從2021年9yuemohegangxuanganggangtiechannengquanbuguantingkaishi
，zhejiabainiangangchangyizhangxuankejidexinxingxiangkuaisujueqi，quanmianjinruzhuanxingshengjiqi。liangnianshijian，zaizhejiayuanweihegangxuangangdechangzhishang
，jueqileyizuokejizhicheng。tongguochizhiyihengzoulvseditanfazhan、高水平科技自立自強之路，張宣科技實現了華麗蝶變，轉型成為世界氫冶金的先行者、特鋼新材料的引領者，為鋼鐵行業實現高質量發展提供了有益借鑒。《中國冶金報》今日聚焦張宣科技全球首例120萬噸氫冶金示範工程的出世軌跡
，探尋其在氫冶金新賽道上的磅礴動能。

　　初秋時節
，冬奧之城崇禮再次吸引了世界目光。9月5日—9月7日
，由河鋼集團和中國金屬學會共同主辦的2023年氫冶金國際研討會召開，來自12個國家和地區的專家學者、科研人員齊聚一堂
，實地考察以氫作為大工業生產能源應用的第一例——河鋼全球首例120萬噸氫冶金示範工程，共同探討世界鋼鐵工業綠色低碳發展的技術應用與推廣路徑。

　　“未來
，鋼鐵將承載著低碳
、綠色、智能等多種創新元素，氫冶金作為低碳冶金的革命性創新技術，在行業未來發展中將大有作為。”世界鋼鐵發展研究院院長，河鋼集團黨委書記、董事長於勇表示。

（圖源：河鋼集團）

　　不久前，河鋼集團張宣科技傳出消息稱，全球首例氫冶金示範工程綠色DRI（直接還原鐵）產品日產量達到1617噸，趨於滿負荷生產，DRI產品金屬化率提升至94%以上。

　　“我們要充分利用全氧富氫低碳還原工藝，在保證氫基豎爐長周期穩定順行的基礎上
，進一步提高綠色DRI產品質量。”張宣科技氫冶金公司總經理路鵬這樣叮囑企業技術骨幹。

　　路鵬提到的這項還原工藝技術，恰是由河鋼、東北大學、張宣科技聯合在全球首例富氫氣體（焦爐煤氣）零ling重zhong整zheng豎shu爐lu直zhi接jie還hai原yuan氫qing冶ye金jin示shi範fan工gong程cheng研yan發fa建jian設she中zhong總zong結jie提ti煉lian的de實shi質zhi性xing創chuang新xin成cheng果guo
，可ke大da幅fu降jiang低di煉lian鐵tie生sheng產chan中zhong碳tan的de使shi用yong量liang和he二er氧yang化hua碳tan排pai放fang量liang。通tong過guo設she計ji相xiang應ying的de爐lu型xing及ji工gong藝yi
，間jian接jie還hai原yuan區qu金jin屬shu化hua率lv可ke以yi達da到dao85%～95%；采用全氧使自身反應器還原產生的煤氣實現循環利用，可以實現降碳40%以上的目標。“全氧富氫低碳還原熔化煉鐵係統及煉鐵方法”也獲得了國家發明專利授權。

　　一方麵
，張宣科技借助平台優勢，積極參與氫冶金標準聯合工作組工作，幫助建立科學的氫冶金標準體係

；基於東北大學創新研究成果，成功實施PMC粉球團工業生產試驗
，高品質多參數耦合球團礦抗壓強度、粒級、品位均100%合格；與河鋼、東北大學聯合共建河北省氫冶金低碳技術重點實驗室，定位於氫基豎爐、富氫噴吹和新工藝流程方麵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麵的共性和專有核心技術；與西安交通大學協同攻關，以氫能與碳中和產業創新發展為核心，加強低碳、清潔能源轉化應用技術的開發合作。

　　另ling一yi方fang麵mian，張zhang宣xuan科ke技ji積ji極ji開kai展zhan自zi主zhu技ji術shu攻gong關guan，在zai國guo內nei首shou創chuang微wei晶jing係xi統tong深shen度du脫tuo萘nai工gong藝yi技ji術shu
，在zai充chong分fen吸xi附fu焦jiao爐lu煤mei氣qi硫liu的de基ji礎chu上shang，降jiang低di氣qi體ti中zhong有you害hai成cheng分fen萘nai的de含han量liang，使shi萘nai從cong傳chuan統tong焦jiao化hua吸xi附fu處chu理li後hou的de200毫克/立方米～300毫克/立方米降至5毫克/立方米，為氫冶金示範工程提供了潔淨氣源；充分利用CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）係統進行碳捕集
，並通過脫水、加壓等工藝
，精製成工業級液體二氧化碳和食品級液體二氧化碳，年生產二氧化碳副產品約6萬噸；結合氫基DRI產品特性，創新采用氮氣密封工藝技術，同時設計筒倉石梯，有力保證了綠色DRI產品質量
；成功實施氫基DRI粉礦壓塊實驗，提高了DRI產品的綜合利用率。

