8月28日，記者在鞍鋼集團氫冶金項目新聞媒體溝通會(huì )上獲悉，鞍鋼集團建設的全球首套綠電綠氫流化床氫冶金中試線(xiàn)實(shí)現全流程工藝貫通，已穩定產(chǎn)出金屬化率達到95%的綠色近零碳直接還原鐵產(chǎn)品，成功實(shí)現從實(shí)驗室研發(fā)到中試的跨越。該項目是鞍鋼集團深入貫徹落實(shí)習近平生態(tài)文明思想、習近平總書(shū)記關(guān)于碳達峰碳中和工作的重要論述，積極穩妥推進(jìn)碳達峰碳中和的重要實(shí)踐，通過(guò)“綠電制氫—綠氫還原”短流程徹底重構生產(chǎn)鏈，替代傳統高爐碳還原煉鐵，解決碳排放問(wèn)題，實(shí)現“碳冶金”向“氫冶金”轉變，為鋼鐵行業(yè)實(shí)現“雙碳”目標、轉型升級和加快推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展開(kāi)辟全新路徑。
溝通會(huì )上，鞍鋼集團總工程師向與會(huì )嘉賓介紹氫冶金項目重大意義、技術(shù)創(chuàng )新、建設過(guò)程、取得成效及前景展望等。中國科學(xué)院有關(guān)專(zhuān)家作項目技術(shù)介紹。
鋼鐵行業(yè)是碳排放大戶(hù)，碳排放量占全國碳排放總量的15%，是我國實(shí)現碳達峰碳中和的關(guān)鍵戰場(chǎng)。近年來(lái)，鞍鋼集團積極踐行國家“雙碳”戰略，于2021年5月和12月先后發(fā)布《鞍鋼集團碳達峰碳中和宣言》和《鞍鋼集團低碳冶金路線(xiàn)圖》。
面對傳統高爐長(cháng)流程煉鐵依賴(lài)焦化、燒結等高碳排放環(huán)節的行業(yè)現狀，2022年，鞍鋼集團聯(lián)合中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、過(guò)程工程研究所和上海大學(xué)等單位啟動(dòng)了萬(wàn)噸級流化床氫冶金中試線(xiàn)建設。此舉不僅是我國綠色低碳冶金技術(shù)攻關(guān)的重要探索，更是響應國家“雙碳”戰略、引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)深度脫碳的先行實(shí)踐。
氫冶金項目于2022年9月正式開(kāi)工，歷經(jīng)兩年攻堅完成建設。2024年5月，鞍鋼集團發(fā)布綠色低碳主品牌“angreen”和低碳排放鋼工藝路線(xiàn)圖，其中“流化床氫氣煉鐵工藝技術(shù)”成為首批授權使用“angreen”的工藝技術(shù)。截至本月，流化床氫冶金中試線(xiàn)已實(shí)現全流程工藝貫通。
據介紹，氫冶金項目所需綠電來(lái)自鞍鋼股份鲅魚(yú)圈分公司風(fēng)電機組，綠氫采用先進(jìn)堿水電解制氫技術(shù)，解決了傳統電解水制氫能耗偏高、高活性材料穩定性不足、負荷調變能力弱以及氫氣存儲、輸送和使用安全性等問(wèn)題，并開(kāi)發(fā)配套工藝及控制技術(shù)，實(shí)現自動(dòng)、安全、可靠的連續化生產(chǎn)和供氣。該項目依托流化床氫氣還原鐵新技術(shù)，突破傳統氫冶金原料適應性差、還原效率低和粘結失流難題，打通“制氫—還原—壓塊”全流程，形成了具有完全自主知識產(chǎn)權的流化床氫冶金新技術(shù)成套工藝技術(shù)包；聯(lián)合企業(yè)、高校院所開(kāi)展關(guān)鍵核心裝備自研自產(chǎn)，關(guān)鍵設備國產(chǎn)化率100%，擺脫國外技術(shù)裝備“卡脖子”問(wèn)題，具有較強的可復制可推廣性；采用風(fēng)電光伏等可再生能源實(shí)現高效、低成本、大規模綠氫制取，制氫直流電耗、能效等技術(shù)水平先進(jìn)。相較傳統高爐工藝，該項目噸鐵二氧化碳實(shí)現了近零排放，產(chǎn)出的直接還原鐵產(chǎn)品雜質(zhì)含量低，能夠滿(mǎn)足新能源汽車(chē)電機用鋼等高端產(chǎn)品需求，為鞍鋼集團“綠鋼”認證奠定了基礎。
鞍鋼集團流化床氫冶金新技術(shù)不僅打破了國外技術(shù)壟斷，更提升了我國在低碳冶金領(lǐng)域的國際話(huà)語(yǔ)權和競爭力。與氫基豎爐相比，流化床氫冶金新技術(shù)具有還原效率高、原料適應性廣、可實(shí)現近零碳排放等優(yōu)勢，為世界氫冶金技術(shù)發(fā)展提供了“中國方案”，更能發(fā)揮鞍鋼集團自有礦山的優(yōu)勢，未來(lái)發(fā)展潛力巨大。
中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員姚婷婷介紹，該項目通過(guò)在催化劑性能優(yōu)化、電解堆結構設計、工藝系統集成和智能控制三大方向的技術(shù)深耕，實(shí)現單槽產(chǎn)氫量的提升大于50%、最低運行負荷可降至26%、全負荷范圍內直流電耗控制在3.87-4.40千瓦時(shí)/標方氫氣，提供了安全、經(jīng)濟、穩定的綠色氫源。中國科學(xué)院過(guò)程工程研究所研究員范川林介紹，該項目具有鐵礦原料適應性高、突破顆粒粘結瓶頸、還原反應效率高、工藝設備完全自主化的特點(diǎn)。
物理化學(xué)家、中國科學(xué)院院士李燦介紹，該項目突破了電解水催化劑、氫還原煉鐵等核心技術(shù)，為我國鋼鐵工業(yè)實(shí)現“雙碳”目標提供了“鞍鋼方案”。同時(shí)，與傳統冶煉技術(shù)相比，該項目對鐵礦石品位要求低，有利于提升我國鐵礦資源利用率，緩解鐵礦石進(jìn)口壓力。此外，項目技術(shù)在國際國內推廣前景廣闊，隨著(zhù)未來(lái)大規模工業(yè)化應用，成本競爭力將進(jìn)一步凸顯，為我國引領(lǐng)全球綠色鋼鐵發(fā)展，高質(zhì)量共建“一帶一路”，拓展共贏(yíng)發(fā)展新空間提供了有力支撐。
據悉，下一步，鞍鋼集團將繼續深化開(kāi)放合作，聯(lián)合風(fēng)光電站，集成近零碳電爐等裝備，對接汽車(chē)、家電、航空等行業(yè)企業(yè)，打造“綠電制氫—綠氫冶金—綠鋼應用”的綠色鋼材供應鏈，推進(jìn)50萬(wàn)噸/年流化床煉鐵工業(yè)化示范項目建設，為我國制造業(yè)加快綠色低碳發(fā)展貢獻鞍鋼智慧和力量。
人民日報、新華社、經(jīng)濟日報、中國日報、科技日報、中國冶金報、中國工業(yè)報等十幾家國內主流媒體參加溝通會(huì )。