中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
余天門 李巍 報道
羅文琛 攝影
全球首例120萬噸氫冶金示范工程一期獲圓滿成功，迄今已安全順利連續(xù)生產(chǎn)一年多，各項技術(shù)經(jīng)濟指標穩(wěn)定保持國際先進水平。
啟動實施全球首例“氫基豎爐-近零碳排電弧爐”新型短流程項目，填補我國鋼鐵工業(yè)面向碳中和目標的工藝路徑空白。
推進《低碳排放產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃（2023-2026）》，啟用HINEX Steel低碳排放產(chǎn)品品牌標識，推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游構(gòu)建綠色低碳鋼鐵供應(yīng)鏈。
布局建設(shè)中國首個鋼鐵工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型示范區(qū)，擘畫氫啟未來更為美好的藍圖。
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錨定“雙碳”，向氫而行。河鋼集團（以下或簡稱河鋼）始終秉承“為人類文明制造綠色鋼鐵”理念，在行業(yè)內(nèi)率先發(fā)布綠色低碳發(fā)展行動計劃和技術(shù)路線圖，率先實施氫能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，持續(xù)引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)綠色低碳發(fā)展；聚焦“高端化、智能化、綠色化”發(fā)展方向，不斷推進“鋼鐵向材料、制造向服務(wù)”轉(zhuǎn)變，以顛覆性技術(shù)和前沿技術(shù)催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能，培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，奏響“人、鋼鐵、環(huán)境和諧共生”的綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展交響曲。
河鋼氫冶金示范工程成為中國鋼鐵史乃至世界鋼鐵史上由傳統(tǒng)“碳冶金”向新型“氫冶金”轉(zhuǎn)變的重要里程碑，引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)邁入“以氫代煤”冶煉“綠鋼”的時代。圖為河鋼氫冶金示范工程外景。
“氫”啟未來 引領(lǐng)綠色變革
清晨，微風拂過，河鋼集團張宣科技氫冶金公司生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的綠植迎風搖曳，令人心曠神怡。
“這個裝備是氫基豎爐，是氫冶金示范工程的核心設(shè)備，使用氫氣代替焦炭進行直接還原，每天生產(chǎn)高潔凈直接還原鐵1500余噸，所有生產(chǎn)操作由數(shù)字化系統(tǒng)智能控制，已成為行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的新地標?！睆埿萍細湟苯鸸靖笨偨?jīng)理呂志敏自豪地說。
置身張宣科技氫冶金公司生產(chǎn)區(qū)域，傳統(tǒng)高爐被充滿科技感的銀白色氫基豎爐取代，職工在現(xiàn)代化、智能化的主控室內(nèi)精準操控著，氫氣與高品質(zhì)球團在高溫高壓下直接還原生成金屬鐵，并源源不斷地為電爐、特材工序提供高品質(zhì)原料。
氫能是21世紀全球公認的最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，氫冶金是鋼鐵行業(yè)低碳綠色轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)路徑。河鋼全球首例120萬噸氫冶金示范工程一期已安全順利連續(xù)生產(chǎn)一年多，成為中國鋼鐵史乃至世界鋼鐵史上由傳統(tǒng)“碳冶金”向新型“氫冶金”轉(zhuǎn)變的重要里程碑，引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)邁入“以氫代煤”冶煉“綠鋼”的時代。
氫冶金示范工程優(yōu)勢何在？
——示范意義重大。河鋼氫冶金示范工程是以氫作為大工業(yè)生產(chǎn)能源應(yīng)用的第一例，為鋼鐵行業(yè)擺脫對傳統(tǒng)化石能源的深度依賴提供了全新路徑，將進一步引領(lǐng)傳統(tǒng)鋼鐵冶金工藝變革。
