本報訊(陳曉莉 記者郝淑慧)1月17日,《中國冶金報》記者從中國鋼研科技集團有限公司獲悉,其自主研發(fā)和建設(shè)的全球首條純氫多穩(wěn)態(tài)豎爐示范工程日前在山東省臨沂市臨港區(qū)正式運行。該工程不僅標(biāo)志著我國自主研發(fā)的純氫豎爐工程技術(shù)實現(xiàn)零的突破,而且成為全球首條達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用能力、可實現(xiàn)全過程零碳排放的示范工程,對于我國乃至世界鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重要作用。
與富氫冶金不同,純氫冶金主要使用氫氣(含量高于95%)作為還原劑,沒有一氧化碳等其它含碳的還原氣體,因此可以實現(xiàn)全過程的凈零碳排放,生產(chǎn)的直接還原鐵為零碳產(chǎn)品。目前,該示范工程已順利運行300小時以上,項目年產(chǎn)能為5萬噸,氫氣加熱溫度達(dá)到1050攝氏度以上,球團金屬化率達(dá)到93%以上,具備產(chǎn)業(yè)化、多穩(wěn)態(tài)、模塊化、高效率等優(yōu)勢。
中國鋼研較早便開始在國內(nèi)開展純氫冶金關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),純氫多穩(wěn)態(tài)豎爐示范工程所使用的所有設(shè)備和技術(shù)具有100%自主知識產(chǎn)權(quán)。據(jù)中國鋼研相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,該工程不僅創(chuàng)新性地研發(fā)出直燃管式換熱+電加熱兩級提溫技術(shù)、自適應(yīng)高溫氫氣多梯度噴吹技術(shù)、自調(diào)節(jié)純氫單環(huán)耦合還原及冷卻技術(shù)等核心技術(shù),還開發(fā)了新型結(jié)構(gòu)的純氫豎爐、純氫氣高效換熱系統(tǒng)、純氫豎爐安全連鎖控制系統(tǒng)等核心裝備和系統(tǒng),擺脫了對國外技術(shù)的依賴,有效推動“綠電—制氫—用氫”的新能源產(chǎn)業(yè)鏈形成。中國鋼研通過集成示范,已經(jīng)形成全自主研發(fā)的純氫冶金整體工程技術(shù),擁有近百項國內(nèi)外相關(guān)專利。
全國政協(xié)委員,中國鋼研黨委書記、董事長張少明在全國政協(xié)十三屆四次會議上提交的“關(guān)于加強氫冶金關(guān)鍵技術(shù)的研究與開發(fā),推進(jìn)鋼鐵工業(yè)向低碳目標(biāo)邁進(jìn)”提案被評為優(yōu)秀提案。在國家發(fā)展改革委綠色化攻關(guān)項目和中國鋼研重大專項的支持下,中國鋼研相繼研發(fā)了純氫冶金綠色潔凈生產(chǎn)工藝、多穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)技術(shù)、高品質(zhì)氧化球團制備工藝、模塊化關(guān)鍵裝備技術(shù)、多過程智能協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)、基于數(shù)字孿生的氫冶金多物理場工藝仿真技術(shù)等,突破了純氫高溫加熱、安全高效還原、模塊化裝備、多穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)等技術(shù)瓶頸,形成了純氫冶金工藝、控制、安全及智能化流程體系,可為我國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供支撐。
據(jù)了解,世界各國鋼鐵企業(yè)都在抓緊開展純氫冶金研究工作并積極布局建設(shè):瑞典HYBRIT純氫豎爐項目已建成年產(chǎn)1萬噸直接還原鐵的中試線,計劃于2026年在瑞典加利瓦雷(Gallivare)工廠建設(shè)130萬噸的工業(yè)線;安賽樂米塔爾與MIDREX公司簽署框架合作協(xié)議,采用基于MIDREX傳統(tǒng)富氫技術(shù)的H2-MIDREX技術(shù)開展示范線建設(shè),目前項目正處于前期設(shè)計階段;由奧鋼聯(lián)發(fā)起的H2FUTURE項目、歐洲ULCOS氫氣豎爐直接還原煉鋼項目等其它純氫冶金項目都處于前期研發(fā)階段,暫未建成示范線。