——直接还原铁(DRI)项目是Tosyali的第二座250万吨DRI项目。该项目于2022年5月开工建设，并于2024年9月24日成功投产。该项目采用天然气作为还原剂，与传统高炉铁水生产相比，大幅降低了碳排放，吨钢二氧化碳排放量仅为940千克，减碳率高达50%。该项目投产后，年工作时长可达8000小时，平均每小时产能达到312.5吨，将生产高质量的DRI产品（冷态直接还原铁，CDRI；热态直接还原铁，HDRI）。通过热态直接还原铁输送系统，HDRI直接输送至电炉，为后续生产持续提供原料。
10河钢集团高废钢比冶炼技术实现新突破
河钢集团报道，2024年10月13日，河钢集团唐钢公司应用自主研发的高废钢比技术生产的高端产品下线，各项成分性能均满足设计标准。本次长流程生产工艺废钢比为54.7%，达到国内领先水平。
通过分析研究废钢特性和冶炼工艺，在保持热平衡的基础上，合理制定转炉废钢用量和加入时机，确保在实施高废钢比的情况下，保证钢水终点命中率。为保障冶炼过程中废钢完全熔入钢水，团队创新设计高废钢比专用氧枪喷头，同时优化转炉供氧制度，解决冶炼过程中废钢熔化难的技术壁垒，最终实现高废钢比长流程工艺生产。为避免加入过多废钢导致熔池温度骤降问题，通过优化废钢结构、设计最佳易熔废钢比，有效改善熔池温度和成渣条件，不仅保证了产品质量，还让钢铁材料更“绿色”。
11首批“中国低碳排放钢（C2F Steel）”隆重发布
中国钢铁工业协会报道，2024年10月18日《低碳排放钢评价方法》标准正式对外发布，该标准以热轧产品作为低碳排放钢的评价和认证单位，划分5级碳效等级，从低到高依次为E级(基准值)、D级、C级、B级和A级，其中A级碳效为近零排放。
2024年10月23日，中国钢铁工业协会在2024年全球低碳冶金创新论坛上发布了第一批8个中国低碳排放钢大类产品（英文名China decarbonized ecological future-oriented steel，简称C2F Steel），标志着中国钢铁引领世界钢铁绿色低碳发展迈出重要一步。
首批C2F Steel按照《低碳排放钢评价方法》标准规定的原则、方法和程序进行了严格评价，包括：宝山钢铁股份有限公司宝山基地热轧卷及无缝管、鞍钢股份有限公司热轧卷、北京首钢股份有限公司热轧卷、武汉钢铁有限公司热轧卷、宝钢湛江钢铁有限公司热轧卷、宝武集团马钢轨交材料科技有限公司粗钢（车轮）、山西太钢不锈钢股份有限公司热轧卷，生产工艺涵盖高炉转炉长流程和电炉短流程，涉及产品应用于交通、能源、建筑、电力等重点用钢行业，全面展现了中国钢铁绿色低碳发展的成效，彰显了中国钢铁推动全产业链降碳的责任担当。
12中国宝武发布绿色低碳品牌BeyondECO并推出其首批产品
中国钢铁新闻网报道，10月24日，中国宝武钢铁集团有限公司在2024年全球低碳冶金创新论坛暨第九届宝钢学术年会上对外发布了绿色低碳品牌——BeyondECO，推出了首批使用该品牌的低碳排放钢产品。为了确保BeyondECO品牌的高标准和权威性，中国宝武明确了BeyondECO钢铁产品品牌准入标准：产品碳足迹降低比例≥30%。此次发布的冷轧汽车板高强钢、冷轧汽车板高表面外板，高牌号极低铁损取向硅钢、高效高牌号无取向硅钢，无缝钢管气瓶钢，热轧建筑用钢，大轴重重载车轮，高表面冷成型用钢等6项低碳排放钢铁产品均经过严格认证，在支持交通、能源、建筑、电力等行业的转型发展方面发挥了重要作用。
