日(ri)前，昌黎縣興(xing)國精(jing)密(mi)機件有限公司（以下簡(jian)稱興(xing)國鑄業）“30萬m3/d綠電(dian)電(dian)解水(shui)制氫(qing)(qing)—儲(chu)氫(qing)(qing)—450m3高爐富氫(qing)(qing)冶煉(lian)”示范(fan)項(xiang)目(mu)（以下簡(jian)稱項(xiang)目(mu)）成功投(tou)運(yun)，標志(zhi)著“以氫(qing)(qing)代碳(tan)(tan)”高爐噴吹純氫(qing)(qing)低碳(tan)(tan)冶煉(lian)新工藝邁入工業化(hua)應(ying)用(yong)階段。

經過(guo)前一(yi)階(jie)(jie)(jie)段的(de)連續穩定運(yun)行，項目噸鐵(tie)噴(pen)吹純(chun)氫量達(da)(da)(da)到103立方米，每小時(shi)的(de)純(chun)氫噴(pen)入量達(da)(da)(da)到8700立方米，固體燃(ran)料置換(huan)比(bi)達(da)(da)(da)0.36~0.5kg/Nm3，實(shi)現高(gao)(gao)(gao)爐煉(lian)鐵(tie)減碳(tan)8%~11%，電解(jie)水制(zhi)氫過(guo)程中同(tong)時(shi)制(zhi)得的(de)純(chun)氧用于高(gao)(gao)(gao)爐鼓風富氧，此階(jie)(jie)(jie)段整(zheng)體大幅度(du)降低冶煉(lian)成本(ben)。在前一(yi)階(jie)(jie)(jie)段運(yun)行實(shi)踐的(de)基(ji)礎(chu)上，目前，項目已(yi)進(jin)入“制(zhi)氫—儲氫—高(gao)(gao)(gao)爐富氫冶煉(lian)”全工序關鍵參數的(de)匹配優化提高(gao)(gao)(gao)的(de)新(xin)(xin)階(jie)(jie)(jie)段。這一(yi)階(jie)(jie)(jie)段旨在進(jin)一(yi)步提高(gao)(gao)(gao)噸鐵(tie)噴(pen)氫量、優化上下(xia)游的(de)協同(tong)性、降低能(neng)耗(hao)和成本(ben)。數據顯(xian)示，高(gao)(gao)(gao)爐噴(pen)吹純(chun)氫冶煉(lian)能(neng)夠顯(xian)著降低過(guo)程煤焦消耗(hao)和鐵(tie)水中雜質元素含量，為(wei)形成系列清潔低碳(tan)生(sheng)鐵(tie)等先進(jin)鋼鐵(tie)新(xin)(xin)材料生(sheng)產與零部(bu)件制(zhi)造奠(dian)定了基(ji)礎(chu)。

目前，高(gao)爐富(fu)(fu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)冶煉(lian)技術(shu)(shu)產業(ye)(ye)化推(tui)廣應(ying)用的(de)瓶頸是大(da)規模經濟清(qing)潔低(di)碳氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)制備(bei)與儲輸(shu)(shu)。興國鑄業(ye)(ye)技術(shu)(shu)團(tuan)隊認(ren)為(wei)，結合局(ju)域資(zi)(zi)源特點，“就地制備(bei)、就地利(li)用”是解(jie)決大(da)規模氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)氣(qi)制備(bei)和(he)儲輸(shu)(shu)問(wen)題的(de)有效途徑(jing)。為(wei)此，基于秦皇島昌(chang)黎縣域的(de)能(neng)源電(dian)力(li)資(zi)(zi)源，興國鑄業(ye)(ye)聯合上海大(da)學(xue)、同濟大(da)學(xue)、豫氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)裝備(bei)、七一八所和(he)隆(long)基氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)等(deng)(deng)單(dan)位開展了綠電(dian)、谷電(dian)等(deng)(deng)多(duo)元化電(dian)力(li)供給—電(dian)解(jie)水制氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)—氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)儲輸(shu)(shu)—高(gao)爐富(fu)(fu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)冶煉(lian)等(deng)(deng)共性(xing)關鍵技術(shu)(shu)裝備(bei)與多(duo)界(jie)面銜接的(de)協同創新攻關，開發采(cai)用了國內(nei)單(dan)體產氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)量最(zui)大(da)的(de)堿(jian)性(xing)電(dian)解(jie)水制氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)裝備(bei)（單(dan)槽(cao)3000Nm3/h）和(he)全工序(xu)鏈條安(an)全風(feng)險預防管控系(xi)統，通過利(li)用多(duo)元電(dian)力(li)、儲能(neng)、儲氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)等(deng)(deng)多(duo)種方(fang)式實現清(qing)潔低(di)碳氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)穩定供應(ying)，為(wei)解(jie)決氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)與鋼鐵產業(ye)(ye)間相(xiang)互耦合的(de)難題提供了實踐范例。

