幅800mのミシシッピ川を経て船で運ばれた鉄鉱石ペレットがコンベヤーベルトに載り、高さ100mの直接還元製鉄設備(DRP・Direct Reduction Plant)へと移送される。ここで天然ガスで還元された直接還元鉄(DRI・Direct Reduced Iron)は、鉄スクラップとともに電気炉を経て溶鋼(銑鉄ではなく鋼の溶融金属)としてつくられる。

生産された溶鋼は鋳型で凝固させ、角材や板材などの中間材にした後、熱延・冷延工程を経て最終製品となる。製品は工場内までつながる鉄道と隣接道路を通じて陸送で出荷されるか、原料を搬入した港で船積みされ、顧客企業に届けられる。

現代製鉄が4日に京畿道高陽市キンテックスで開かれた「世界水素博覧会2025」で公開した米ルイジアナ州製鉄所の姿である。現代製鉄はこの日、ディオラマ(Diorama・3次元縮小模型)を通じて工場の様子を紹介した。

ルイジアナ製鉄所は現代製鉄が58億ドル(約8兆5480億ウォン)を投じて建設する世界初の電気炉一貫製鉄所だ。ルイジアナ州南部の668万㎡の敷地に170万㎡規模の製鉄所を建設し、年間270万トン(t)の鉄鋼材を生産する計画である。

ヒュンダイ製鉄が4日、京畿道高陽市のKINTEXで開かれた世界水素博覧会2025で公開した米ルイジアナの電炉一貫製鉄所の模型を、ソ・ガンヒョン・ヒュンダイ製鉄社長が見つめている。/ヤン・ボムス記者

◇ 米関税の壁を越え、ニューモールより高品質の自動車用鋼板を供給

ルイジアナ製鉄所で生産される製品の約70%は自動車用鋼板としてつくられる。米国は世界で2番目に大きい自動車市場を持つ。年間900万tの自動車用鋼板が消費されており、今後は1000万t規模へ拡大する見通しだ。しかし、米国内の鉄鋼産業の立ち遅れにより完成車メーカーは高品質な自動車用鋼板の調達に苦慮している。現代製鉄はこの市場を積極的に攻める考えだ。

ルイジアナ製鉄所の建設は、ドナルド・トランプ政権が課した最大50%に達する鉄鋼・アルミ関税に伴う輸出の困難を打開する戦略でもある。現代製鉄はここで生産された自動車用鋼板を、600km離れた現代自動車アラバマ工場、720kmの距離にある起亜ジョージア工場、1100km離れたHMGMA(現代自動車グループ・メタプラント・アメリカ)に優先供給する予定だ。

現代製鉄は設備計画の段階から自動車用鋼板の生産に焦点を合わせた。電気炉製鉄所は通常、真空脱炭工程(VOD)という精錬設備を備える。これに対しルイジアナ製鉄所は、高強度の自動車用鋼板をつくるため、新しい方式の真空脱ガス工程(RH)の精錬設備を備えた。RHは、溶鋼から炭素を重点的に除去するVODに比べてコストがかかるが、溶鋼中の水素や窒素などのガス含有量も調整でき、鋼の純度を高められる。

鉄スクラップを主に活用する一般的な電気炉製鉄所と異なり、DRIを主原料とする直接還元製鉄工程を導入したのも、高品質の自動車用鋼板を生産するためである。電気炉は鉄スクラップを原料に用いるため、溶鋼に除去できない銅などの不純物が含まれる。不純物が多いと高品質の自動車用鋼板は生産できないため、鉄スクラップの使用比率を下げられる直接還元製鉄工法を導入した。

現代製鉄はこれにより電気炉でも鉄の純度を高め、高炉製品に匹敵する製品をつくり、現地鉄鋼企業のニューモール(Nucor)と差別化した競争力を備えて、現地の完成車メーカーであるフォード、GMなどにも製品を供給する構想だ。さらに、溶鋼から製品までを一カ所で生産する一貫製鉄所の強みを生かし、顧客企業の多様な要請に合わせた製品を供給する計画である。

グラフィック=チョン・ソヒ

◇ 炭素排出を削減し環境規制に対応…水素還元でニアゼロを目標

現代製鉄はルイジアナ製鉄所を通じ、欧州連合(EU)の炭素国境調整制度など環境規制に対応しようとする顧客企業の需要にも応える計画だ。直接還元製鉄工程で生産される鉄鋼材は、石炭を用いる既存の高炉工程に比べて炭素排出量が最大70%少ない。完成車メーカーが負担する環境コストを引き下げることができる。

現代製鉄はルイジアナ製鉄所に初めて炭素回収・貯留(CCS・Carbon Capture and Storage)システムを導入する予定だ。排出される炭素の約70%を回収処理し、排出量を抑制できるシステムである。

現代製鉄の関係者は「工場内のCCSに回収した炭素を貯蔵しても容量がいっぱいになれば移送しなければならないが、距離が遠いとコストがかさむ」と述べ、「隣接する化学企業団地に大規模な炭素貯蔵施設があるため可能だった」と説明した。

現代製鉄は昨年、粗鋼生産量1809万tと、二酸化炭素換算トン数(CO2eq)基準で2658万tの温室効果ガス排出量を記録した。粗鋼生産1t当たり平均1.5tの温室効果ガスを排出した計算だ。ルイジアナ製鉄所は直接還元製鉄工程とCCSを用い、粗鋼生産1t当たりの温室効果ガス排出量を0.6tまで引き下げ、年間150万t水準の排出にとどまる見込みである。

現代製鉄はさらに、直接還元製鉄所工程で還元剤(化学反応で他の物質を還元させ、自らは酸化される物質)として用いられる天然ガス(CH4)の比率を下げ、水素を使用して炭素排出がほとんど生じないニアゼロ(Near-Zero)の製鉄所を実現する計画だ。

このため、国内で30万t級の水素還元パイロット工程の設計を完了したポスコとも協業を進める。ポスコはルイジアナ製鉄所の建設に1兆ウォン以上を投資するとされる。

現代製鉄の関係者は「米国ルイジアナ製鉄所は世界で初めて建設される自動車用鋼板に特化した電気炉一貫製鉄所という点に意義がある」とし、「高炉工程に比べ炭素排出量を大きく削減しつつ、劣らない品質の自動車用鋼板を供給できる競争力を備えることになり、現在も需要企業からの問い合わせが多い状況だ」と述べた。

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