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12月16日，河鋼集團張宣科技120萬噸氫冶金示范工程一期全線貫通。該工程（以下簡稱：河鋼氫冶金示范工程）是世界上第一例富氫氣體（焦爐煤氣）零重整豎爐直接還原氫冶金示范工程，意味著中國鋼鐵企業(yè)由傳統(tǒng)的“碳冶金”向新型“氫冶金”的轉(zhuǎn)變邁出顛覆性、示范性、關(guān)鍵性的步伐，將進一步推動傳統(tǒng)鋼鐵冶金工藝變革。
與傳統(tǒng)碳冶金相比，氫冶金以氫氣為燃料和還原劑，可以解決煉鐵對化石能源的依賴，從根本上解決碳排放問題。“可以預(yù)見，鋼鐵、能源等領(lǐng)域的核心競爭優(yōu)勢將逐步從‘?dāng)z取化石能源的能力’轉(zhuǎn)變?yōu)橐詺湟苯馂榇淼摹堤疾短?，拜托化石能源束縛的能力’。”河鋼集團黨委書記、董事長于勇表示。
世界上第一套，氫能讓鋼鐵更有“含新量”
傳統(tǒng)冶金工藝每生產(chǎn)一噸鋼，約產(chǎn)生1.83噸二氧化碳；河鋼氫冶金示范工程的實施可減少二氧化碳排放70%，相當(dāng)于1噸鋼碳排放可降至0.5噸左右。河鋼氫冶金示范工程一期全線貫通，對突破氫冶金核心技術(shù)、促進我國鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要引領(lǐng)作用，通過不斷豐富氫冶金理論和標準體系，為鋼鐵“擺脫”對煤炭等傳統(tǒng)化石能源的深度依賴帶來了新的途徑、創(chuàng)造了新的場景。
與世界上采用天然氣制備還原工藝氣體的常規(guī)方法不同，全球首創(chuàng)的“焦爐煤氣零重整豎爐直接還原”工藝技術(shù)，是河鋼氫冶金示范工程的核心內(nèi)容。
河鋼集團張宣科技黨委書記、董事長王宏斌介紹，焦爐煤氣作為一種富氫氣體，含有55%-65%的氫氣成分，可在氫基豎爐內(nèi)催化裂解為一氧化碳和氫氣，實現(xiàn)“自重整”。自重整后，工藝氣體中的氫碳比可達8:1以上，是目前工業(yè)化生產(chǎn)中含氫比例最高的氣基豎爐直接還原工藝，接近未來100%氫還原的工藝狀態(tài)。同時，河鋼氫冶金示范工程豎爐反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計了高比例氫含量，預(yù)留了綠氫切換功能，無需大規(guī)模改造即可直接開展切換為更高比例的富氫還原氣、純氫作為還原氣的工業(yè)試驗，為今后100%綠氫豎爐的直接還原提供了基礎(chǔ)。
根據(jù)富氫氣體凈化、氫基豎爐還原、碳捕集及再利用、EAF潔凈鋼冶煉等綠色短流程，形成“CO?捕集+CO?精制”全新工藝路線等一系列領(lǐng)先技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，河鋼正在打造可推廣、可復(fù)制的“零碳”制氫與氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同互補的創(chuàng)新發(fā)展模式。
據(jù)測算，與同等生產(chǎn)規(guī)模的傳統(tǒng)“高爐+轉(zhuǎn)爐”長流程工藝相比，河鋼氫冶金示范工程一期每年可減少CO?排放80萬噸，減排比例達到70%以上，同時SO?、NOx、煙粉塵排放分別減少30%、70%和80%以上，生產(chǎn)每噸直接還原鐵可捕集二氧化碳約125kg。
據(jù)悉，河鋼氫冶金示范工程配套建設(shè)的電爐短流程高端金屬材料生產(chǎn)線，將充分發(fā)揮直接還原鐵低碳排放高純凈度的優(yōu)勢，開展近零碳排短流程技術(shù)研發(fā)，探索工藝流程變革背景下的降碳極限，逐步釋放全流程減碳潛力，打造業(yè)內(nèi)首套“零碳”示范產(chǎn)線。