另据报道，2024年11月，中国宝武宝钢股份生产的国内首卷BeyondECO-30%热轧低碳排放产品成功交货，标志着宝钢热轧产品聚焦原创性、引领性绿色钢铁前沿技术取得新突破。
13 首钢京唐汽车板IF钢大废钢比冶炼完成7炉连浇
2024年10月28日首钢新闻中心报道，首钢京唐近日顺利完成转炉单工序50%以上大废钢比汽车板IF钢7炉连浇生产，在长流程工艺低碳炼钢技术上再次取得突破。
本次生产过程中，联合推进工艺路径设计和质量保障方案，充分发挥全三脱洁净钢生产平台转炉双联工艺优势，有效保障了大废钢比冶炼中转炉的热量平衡和钢水的洁净度。此次50%以上大废钢比汽车板IF钢7炉成功连浇生产，标志着首钢京唐低碳排汽车板批量生产能力迈向新台阶。
14中国钢研、河钢集团、中国宝武同期发布钢铁行业大模型
中国金属学会11月7日报道，近日，中国钢研、河钢集团、中国宝武纷纷发布大模型，为应对市场挑战、提升竞争力以及实现可持续发展提供强有力的技术支持。
11月2日，中国钢研在CAC2024中国自动化大会发布“冶金流程优化大模型”智能决策大模型。该模型针对冶金流程网络化建模难、多目标优化求解难和不确定场景自适应难三大难题，发挥跨专业协同优势，信息物理深度融合、数据知识双轮驱动，为冶金流程精准设计和精益运行提供支撑。
10月24日，河钢自主研发的垂直领域钢铁行业人工智能大模型——“威赛博钢铁大模型”，在2024中国国际数字经济博览会上发布。
10月23日，中国宝武发布了自主研发的“宝联登钢铁行业大模型”，该大模型包括基础大模型、行业垂类大模型、应用场景领域模型三层架构，总体达到垂类模型国内领先水平。
15中国钢研集团基于纯氢冶金的钒钛磁铁矿工业化高效分离技术试验成功
中国冶金报报道，2024年11月24日，中国钢研集团在山东临沂万吨级纯氢冶金示范线进行的基于纯氢冶金的钒钛磁铁矿工业化高效分离技术试验取得成功。
此次试验原料采用攀枝花米易矿业钒钛磁铁矿氧化球团，全铁品位为53.45%，五氧化二钒含量为0.69%，二氧化钛含量为9.57%。试验期间累计获得纯氢还原钒钛球团产品300余吨，还原后平均金属化率达到97%。经电炉和真空熔炼后，获得的铁水中几乎无碳，其中钒含量为0.0042%～0.0086%，钛含量小于0.0005%；熔分渣中五氧化二钒品位可达2.39%～2.67%，二氧化钛品位可达33.11%～37.23%，富集程度达3.46倍～3.89倍，钒、钛元素基本上富集在渣中。这一技术的试验成功，有利于钒钛磁铁矿冶炼的低碳发展，也有利于源头解决含钛炉渣利用难题和钒钛磁铁矿资源综合利用。
16新版《再生钢铁原料》国家标准助力铁素资源高效利用
2024年11月28日，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布《再生钢铁原料》（GB/T39733-2024）国家标准。该版国家标准通过增加再生钢铁原料的种类、改进混料分类技术要求、完善组批运输规则、明确夹杂物定义与钢铁实物量等指标，优化成分与尺寸规定等要求，修改后的标准技术内容与国际通用的贸易规则更加契合，新国标将能够对更多优质再生钢铁原料的进口起到重要的标准技术支撑和推动作用。