據悉(xi)，早在(zai)2021年(nian)，興國(guo)鑄(zhu)業(ye)(ye)就聯合上海(hai)大(da)學(xue)在(zai)河北省重點研(yan)發(fa)計劃項(xiang)目、國(guo)家自然科學(xue)基金(jin)(jin)重點項(xiang)目等(deng)支持(chi)下，建造了(le)我國(guo)首(shou)臺套(tao)專業(ye)(ye)化(hua)氫(qing)冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin)實(shi)(shi)驗(yan)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)系(xi)統(tong)（高(gao)(gao)(gao)爐(lu)容(rong)積(ji)40m3），完成(cheng)了(le)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)噴(pen)吹純氫(qing)的半工(gong)業(ye)(ye)化(hua)試驗(yan)和(he)(he)首(shou)例富(fu)氫(qing)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)全息解(jie)剖研(yan)究，構(gou)建了(le)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)富(fu)氫(qing)低碳煉(lian)(lian)鐵(tie)(tie)技術理(li)論和(he)(he)工(gong)藝原型。在(zai)2023年(nian)氫(qing)冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin)國(guo)際研(yan)討會上，高(gao)(gao)(gao)爐(lu)噴(pen)吹純氫(qing)技術被著(zhu)錄入(ru)由世界鋼鐵(tie)(tie)發(fa)展(zhan)研(yan)究院、中(zhong)國(guo)金(jin)(jin)屬(shu)學(xue)會共同撰寫的《氫(qing)冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin)技術發(fa)展(zhan)藍皮書》；2024年(nian)入(ru)選秦皇島新(xin)質生(sheng)產力入(ru)庫(ku)項(xiang)目。氫(qing)冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin)低碳冶(ye)(ye)(ye)煉(lian)(lian)技術項(xiang)目研(yan)發(fa)和(he)(he)工(gong)程(cheng)化(hua)實(shi)(shi)踐(jian)中(zhong)產生(sheng)的實(shi)(shi)質性創新(xin)成(cheng)果，形成(cheng)了(le)系(xi)列中(zhong)國(guo)和(he)(he)PCT國(guo)際發(fa)明專利7項(xiang)，授權5項(xiang)，登(deng)記(ji)軟件著(zhu)作權2件。此外，興國(guo)鑄(zhu)業(ye)(ye)聯合上海(hai)大(da)學(xue)、寶(bao)鋼股份、同濟(ji)大(da)學(xue)和(he)(he)中(zhong)國(guo)標準化(hua)研(yan)究院等(deng)單位研(yan)制完成(cheng)了(le)《氫(qing)冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin) 高(gao)(gao)(gao)爐(lu)噴(pen)氫(qing)技術規范(fan)(fan)》和(he)(he)《氫(qing)冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin) 高(gao)(gao)(gao)爐(lu)噴(pen)吹氫(qing)氣(qi)工(gong)程(cheng)設(she)計規范(fan)(fan)》團(tuan)體標準。

據悉(xi)，國(guo)家發改委于2023年末發布的《產業(ye)結(jie)構調整指導目錄(lu)（2024年本）》把“高爐(lu)富氫(qing)(qing)(qing)噴吹冶(ye)煉”列為鼓勵類(lei)項目。對此，興國(guo)鑄業(ye)技(ji)術(shu)團隊表示(shi)，通過在清(qing)潔(jie)氫(qing)(qing)(qing)能(neng)和(he)低(di)碳(tan)(tan)冶(ye)煉領(ling)域的大(da)膽創新(xin)，興國(guo)鑄業(ye)已成(cheng)功打(da)造“經濟規模制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)—氫(qing)(qing)(qing)氣儲(chu)輸—高爐(lu)富氫(qing)(qing)(qing)冶(ye)煉”技(ji)術(shu)路線；在現(xian)有高爐(lu)煉鐵工藝(yi)基礎上進行改造和(he)新(xin)增供(gong)氫(qing)(qing)(qing)系統，不需要變(bian)動(dong)高爐(lu)主體結(jie)構，技(ji)術(shu)升級成(cheng)本和(he)難度低(di)，減(jian)排效果顯(xian)著，便于快速推廣和(he)應用，是適合我國(guo)國(guo)情的、助力(li)“碳(tan)(tan)達(da)峰(feng)、碳(tan)(tan)中和(he)”戰(zhan)略的、能(neng)夠切實推進清(qing)潔(jie)氫(qing)(qing)(qing)冶(ye)金賦(fu)能(neng)鋼鐵低(di)碳(tan)(tan)綠色制(zhi)(zhi)造進程的、構建(jian)形成(cheng)新(xin)質生產力(li)完整產業(ye)鏈(lian)的成(cheng)功實踐。