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第十六屆全國鋼鐵貿易與物流企業百家誠信暨品牌供應商評選揭曉
鞍鋼集團全球首套綠電綠氫流化床氫冶金中試線全流程工藝貫通
【摘要】8月28日，記者在鞍鋼集團氫冶金項目新聞媒體溝通會上獲悉，鞍鋼集團建設的全球首套綠電綠氫流化床氫冶金中試線實現全流程工藝貫通，已穩定產出金屬化率達到95%的綠色近零碳直接還原鐵產品，成功實現從實驗室研發到中試的跨越。
8月28日，記者在鞍鋼集團氫冶金項目新聞媒體溝通會上獲悉，鞍鋼集團建設的全球首套綠電綠氫流化床氫冶金中試線實現全流程工藝貫通，已穩定產出金屬化率達到95%的綠色近零碳直接還原鐵產品，成功實現從實驗室研發到中試的跨越。該項目是鞍鋼集團深入貫徹落實習近平生態文明思想、習近平總書記關于碳達峰碳中和工作的重要論述，積極穩妥推進碳達峰碳中和的重要實踐，通過“綠電制氫—綠氫還原”短流程徹底重構生產鏈，替代傳統高爐碳還原煉鐵，解決碳排放問題，實現“碳冶金”向“氫冶金”轉變，為鋼鐵行業實現“雙碳”目標、轉型升級和加快推動高質量發展開辟全新路徑。
溝通會上，鞍鋼集團總工程師向與會嘉賓介紹氫冶金項目重大意義、技術創新、建設過程、取得成效及前景展望等。中國科學院有關專家作項目技術介紹。 鋼鐵行業是碳排放大戶，碳排放量占全國碳排放總量的15%，是我國實現碳達峰碳中和的關鍵戰場。近年來，鞍鋼集團積極踐行國家“雙碳”戰略，于2021年5月和12月先后發布《鞍鋼集團碳達峰碳中和宣言》和《鞍鋼集團低碳冶金路線圖》。
面對傳統高爐長流程煉鐵依賴焦化、燒結等高碳排放環節的行業現狀，2022年，鞍鋼集團聯合中國科學院大連化學物理研究所、過程工程研究所和上海大學等單位啟動了萬噸級流化床氫冶金中試線建設。此舉不僅是我國綠色低碳冶金技術攻關的重要探索，更是響應國家“雙碳”戰略、引領鋼鐵行業深度脫碳的先行實踐。
氫冶金項目于2022年9月正式開工，歷經兩年攻堅完成建設。2024年5月，鞍鋼集團發布綠色低碳主品牌“angreen”和低碳排放鋼工藝路線圖，其中“流化床氫氣煉鐵工藝技術”成為首批授權使用“angreen”的工藝技術。截至本月，流化床氫冶金中試線已實現全流程工藝貫通。
據介紹，氫冶金項目所需綠電來自鞍鋼股份鲅魚圈分公司風電機組，綠氫采用先進堿水電解制氫技術，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題，并開發配套工藝及控制技術，實現自動、安全、可靠的連續化生產和供氣。該項目依托流化床氫氣還原鐵新技術，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權的流化床氫冶金新技術成套工藝技術包；聯合企業、高校院所開展關鍵核心裝備自研自產，關鍵設備國產化率100%，擺脫國外技術裝備“卡脖子”問題，具有較強的可復制可推廣性；采用風電光伏等可再生能源實現高效、低成本、大規模綠氫制取，制氫直流電耗、能效等技術水平先進。相較傳統高爐工藝，該項目噸鐵二氧化碳實現了近零排放，產出的直接還原鐵產品雜質含量低，能夠滿足新能源汽車電機用鋼等高端產品需求，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不僅打破了國外技術壟斷，更提升了我國在低碳冶金領域的國際話語權和競爭力。與氫基豎爐相比，流化床氫冶金新技術具有還原效率高、原料適應性廣、可實現近零碳排放等優勢，為世界氫冶金技術發展提供了“中國方案”，更能發揮鞍鋼集團自有礦山的優勢，未來發展潛力巨大。
中國科學院大連化學物理研究所研究員姚婷婷介紹，該項目通過在催化劑性能優化、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深耕，實現單槽產氫量的提升大于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/標方氫氣，提供了安全、經濟、穩定的綠色氫源。中國科學院過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。
物理化學家、中國科學院院士李燦介紹，該項目突破了電解水催化劑、氫還原煉鐵等核心技術，為我國鋼鐵工業實現“雙碳”目標提供了“鞍鋼方案”。同時，與傳統冶煉技術相比，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，緩解鐵礦石進口壓力。此外，項目技術在國際國內推廣前景廣闊，隨著未來大規模工業化應用，成本競爭力將進一步凸顯，為我國引領全球綠色鋼鐵發展，高質量共建“一帶一路”，拓展共贏發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放合作，聯合風光電站，集成近零碳電爐等裝備，對接汽車、家電、航空等行業企業，打造“綠電制氫—綠氫冶金—綠鋼應用”的綠色鋼材供應鏈，推進50萬噸/年流化床煉鐵工業化示范項目建設，為我國制造業加快綠色低碳發展貢獻鞍鋼智慧和力量。
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