再生钢铁原料是指丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的钢铁制品或钢铁碎料，经过分类及加工处理，可以作为铁素资源直接入炉使用的原料。再生钢铁原料是钢铁冶炼必需的两大原料之一，是唯一可以替代铁矿石的铁素炉料。与使用铁矿石相比，用再生钢铁原料冶炼一吨钢，可节约1.7吨精矿粉，减少4.3吨原矿开采，可节约350千克标准煤，减少1.6吨CO2排放、3吨固体废弃物。因此，再生钢铁原料是可再生的炼钢铁素炉料，多应用再生钢铁原料是钢铁工业节能减排的重要抓手，是能给钢铁工业带来绿色发展的重要原料。
17太钢成功开发全废钢低碳高等级取向硅钢
中国冶金报报道，2024年11月29日，太钢成功开发全废钢高等级取向硅钢，并批量应用于高效节能变压器领域，在提升专业领域技术水平的同时，为推动电力行业高端装备绿色转型提供了关键材料。
太钢在进行大废钢比硅钢产品开发的同时，积极开展全废钢低碳高等级取向硅钢产品开发，攻克了全废钢比低氮低硫电炉冶炼控制、阶梯式强抑制剂高准度二次再结晶控制等关键技术难点，解决电炉冶炼在钢质纯净度及电炉高等级取向硅钢磁性能控制技术难题，成功生产出磁性能及表面质量良好的低碳高等级取向硅钢产品。
18兴国铸业高炉富氢冶炼示范项目投运
中国冶金报2024年12月11日报道，河北省昌黎县兴国精密机件有限公司“30万m3/d绿电电解水制氢—储氢—450m3高炉富氢冶炼”示范项目成功投运。
经过前一阶段的连续稳定运行，项目吨铁喷吹纯氢量达到103立方米，每小时的纯氢喷入量达到8700立方米，固体燃料置换比达0.36～0.5kg/Nm3，实现高炉炼铁减碳8%～11%，电解水制氢过程中同时制得的纯氧用于高炉鼓风富氧，此阶段整体大幅度降低冶炼成本。目前，项目已进入“制氢—储氢—高炉富氢冶炼”全工序关键参数的匹配优化提高的新阶段。这一阶段旨在进一步提高吨铁喷氢量、优化上下游的协同性、降低能耗和成本。数据显示，高炉喷吹纯氢冶炼能够显著降低过程煤焦消耗和铁水中杂质元素含量，为形成系列清洁低碳生铁等先进钢铁新材料生产与零部件制造奠定了基础。
19河钢基于“氢基竖炉—近零碳排电弧炉”产线生产出绿色汽车板连铸坯
河钢集团报道，继2022年12月河钢全球首例120万吨氢冶金示范工程一期全线贯通，2023年5月实现安全顺利连续生产绿色DRI产品，河钢于2024年3月29日联合北京科技大学，以冶炼过程碳近零、能量来源碳近零、原料生产碳近零为指导，聚焦氢基直接还原铁高品质低碳制备、电弧炉炼钢绿电高效供能、电弧炉配加直接还原铁冶炼等核心技术，系统开展氢基竖炉-近零碳排放电弧炉炼钢关键技术研发和工程应用研究。
2024年12月16日，河钢基于“氢基竖炉—近零碳排电弧炉”产线生产的绿色汽车板连铸坯下线，实现了河钢绿色汽车板工艺路线全链条贯通。本次投产的1台1900mm单流板坯连铸机，具备150万吨高端、绿色低碳汽车板用材料生产能力。河钢通过与宝马、长城等高端车企共建绿色低碳供应链，示范开展钢铁与汽车行业联动减碳跨领域合作。
20日本制铁SuperCourse50实现减碳43%
世界金属导报报道，2024年12月20日，日本制铁发布消息称，在Super COURSE50项目的12m3试验炉中通过氢还原实现了43%的二氧化碳减排量，提前实现了该试验炉的开发目标。
日本制铁自2022年5月起在东日本制铁所君津地区的试验炉（内容积12立方米）中进行了利用加热氢气减少二氧化碳排放的Super COURSE50技术的开发试验。2022年验证了高炉二氧化碳排放量减少22%，2023年验证了减少33%。在2024年11月至12月进行的测试中，验证了二氧化碳排放量减少43%，再次刷新最高水平。