——減排效果顯著。與同等規(guī)模的“高爐＋轉(zhuǎn)爐”傳統(tǒng)長流程工藝相比，河鋼氫冶金示范工程一期可實現(xiàn)二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵排放分別減少約70%、30%、70%、80%以上，年可減少二氧化碳排放80萬噸。
——產(chǎn)品綠色經(jīng)濟。河鋼氫冶金示范工程安全順利連續(xù)生產(chǎn)綠色DRI（直接還原鐵）產(chǎn)品滿一年，DRI產(chǎn)品金屬化率達到國際先進水平，可作為高端材料制造的高品質(zhì)潔凈原料，是替代電爐廢鋼特別是高品質(zhì)廢鋼的重要原料。
河鋼全球首例120萬噸氫冶金示范工程一期實現(xiàn)安全順利連續(xù)生產(chǎn)，各項關(guān)鍵技經(jīng)指標達到國際先進水平。圖為河鋼氫冶金示范工程生產(chǎn)的綠色DRI產(chǎn)品。
配套二氧化碳捕集和精制系統(tǒng)，將少量來自一氧化碳還原反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳進行精準捕集后，進而脫水、加壓，精制成工業(yè)級液體二氧化碳和食品級液體二氧化碳，年產(chǎn)二氧化碳副產(chǎn)品約6萬噸。
——技術(shù)全面引領(lǐng)。河鋼連續(xù)兩年舉辦氫冶金國際研討會，并發(fā)布《氫冶金技術(shù)發(fā)展藍皮書》，參與成立氫冶金標準聯(lián)合工作組并擔任組長，助力建立科學的氫冶金標準體系，加快形成與我國能源條件相適應(yīng)的標準化氫冶金技術(shù)路線。
河鋼依托氫冶金示范工程生產(chǎn)DRI的低碳排放、高純凈度等優(yōu)勢，持續(xù)發(fā)力打造低碳鋼、綠鋼品牌產(chǎn)品，構(gòu)建綠色鋼鐵材料供應(yīng)鏈。圖為河鋼集團張宣科技特材研制產(chǎn)線。
河鋼落地實施我國首個“氫基豎爐-近零碳排電爐新型短流程技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”項目，該項目被列為國家發(fā)改委核心技術(shù)攻關(guān)專項。
河北省“氫冶金低碳技術(shù)重點實驗室”項目加緊建設(shè)，定位于氫基豎爐、富氫噴吹和新工藝流程方面的基礎(chǔ)研究與中試實驗，將形成一批氫冶金綠色低碳冶煉方面的共性和專有核心技術(shù)。
河鋼通過規(guī)范化、系統(tǒng)化地實施氫冶金示范工程綜合分析，逐漸摸索出最佳技術(shù)參數(shù)，張宣科技起草制定的《煉鋼用氫基豎爐直接還原鐵》和《氫基豎爐直接還原用球團》兩項行業(yè)標準獲工信部批準立項；起草制定的《焦爐煤氣制高純氫制備工藝技術(shù)要求》和《焦爐煤氣制高純氫轉(zhuǎn)化工藝安全技術(shù)要求》兩項團體標準已在全國團體標準信息平臺發(fā)布生效，填補了行業(yè)空白。
截至目前，河鋼已申請氫冶金相關(guān)專利54項，其中發(fā)明專利33項，啟動編制國家及行業(yè)標準11項；“首例基于焦爐煤氣零重整工藝的直接還原鐵-電弧爐流程”獲得世界鋼鐵協(xié)會第14屆“Steelie獎”之“低碳生產(chǎn)卓越成就獎”。
——產(chǎn)業(yè)后勁十足。河鋼率先建設(shè)氫冶金產(chǎn)業(yè)園，通過共建綠色氫能產(chǎn)業(yè)鏈等，打造全球氫冶金原創(chuàng)技術(shù)策源地；開展氫冶金專項攻關(guān)，實現(xiàn)核心設(shè)備國產(chǎn)化，構(gòu)建具有河鋼特色的氫冶金知識產(chǎn)權(quán)體系，具備技術(shù)產(chǎn)業(yè)化輸出能力，建成全球領(lǐng)先的氫冶金生產(chǎn)與科研基地。
創(chuàng)新賦能 綠動美好未來
鋼鐵行業(yè)作為我國經(jīng)濟的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要領(lǐng)域。采用綠色環(huán)保工藝流程、生產(chǎn)碳排放為零或近零的“綠鋼”產(chǎn)品，是鋼鐵行業(yè)綠色化發(fā)展的目標。河鋼氫冶金示范工程的成功實踐，讓“綠鋼”走進現(xiàn)實。
河鋼在行業(yè)內(nèi)率先發(fā)布綠色低碳發(fā)展行動計劃和技術(shù)路線圖，率先實施氫能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，持續(xù)引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)綠色低碳發(fā)展。圖為中國金屬學會和河鋼共同主辦的2023年氫冶金國際研討會現(xiàn)場。
