我国构建基于氢基直接还原的氢冶金工艺路线

科技日报记者 马爱平

当下，钢铁行业面临着艰巨的碳减排任务。氢冶金短流程是钢铁制造流程中最佳的低碳冶金路线之一，其中主体工艺“氢冶金”是实现钢铁行业“碳中和”目标的技术选择。

记者从中冶京诚获悉，其将氢能用于钢铁生产，构建了基于氢基直接还原的氢冶金工艺路线，同时开展了直接还原炼铁、气体自重整、气体加热炉、水处理、二氧化碳捕集和纯化、DRI热送热装等关键技术的研发。

2022年12月16日，由中冶京诚负责总体咨询和总体设计的河钢张宣科技全球首例120万吨氢冶金工程示范项目一期全线贯通，经过连续生产，产品高纯直接还原铁金属化率已稳定在94%以上，各项指标达到一类标准。

目前，中冶京诚“氢冶金+电炉+轧制+产品深加工”全工艺流程的主要核心装备和部件全部实现国产化。与“高炉-转炉”长流程相比，氢冶金短流程工艺优势显著：首先是氢冶金短流程工艺取消了焦化、烧结等高污染工序，使用氢能替代焦炭、煤等碳素能源进行钢铁生产，从源头消减污染排放。其次是氢冶金短流程工艺通过对冶金过程中产生的CO₂进行捕集和再产品化，制成CO₂产品用于下游产业，完成末端治理。第三是氢冶金短流程工艺可使CO₂减排70%，主要污染物氮氧化物、烟气粉尘、二氧化硫排放分别减少70%、80%和30%以上，无脱硫脱硝工艺即可满足超低排放要求。第四是氢冶金短流程是长流程占地面积的二分之一，劳动生产率提高了一倍。