钢铁行业正面临与日俱增的压力，必须大幅降低其 CO₂排放。除欧洲《绿色新政》（European Green Deal）和美国《通胀削减法案》（Inflation Reduction Act）等政策目标外，更严格的环保标准也意味着必须立即采取行动。在美国，PM 2.5的阈值最近已下调至年平均 9 µg/m³。特别是，这正迫使燃气加热装置的运营方重新审视其策略：关注重点不仅转向燃烧过程产生氮氧化物排放，也延伸至范围 1（Scope 1）的直接 CO₂排放。
在此背景下，镀锌工艺减排尤为关键。热浸镀锌是下游流程中最耗能的工序之一，因为镀锌产线采用的加热系统是主要排放源。西马克集团分析表明，采用传统燃气加热工艺时，仅直接排放就会产生约 108 kg CO₂/吨镀锌钢。若持续以电加热技术替代化石燃料，该数值可降至 15 kg/吨。
经济与战略因素同样关键。通过技术转型，企业不仅能降低监管合规风险、简化获取许可证的流程与相应成本，还能获得显著的竞争优势。在以可持续性为导向的市场（尤其是汽车与家电领域），采用无化石燃料工艺生产的镀锌产品将为客户提供可量化的差异化价值。同时，该技术可规避天然气价格剧烈波动风险，有助于实现可预测且稳定的运营成本。
这场技术变革已然启动：瑞典Stegra公司正在建设首条采用全电加热的镀锌线；SSAB也在其连续镀锌线（CGL）和退火镀锌混线（AGL）中实施全电炉方案，承诺并践行了这一发展路径。
为何电炉技术正在树立新标准
为减少镀锌工艺产生的直接排放，西马克集团开发了适用于连续镀锌线（CGL）与酸洗镀锌线（PGL）的全套无化石燃料加热技术。该系统基于两种成熟且采用电力驱动的关键设备：感应加热器和电加热辐射管。两项技术均已在工业环境中完成验证，并在温度控制、使用寿命和能效方面与燃气方案进行了对比评估。
全电炉技术兼具快速温度控制与均匀热分布的优势。感应加热器可将带钢初始温度迅速提升至670°C，热脉冲直接作用于材料内部，能够快速补偿带钢厚度或钢种变化带来的影响，从而实现更稳定的工艺窗口、更低的过渡损耗，并支持更灵活的生产切换。
后续保温和加热段由电加热辐射管将温度稳定维持在约850°C。该设备专为满足镀锌线的工况需求而开发，包括数字化设计、材料试验以及负荷仿真。其关键在于确保其性能与使用寿命可与采用燃气加热的 W 型辐射管相当。
实践表明，三根电加热I型辐射管可完全替代一根燃气加热的W型辐射管。由于电加热的热效率高达98%（燃气约为75%），以3×40 kW的装机功率即可实现与160 kW燃气燃烧器相当的热量输出。与此同时，电加热辐射管的最高表面温度更低，从而降低材料应力并减少维护需求。
电加热辐射管横截面上的均匀温度分布不仅提升了传热质量，还使工艺能够更精确地匹配相应的产品规格。西马克进行大量仿真与系列测量结果验证了上述优势。电加热元件的功率可实现连续无级调节，且响应时间短。与燃气系统不同，其热量输入也不受带钢发射率（辐射特性）变化的影响。
操作人员运用这项技术先进的加热系统后，将在质量、效率和排放平衡方面获得显著优势，且无需在性能、灵活性或使用寿命上做出妥协。
镀锌工艺脱碳不仅避免直接碳排放，还能降低运营成本，使生产过程控制更加灵活。今天的投资有助于提升应对法规变化的可预测性，并进一步强化企业的市场竞争定位。
从愿景到解决方案
目前，作为 Stegra 新建绿色钢铁综合体的一部分，世界首条完全不使用化石燃料运行的镀锌线正在建设中。此外，西马克集团正在为 SSAB 新建一个冷轧与带钢处理综合体，其中一条连续镀锌线（CGL）以及一条连续退火镀锌混线（AGL）全面采用全电炉加热技术。
这两个项目在设计之初就充分考虑了对排放高度敏感行业的需求，尤其面向汽车与白色家电（白电）领域；覆盖广泛的钢种范围——从常规钢种与 IF 钢，到高强钢和先进高强钢（AHSS），抗拉强度最高 1,500 MPa。
除实现零排放运行外，上述产线还具备多项运行优势。感应加热与电加热辐射管的组合可实现灵活生产，支持快速更换品种、加热时间短以及精确的温度控制，即便带钢厚度或钢种发生变化亦能稳定运行。与传统产线相比，停机后可在两小时内恢复生产，从而减少停机时间、提高设备利用率。
热带钢镀锌
酸洗镀锌生产线是电加热镀锌技术的重要应用场景。对热轧带钢直接实施酸洗镀锌可显著降低能耗——因无需进行耗时高能的冷轧工序；同时减少厂内直接排放（范围1）与购入能源导致的间接排放（范围2）。此外，热镀层工艺的运行温度亦大幅下降，有利于提高工艺稳定性与整体能效。
优势
- 将排放量降至符合法规且可持续的水平，无需采取抵消措施
- 对符合国际环保标准的技术进行面向未来的投资
- 通过具备可追溯/可证明 CO₂ 平衡的可持续产品强化市场地位
- 在能源供应、运营成本以及许可/审批流程方面提升规划可靠性
