中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
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生產一年多，各項技術經濟指標穩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，填補我國鋼鐵工業面向碳中和目標的工藝路徑空白。
推進《低碳排放產品發展規劃（2023-2026）》，啟用HINEX Steel低碳排放產品品牌標識，推動產業鏈上下游構建綠色低碳鋼鐵供應鏈。
布局建設中國首個鋼鐵工業綠色轉型示范區，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，在行業內率先發布綠色低碳發展行動計劃和技術路線圖，率先實施氫能技術研發和產業化應用，持續引領鋼鐵行業綠色低碳發展；聚焦“高端化、智能化、綠色化”發展方向，不斷推進“鋼鐵向材料、制造向服務”轉變，以顛覆性技術和前沿技術催生新產業、新模式、新動能，培育和發展新質生產力，奏響“人、鋼鐵、環境和諧共生”的綠色低碳高質量發展交響曲。
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“碳冶金”向新型“氫冶金”轉變的重要里程碑，引領鋼鐵行業邁入“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區域內的綠植迎風搖曳，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備，使用氫氣代替焦炭進行直接還原，每天生產高潔凈直接還原鐵1500余噸，所有生產操作由數字化系統智能控制，已成為行業綠色低碳轉型的新地標。”張宣科技氫冶金公司副總經理呂志敏自豪地說。
置身張宣科技氫冶金公司生產區域，傳統高爐被充滿科技感的銀白色氫基豎爐取代，職工在現代化、智能化的主控室內精準操控著，氫氣與高品質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原料。
氫能是21世紀全球公認的最具發展潛力的清潔能源，氫冶金是鋼鐵行業低碳綠色轉型的重要技術路徑。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生產一年多，成為中國鋼鐵史乃至世界鋼鐵史上由傳統“碳冶金”向新型“氫冶金”轉變的重要里程碑，引領鋼鐵行業邁入“以氫代煤”冶煉“綠鋼”的時代。
氫冶金示范工程優勢何在？
——示范意義重大。河鋼氫冶金示范工程是以氫作為大工業生產能源應用的第一例，為鋼鐵行業擺脫對傳統化石能源的深度依賴提供了全新路徑，將進一步引領傳統鋼鐵冶金工藝變革。
——減排效果顯著。與同等規模的“高爐＋轉爐”傳統長流程工藝相比，河鋼氫冶金示范工程一期可實現二氧化碳、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。
——產品綠色經濟。河鋼氫冶金示范工程安全順利連續生產綠色DRI（直接還原鐵）產品滿一年，DRI產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潔凈原料，是替代電爐廢鋼特別是高品質廢鋼的重要原料。
河鋼全球首例120萬噸氫冶金示范工程一期實現安全順利連續生產，各項關鍵技經指標達到國際先進水平。圖為河鋼氫冶金示范工程生產的綠色DRI產品。
配套二氧化碳捕集和精制系統，將少量來自一氧化碳還原反應產生的二氧化碳進行精準捕集后，進而脫水、加壓，精制成工業級液體二氧化碳和食品級液體二氧化碳，年產二氧化碳副產品約6萬噸。
——技術全面引領。河鋼連續兩年舉辦氫冶金國際研討會，并發布《氫冶金技術發展藍皮書》，參與成立氫冶金標準聯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的標準化氫冶金技術路線。
河鋼依托氫冶金示范工程生產DRI的低碳排放、高純凈度等優勢，持續發力打造低碳鋼、綠鋼品牌產品，構建綠色鋼鐵材料供應鏈。圖為河鋼集團張宣科技特材研制產線。
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開發與應用”項目，該項目被列為國家發改委核心技術攻關專項。
河北省“氫冶金低碳技術重點實驗室”項目加緊建設，定位于氫基豎爐、富氫噴吹和新工藝流程方面的基礎研究與中試實驗，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。
