“此次试验，实现了降低焦比10%以上、减少二氧化碳排放量10%以上、增加铁产量13%以上，同时还为钢铁生产中大规模安全使用氢气提供了宝贵经验。”秦皇岛市昌黎县兴国精密机件有限公司总经理周国成，在“以氢代碳”高炉喷吹纯氢冶炼技术开发试验项目现场高兴地向记者介绍。
近日，“以氢代碳”高炉喷吹纯氢冶炼技术开发试验项目在秦皇岛市昌黎县成功完成，将有力推动铸造、钢铁冶金等传统产业转型升级，实现高质量发展。
试验以可解剖打开式的40立方米试验炉为核心，通过在试验平台上开展包括供氢、富氢冶炼、炉顶煤气循环喷吹和二氧化碳捕集分离等环节技术开发、筛选、深化、完善和技术经济评估，完成单元技术的转化应用和集成创新，构建高炉富氢低碳冶炼技术理论和工艺原型，实现原创性低碳炼铁技术的开发。
氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，将氢气用于钢铁生产的“以氢代碳”高炉喷吹纯氢冶炼技术，是钢铁产业优化能源结构和工艺流程，实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。
此次“以氢代碳”高炉喷吹纯氢冶炼技术试验项目由上海大学与昌黎县兴国精密机件有限公司联合完成，在试验中系统运行正常，相关数据达到预期标准。
据上海大学材料学院教授张玉文介绍，“以氢代碳”高炉喷吹纯氢冶炼技术就是用氢气替代煤炭和焦炭，氢气参与冶金过程产物是绿色、无污染的水，这是大幅降低碳排放的重要途径，也是冶金过程绿色低碳化的关键革新性技术。为解决用量和安全生产两大难题，研发团队充分借鉴氢能源汽车生产经验，结合冶金行业应用环境特点，经过多轮调整、优化，设计出满足冶金行业的全套生产流程。
“研发中心采用富氧喷氢、装料调控等手段解决了高炉富氢与传统炼铁过程的耦合协调问题，保证炉内氢气和铁矿石发生氧化还原反应时，炉内温度依然能达到冶金需求。”张玉文表示。
据了解，为完成“以氢代碳”高炉喷吹纯氢冶炼技术开发试验，2019年上海大学与昌黎县兴国精密机件有限公司签订了“产学研用”战略合作协议，共建“高端特殊（球墨）铸钢产品研发中心”和“低碳技术研发中心”，联合打造河北兴国绿色铸造与智能制造产业园。