　　張宣科技氫冶金示範工程技高一籌
，為鋼鐵行業轉變能源結構、實現工藝革命提供了全新路徑、創造了全新場景
，吸引了眾多國際頭部企業到現場考察。截至目前，張宣科技已申請氫冶金相關專利44項

，啟動編製行業標準7項。

圖為張宣科技全球首例120萬噸氫冶金示範工程外景。（羅文琛 攝）

　　置身張宣科技氫冶金項目現場，隻見傳統高爐被氫基豎爐取代，映入眼簾的是一個個銀白色的反應罐，以及密布的管道和閥門
、儀表，現代化科技工廠的氛圍感十足。

　　“這些反應罐和管道內流通的是焦爐煤氣，焦爐煤氣本身含有55%～65%的氫氣，可直接利用
，還有15%的甲烷可分解為氫氣和一氧化碳二次利用，最終還原氣體中的氫碳比可以達到8∶1以上，是目前工業化生產中含氫比例最高的氣基豎爐直接還原工藝。”張宣科技氫冶金作業區作業長呂誌敏對《中國冶金報》記者說。

　　與傳統工藝相比，氫冶金以氫代碳

，帶來的是冶金工業能源結構
、工藝結構的示範性、關鍵性
、顛覆性變革。“高gao爐lu煉lian鐵tie是shi把ba鐵tie礦kuang石shi和he焦jiao炭tan一yi起qi加jia入ru高gao爐lu，利li用yong焦jiao炭tan在zai燃ran燒shao過guo程cheng中zhong產chan生sheng的de一yi氧yang化hua碳tan把ba鐵tie從cong鐵tie礦kuang石shi裏li還hai原yuan出chu來lai
，排pai放fang的de是shi二er氧yang化hua碳tan。而er氫qing冶ye金jin以yi氫qing氣qi為wei燃ran料liao和he還hai原yuan劑ji，氫qing氣qi與yu鐵tie礦kuang石shi在zai高gao溫wen高gao壓ya下xia直zhi接jie還hai原yuan得de到dao金jin屬shu鐵tie
，排pai放fang的de是shi水shui蒸zheng氣qi
，從cong源yuan頭tou上shang解jie決jue了le碳tan排pai放fang問wen題ti。”張宣科技技術中心副主任李洋將兩種工藝進行了對比。

　　一組亮眼數據彰顯了張宣科技氫冶金示範項目的減排優勢：與同等生產規模的傳統高爐+轉爐長流程工藝相比，張宣科技氫冶金示範項目每年可分別減少二氧化碳70%
、二氧化硫30%、氮氧化物70%、粉塵顆粒排放量80%以上；每年減少碳排放80萬噸
，相當於塞罕壩林場1年的固碳量。

　　張宣科技還成立了氫冶金技術開發部，進一步完善氫冶金技術路線和工藝方案，推動氫冶金項目實現近零碳生產，達到世界領先水平
；采用“數字孿生”技術建立氫冶金智能控製係統，將產線克隆到雲端
，對壓縮機、豎爐等設備進行在線監測、智能診斷
，為降碳插上智能化的“翅膀”；創新操作法
，通過優化豎爐頂溫，逐步增加工藝氣流量，加快排料速度等措施，降低氣體消耗。今年8月份
，張宣科技氫冶金示範工程焦爐煤氣

、氮氣消耗環比分別降低14.9%和12.7%。

　　張宣科技還對氫冶金豎爐反應器進行了優化設計
，預留了“綠氫”切換功能，無需大規模改造即可直接開展切換為更高比例富氫還原氣、純氫
，並將之作為還原氣的工業試驗
，為實現100%“綠氫”豎爐直接還原提供了有利條件。

　　“氫冶金這項更加綠色
、更具低碳發展潛力的技術路線必將成為行業頭部企業的選擇。”張宣科技技術中心常務副主任楊永強說。