12月16日，河钢集团张宣科技120万吨氢冶金示范工程（以下简称：河钢氢冶金示范工程）一期全线贯通。该工程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，标志着我国钢铁行业由传统“碳冶金”向新型“氢冶金”的转变迈出颠覆性、示范性、关键性步伐，将进一步引领传统钢铁冶金工艺变革，实现绿色低碳发展。
与传统碳冶金相比，氢冶金以氢气为燃料和还原剂，可以使炼铁摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题。“可以预见，钢铁、能源等领域的核心竞争力，将由‘摄取化石能源的能力’，逐步转变为以氢冶金为代表的‘降碳捕碳，摆脱化石能源束缚的能力’。”河钢集团党委书记、董事长于勇表示。
有别于国际上采用天然气制备还原工艺气体的常规手段，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。河钢集团张宣科技党委书记、董事长王宏斌介绍，作为一种富氢气体，焦炉煤气本身含有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。
通过贯通富氢气体净化、氢基竖炉还原、碳捕集及再利用、EAF洁净钢冶炼等绿色短流程，形成“CO2捕集 CO2精制”全新工艺路线等一系列领先技术的创新应用，河钢正在打造出可推广、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。据测算，与同等生产规模的传统“高炉 转炉”长流程工艺相比，河钢氢冶金示范工程一期每年可减少CO2排放80万吨，减排比例达到70%以上，同时SO2、NOx、烟粉尘排放分别减少30%、70%和80%以上，且生产每吨直接还原铁可捕集CO2约125千克。 据悉，河钢氢冶金示范工程配套建设的电炉短流程高端金属材料生产线，将充分发挥直接还原铁低碳排放高纯净度的优势，开展近零碳排放短流程技术研发，探索工艺流程变革背景下的降碳极限，逐步释放全流程减碳潜力，打造行业首套“零碳”示范产线。
能源变革是达成双碳目标的重要路径。作为钢铁行业绿色转型的先行者，河钢集团深耕氢能与钢铁的融合创新、协同发展，“钢铁 氢能”的创新融合发展，特别是钢铁工业丰富的场景资源和广泛的链接优势，让氢能产业拥有更大发展空间和更多发展机遇。河钢集团新闻发言人、副总经理李毅仁表示，氢能将对我国能源结构和消费体系产生革命性影响。在全球能源向清洁化、低碳化、智能化发展的趋势下，钢铁行业无论是能源结构创新还是工艺结构创新，氢能应用都是实现低碳、甚至“零碳”排放的最佳途径。河钢坚定与国家双碳战略同向同行，已经成为氢冶金技术的先行者、践行者和探索者。通过持续提升氢冶金、制氢储氢加氢、氢技术输出及氢相关装备制造的全产业链科研开发与工程应用能力，构建起氢能源开发和利用的低碳、绿色生态圈，让钢铁工业领域的氢能产业具有了“源于钢铁、超越钢铁”的全新特质和溢出价值。
以120万吨氢冶金示范工程一期全线贯通为新起点，河钢进入打造“近零碳排”全产业链示范工厂快车道，也步入低碳钢铁产品研发及低碳产业链建设新阶段。河钢将以氢气制备、氢气储运、氢能物流、氢冶金等全流程项目建设为突破口，加快实施氢能全产业链布局，打造全国最具代表性和示范性的氢能利用产业体系，建设最具竞争力和影响力的氢能应用示范企业。（余天门）
