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  • 瑞格王天寧: 瞄準碳中和浪潮下綠色高端鋁鎂材料基地目標一路馳行

    作者:蒹葭

     

    去年10月以來,由于全球金屬鎂市場供應量緊缺和價格高漲,引發了德國甚至歐盟和國際鎂協的一系列反應,把中國鎂行業推到輿論的風口浪尖。究其原因是中國金屬鎂企業受中國環境改造和能耗雙控政策疊加的影響,主產區產能放緩,促使整個市場進入供不應求的局面,致使國際金屬鎂價格波動巨大。這不僅說明金屬鎂的市場剛性需求大,也凸顯了中國鎂在全球鎂行業的權重。

     

    借著循環經濟“碳中和”論壇的舉行,筆者采訪到了資深的業內專家,山西瑞格金屬新材料有限公司副總裁兼首席戰略官王天寧先生,請他來解讀一下碳中和浪潮下,金屬新材料行業的發展方向。

     

    自20世紀90年代以來,在世界范圍內,鋁、鎂作為迅速崛起的工程金屬材料,每年以大于20%的速率連續保持快速增長,這在近代工程金屬材料中是前所未有的。近年來,鋁鎂合金因其重量輕,比強度高,抗沖擊能力強,抗電磁輻射能力強以及良好的導熱性、充型流動性和可再生利用等一系列獨特的優點,在航空航天、汽車、通訊和家電等行業的應用日益增多,近年來更是新能源汽車和電子通訊行業的首選材料之一,被譽為“21世紀綠色工程材料”。

     

    我國鋁資源和鎂資源豐富,原鎂是全球供應的第一大國,歐洲95%的金屬鎂來自于中國。但是金屬鋁和金屬鎂的生產過程和其他所有資源類產品生產過程一樣,是一個高耗能的生產過程,并伴有大量的工業污染物。目前,整個行業還停留在比較簡單粗獷的生產方式和管理模式,在全球供不應求的大背景下,大多數企業尚未考慮是否需要轉型升級。但王天寧認為傳統工業時代已漸漸落幕,一個新的工業時代正在開啟,碳中和是天下大勢,是一個巨大的潮流,既深刻全面地影響著全球經濟政治的未來,也劇烈沖擊著當前,是工業革命以來發展方式的根本改變,是人類歷史發展中極其精彩和壯烈的發展階段。中國在2020年聯合國大會上已經莊嚴承諾2030年碳達峰、2060年碳中和。王天寧認為如何規范和實施環境治理和能耗雙控是整個行業未來健康發展的重要一環,需要全行業去思考。瑞格金屬要實現可持續發展、高質量發展,不但必須要立項,而且還要早日設計、早日建設、早日投入運行。

     

    再生賦能,綠色循環

     

    由于我國鋁鎂資源極其豐富,致使行業對再回收利用的重視程度一直不夠,我國目前還未建立全面有效的鎂合金回收標準。但隨著我國綠色高質量發展戰略的不斷深入,再生鋁合金、再生鎂合金在新的時代面臨著新的機遇,有著巨大的發展潛力和空間。

     

    王天寧以金屬鎂冶煉過程為例,其中主要能耗和碳排放來自于鎂礦石的高溫分解,通常溫度要求在1150~1200攝氏度之間,以及1200攝氏度的高溫熔融環節。這些過程對煤炭天然氣這樣的傳統能源消耗是巨大的,即使是行業內工藝水平領先的企業,要生產一噸原鎂所需能耗折合標煤至少三噸,排放二氧化碳14噸。而以瑞格金屬已有數據看,通過用鎂廢料和報廢的鎂合金零部件進行回爐重熔提煉,生產一噸再生鎂錠的能耗和碳排放僅是由鎂礦提煉鎂的十分之一,而且其成本和質量遠遠優于鎂礦產品。

     

    瑞格金屬庫房堆放的廢鋁原料

     

    瑞格金屬的原料倉庫中堆滿了從全國各地回收的鋁合金、鎂合金廢料,這些原料經過分揀之后,投入雙蓄熱式熔保爐中進行熔煉、提純,澆鑄成鋁合金錠、鎂合金錠,進入再生循環的生命歷程。王天寧介紹,瑞格金屬已在山西聞喜、山東濱州等地建設了再生鋁循環生產基地,年可消化8.4萬噸再生鋁原料,這里面還不包括下游客戶返給瑞格金屬的對口料(生產過程中產生的邊角料)。瑞格金屬現在已為奔馳、寶馬、通用、大眾、長城、小米、小鵬、理想、蔚來等車企提供或共同研發免熱處理的車用鋁鎂新材料。除車用配件之外,還有電池殼、手機外殼、電腦主板、無人機機架等產品,這些產品都是采用瑞格金屬生產的再生鋁鎂合金材料制成的。

     