5月23日，在張宣科技近零碳煉鋼中試基地生產(chǎn)現(xiàn)場，技術(shù)人員通過前移精煉爐部分功能，首次實現(xiàn)電弧爐內(nèi)還原氣氛冶煉，同時配加部分綠色DRI產(chǎn)品，在提高添加返回料合金收得率的同時，產(chǎn)品成分、純凈度等性能滿足客戶的個性化需求。
河鋼聚焦國家戰(zhàn)略需求及先進制造業(yè)發(fā)展方向，依托氫冶金示范工程生產(chǎn)DRI的低碳排放、高純凈度等優(yōu)勢，推進以短流程高端裝備零部件用特材為典型的低碳產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用，面向客戶提供內(nèi)燃機用熱端材料、航空航天級特種合金、高端模具用材料及一體化綜合服務(wù)解決方案。
河鋼采用EAF+LF+VOD（電弧爐+鋼包精煉爐+真空精煉爐）三聯(lián)工藝，成功研發(fā)生產(chǎn)出綠色高端模具鋼，實現(xiàn)了冶煉過程的近零碳排放，這是行業(yè)內(nèi)首次將該綠色冶金工藝應(yīng)用在特材領(lǐng)域。
張宣科技首批30CrMoA抽油桿綠色特鋼棒材產(chǎn)品使該公司成功入圍世界500強企業(yè)合格供應(yīng)商，得到終端客戶認可，并追加訂單；綠色鍍鋅絲產(chǎn)品出口海外，為高質(zhì)量共建“一帶一路”注入“鋅”動能；成功開發(fā)因瓦合金、哈氏合金、耐蝕合金、高強不銹鋼、高溫合金等60余種新材料，穩(wěn)定供貨汽車制造、石油化工等行業(yè)知名客戶。原料綠色、工藝綠色，該中試基地量身打造的“綠鋼”著實熱賣了。
河鋼聚焦國家戰(zhàn)略需求及先進制造業(yè)發(fā)展方向，推進高端綠色材料研發(fā)應(yīng)用，提供一體化綜合服務(wù)解決方案。圖為河鋼集團張宣科技特材研制產(chǎn)線。
“我們將依托新型短流程工藝，生產(chǎn)綠色汽車用鋼、高端航空航天等綠色低碳新材料，深度鏈接高端用戶，共建全球綠色鋼鐵材料供應(yīng)鏈?！睆埿萍技夹g(shù)中心常務(wù)副主任楊永強表示。
聚力創(chuàng)新，打造零碳示范。3月29日，全球首例“氫基豎爐-近零碳排電弧爐”新型短流程項目在張宣科技正式啟動實施。作為國內(nèi)規(guī)?；皻湟苯稹奔夹g(shù)的先行者，河鋼依托氫基直接還原鐵-電弧爐流程產(chǎn)線，積極布局綠色新技術(shù)和新要素的優(yōu)化組合，加快打造以“氫冶金+電弧爐”煉鋼工藝流程為核心的綠色新質(zhì)生產(chǎn)力。
“氫基豎爐-近零碳排電弧爐”新型短流程項目作為中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會確定的世界前沿八大低碳共性技術(shù)方向之一，由河鋼聯(lián)合北京科技大學，以冶煉過程碳近零、能量來源碳近零、原料生產(chǎn)碳近零為指導(dǎo)，聚焦氫基直接還原鐵高品質(zhì)低碳制備、電弧爐煉鋼綠電高效供能、電弧爐配加直接還原鐵冶煉等核心技術(shù)，系統(tǒng)開展“氫基豎爐-近零碳排放電弧爐”煉鋼關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用研究，最終實現(xiàn)粗鋼近零碳排放目標，助力綠色高品質(zhì)鋼鐵材料的研發(fā)和推廣。
結(jié)合下游行業(yè)的技術(shù)需求，河鋼實施《低碳排放產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃（2023-2026）》，為用戶提供綠色低碳材料創(chuàng)新方案。河鋼重點推進氫冶金電爐工藝（HYMEX）、氫冶金電爐生產(chǎn)汽車板組合工藝（HYMEX-T）等6種工藝，重點打造高檔次汽車板、高檔次家電板等6類30余個典型牌號產(chǎn)品，按低碳排放鋼、“綠鋼”、近零碳排鋼劃分為5個產(chǎn)品等級。到2026年，河鋼將具備741萬噸低碳排放產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。
以“氫”聯(lián)通能源與制造，河鋼持續(xù)讓鋼鐵的“含金量”更高、“含綠量”更豐富、“含新量”更充沛。厚植低碳、厚植未來，河鋼全速領(lǐng)跑綠色發(fā)展新賽道，讓低碳、零碳、負碳創(chuàng)新競相綻放，用綠色鋼鐵創(chuàng)造更可持續(xù)的美好未來。