河鋼通過規范化、系統化地實施氫冶金示范工程綜合分析，逐漸摸索出最佳技術參數，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要求》和《焦爐煤氣制高純氫轉化工藝安全技術要求》兩項團體標準已在全國團體標準信息平臺發布生效，填補了行業空白。
截至目前，河鋼已申請氫冶金相關專利54項，其中發明專利33項，啟動編制國家及行業標準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”獲得世界鋼鐵協會第14屆“Steelie獎”之“低碳生產卓越成就獎”。
——產業后勁十足。河鋼率先建設氫冶金產業園，通過共建綠色氫能產業鏈等，打造全球氫冶金原創技術策源地；開展氫冶金專項攻關，實現核心設備國產化，構建具有河鋼特色的氫冶金知識產權體系，具備技術產業化輸出能力，建成全球領先的氫冶金生產與科研基地。
創新賦能 綠動美好未來
鋼鐵行業作為我國經濟的基礎性和戰略性產業，是實現綠色低碳發展的重要領域。采用綠色環保工藝流程、生產碳排放為零或近零的“綠鋼”產品，是鋼鐵行業綠色化發展的目標。河鋼氫冶金示范工程的成功實踐，讓“綠鋼”走進現實。
河鋼在行業內率先發布綠色低碳發展行動計劃和技術路線圖，率先實施氫能技術研發和產業化應用，持續引領鋼鐵行業綠色低碳發展。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場。
5月23日，在張宣科技近零碳煉鋼中試基地生產現場，技術人員通過前移精煉爐部分功能，首次實現電弧爐內還原氣氛冶煉，同時配加部分綠色DRI產品，在提高添加返回料合金收得率的同時，產品成分、純凈度等性能滿足客戶的個性化需求。
河鋼聚焦國家戰略需求及先進制造業發展方向，依托氫冶金示范工程生產DRI的低碳排放、高純凈度等優勢，推進以短流程高端裝備零部件用特材為典型的低碳產品研發應用，面向客戶提供內燃機用熱端材料、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）三聯工藝，成功研發生產出綠色高端模具鋼，實現了冶煉過程的近零碳排放，這是行業內首次將該綠色冶金工藝應用在特材領域。
張宣科技首批30CrMoA抽油桿綠色特鋼棒材產品使該公司成功入圍世界500強企業合格供應商，得到終端客戶認可，并追加訂單；綠色鍍鋅絲產品出口海外，為高質量共建“一帶一路”注入“鋅”動能；成功開發因瓦合金、哈氏合金、耐蝕合金、高強不銹鋼、高溫合金等60余種新材料，穩定供貨汽車制造、石油化工等行業知名客戶。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。
河鋼聚焦國家戰略需求及先進制造業發展方向，推進高端綠色材料研發應用，提供一體化綜合服務解決方案。圖為河鋼集團張宣科技特材研制產線。
“我們將依托新型短流程工藝，生產綠色汽車用鋼、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鏈。”張宣科技技術中心常務副主任楊永強表示。
聚力創新，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。作為國內規模化“氫冶金”技術的先行者，河鋼依托氫基直接還原鐵-電弧爐流程產線，積極布局綠色新技術和新要素的優化組合，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生產力。
“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協會確定的世界前沿八大低碳共性技術方向之一，由河鋼聯合北京科技大學，以冶煉過程碳近零、能量來源碳近零、原料生產碳近零為指導，聚焦氫基直接還原鐵高品質低碳制備、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，系統開展“氫基豎爐-近零碳排放電弧爐”煉鋼關鍵技術研發和工程應用研究，最終實現粗鋼近零碳排放目標，助力綠色高品質鋼鐵材料的研發和推廣。
結合下游行業的技術需求，河鋼實施《低碳排放產品發展規劃（2023-2026）》，為用戶提供綠色低碳材料創新方案。河鋼重點推進氫冶金電爐工藝（HYMEX）、氫冶金電爐生產汽車板組合工藝（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余個典型牌號產品，按低碳排放鋼、“綠鋼”、近零碳排鋼劃分為5個產品等級。到2026年，河鋼將具備741萬噸低碳排放產品的生產能力。
以“氫”聯通能源與制造，河鋼持續讓鋼鐵的“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，河鋼全速領跑綠色發展新賽道，讓低碳、零碳、負碳創新競相綻放，用綠色鋼鐵創造更可持續的美好未來。