    實施關鍵工程,實現清潔生產

     

    王天寧仍以瑞格金屬為例,到目前為止,瑞格金屬已經投資5000多萬元對環保設施進行了提標升級改造,相繼對煤氣站脫硫環保系統、還原車間環集煙氣治理除塵系統和鎂合金干法煙氣環保系統進行了升級改造,同期在白云石回轉窯生產現場安裝了脫硝設施,是國內鎂行業第一家采用回轉窯脫硝工藝的企業。

     

    2021年瑞格金屬的重大工程是鎂冶煉“還原工段煙氣脫硝脫硫除塵”項目,總計投資2500萬元,采用 SCR +SDS工藝,計劃于2022年4月初改造完成,投入運行。王天寧介紹,待項目投入使用后,可實現氮氧化物排放低于50毫克/立方米,二氧化硫排放低于50毫克/立方米,顆粒物低于5毫克/立方米,遠遠低于國家限定的排放標準。本項目在國內鎂行業中也屬于先行者行列。

     

    建設中的還原工段煙氣脫硝脫硫除塵項目

     

    瑞格金屬近期另一項重大工程是新型豎式還原爐項目。項目于2021年12月立項,總計投資1.2億元,將建設5臺(套)新型豎式鎂冶煉還原爐,總設計產能為年產3萬噸金屬鎂,分兩期建設。新型豎式還原罐工藝流程采用豎爐的爐形結構,蓄熱與脈沖燃燒相結合的加熱方式,同比現有的橫式還原爐,具有節能降耗、提高產品質量、自動化程度高、勞動強度低、節省人工、減少占地面積等特點。待投入運行后,可以取得良好的環境效益和經濟效益。僅從降碳角度來測算,每噸鎂產品可節約1.5噸標煤,節能率達30%以上。目前,國內采用豎式還原爐的鎂企業不到總數量的10%。

     

    王天寧說盡管對于瑞格金屬這類民營企業來說,項目投資巨大,投入之后的運行費用每年也將增加800萬元以上,但是行動已經開始,時間刻不容緩!

     

    廢料再利用,破局“雙碳”目標

     

    積極探索工業廢料的綜合再利用。固體廢料主要是還原爐爐渣、精煉爐渣。王天寧帶領的研發團隊目前的研究方向是用工業廢料來生產空心磚和鎂渣水泥等建筑材料。每1立方米空心磚可消耗0.5-0.6立方米的還原爐渣,年生產800萬塊空心磚可消耗24000t還原爐渣。而生產35萬噸鎂渣復合硅酸鹽水泥,可處理15.75萬噸鎂渣。這些衍生產品的生產從根本上解決了鎂業生產的固廢污染問題,變廢為寶,實現由資源經濟向生態經濟的徹底轉化。

     

    實現精準碳捕捉

     

    加大對整個輕金屬生產鏈中實現精準碳捕捉和存儲的科技研發投入。目前國內碳捕捉技術處于實驗探索階段,但是實現精準碳捕捉是整個行業未來“雙碳”“雙控”管控措施的重要一環。王天寧的團隊致力于增進全球行業間的溝通交流,合作研發碳捕捉技術,積極引進歐美先進的技術研究成果和重大項目,幫助瑞格盡快實現碳中和,并向全行業推廣。

     

    在瑞格金屬近兩年的重大項目中,公司已經加入了碳中和的管理方案,各項措施正在逐步落實。在全球知名的新能源汽車制造企業X公司新材料項目中,公司實現60%以上的原料來自于廢料回收,再生產品質量完全符合客戶要求,即降低了碳排放,還降低了生產成本,是當時所有投標企業中唯一使用再生原料技術的企業。

     

    在VIVO的新材料項目中,公司首次對新研發的各項生產工藝改進流程進行了大規模的實際應用。新的回轉窯脫硝工藝使得產能增加了50%,運行成本降低50%。而新升級的還原車間環集煙氣治理除塵系統和鎂合金干法煙氣環保系統解決了尾氣和粉塵污染的問題。公司不斷在不同項目中實踐新的雙控方案,為客戶提供最優解決方案的同時,尋找適合企業發展的“雙碳雙控”模式。

     

    這不是一場短跑運動,而是一場長跑!王天寧帶領團隊堅定前行,繼續瞄準高強高韌的輕量化鋁鎂合金材料,與下游制造業深度融合,強力推進產、學、研、用,夯實科研實力,精心打造一座集鋁鎂原材料生產、研發、再生循環、深加工一體化的高端鋁鎂產業基地和產業轉型升級的示范模板,成為國內鋁鎂材料行業的‘小巨人’,行業減碳、降碳的綠色先行者。

    評論

    瑞格王天寧: 瞄準碳中和浪潮下綠色高端鋁鎂材料基地目標一路馳行
    2022-04-18 17:37

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