全球新动态：中国式现代化河钢实践丨研发氢冶金关键技术引领行业绿色低碳发展

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本网首席记者张立宽记者李永镇

近日，由河钢、东北大学、张宣科技联合申报的《全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统及炼铁方法》获国家发明专利授权。

《全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统及炼铁方法》发明专利，是全球首例富氢气体（焦炉煤气）零重整竖炉直接还原氢冶金示范工程（以下简称河钢氢冶金示范工程）研发建设中总结提炼的实质性创新成果。该专利属于氢冶金低碳炼铁技术领域，可大幅度降低炼铁生产中碳的使用量和减少CO₂的排放量。通过设计相应的炉型及工艺，使间接还原区金属化率达85%—95%，大大降低了吨铁冶炼碳耗。采用全氧使自身反应器还原产生的煤气循环利用，达到降低40%以上CO₂排放的目标。

氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。

作为钢铁行业绿色转型的先行者，河钢深耕氢能与钢铁的融合创新、协同发展，超前跟踪世界氢冶金技术的研究与发展，以河钢氢冶金示范工程为支撑，深入开展以焦炉煤气为还原气体的技术研究和产业化实践，不断攻克氢冶金技术壁垒，研发形成关键共性核心技术，构建氢冶金自主知识产权集群。

河钢全球首创的“焦炉煤气零重整竖炉直接还原”工艺技术，是河钢氢冶金示范工程的核心内容。河钢结合自身实际，充分发挥丰富的焦炉煤气资源优势，打破国际上采用天然气制备原料气的常规，创新采用焦炉煤气作为气基。

作为可以直接利用的氢能源，焦炉煤气含有55%—65%的氢气成分，可在氢基竖炉内催化裂解为一氧化碳和氢气，实现“自重整”。自重整后，工艺气体中的氢碳比可达到8:1以上，是目前工业化生产中含氢比例最高的气基竖炉直接还原工艺，最接近未来100%氢还原的工艺状态。同时，河钢氢冶金示范工程竖炉反应器针对高比例氢含量进行了优化设计，预留了绿氢切换功能，不需大规模改造即可直接开展切换为更高比例富氢还原气、纯氢作还原气的工业试验，为未来实现100%绿氢竖炉直接还原提供基础。

此外，河钢还研发出具有国际领先水平的“CO₂捕集+CO₂精制”技术，可明显减少整个工艺过程中的CO₂排放量，实现CO₂变废为宝、增值创效；形成了包含《全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统及炼铁方法》《控制氮气富集的气基直接还原炼铁方法及系统》等30项氢冶金专利技术的绿色短流程工艺。

河钢通过打造可推广、可复制的“零碳”制氢与氢能产业发展协同互补的创新发展模式，进一步引领钢铁冶金工艺绿色低碳新发展，为我国钢铁行业实现由“碳冶金”向“氢冶金”的颠覆性变革贡献力量。

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(责任编辑：黄俊飞)

全球新动态：中国式现代化河钢实践丨研发氢冶金关键技术引领行业绿色低碳发展

时间：2023-04-07 18:51:38来源 : 能源矿业新闻

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