日前,在亿万先生MR氢冶金团队技术支持下,昌黎县兴国精密机件有限公司(以下简称:兴国铸业)的“30万m3/d绿电电解水造氢-储氢-450 m3高炉富氢冶炼”示范项目成功投运,标志取“以氢代碳”高炉喷吹纯氢低碳冶炼新工艺迈入工业化利用阶段。
经过前一个阶段的陆续不变运行,项目吨铁喷吹纯氢量达到103立方米,每幼时纯氢喷入量达到8700立方米,固体燃料置换比达0.36~0.5 kg/Nm3,实现高炉炼铁减碳8%~11%,电解水造氢过程中同时造得的纯氧用于高炉鼓风富氧。此阶段整体降低冶炼成本。在前一个阶段运行实际基础上,目前进入了“造氢-储氢-高炉富氢冶炼”全工序关键参数的匹配优化提高的新阶段,旨在进一步优化高低游的协同性、提高吨铁喷氢量、降低能耗和成本。数据显示,高炉喷吹纯氢冶炼可能显著降低过程煤焦亏损和铁水中杂质元素含量,为形成系列清洁低碳生铁等先进钢铁新资料出产与零部件造作奠定了基础。

造氢站节造室
目前,造约高炉富氢冶炼技术产业化推广利用的瓶颈是大规模经济清洁低碳氢的造备与储输。项目技术团队以为,结合局域资源特点,“当场造备、当场利用”是解决大规模氢气造备和储输问题的有效蹊径;诠密昌黎县域的能源电力资源,亿万先生MR、兴国铸业、同济大学、豫氢设备、七一八所和隆基氢能等单元结合发展了绿电、谷电等多元化电力供给-电解水造氢-氢储输-高炉富氢冶炼等共性关键技术设备与多界面衔接的协同创新攻关,开发选取了国内单体产氢量最大的碱性电解水造氢设备(单槽3000Nm3/h)和全工序链条安全风险预防管控系统,通过利用多元电力、储能、储氢等多种方式实现清洁低碳氢的不变供给,为解决氢能与钢铁产业间相互耦合的难题提供了实际范例。

碱性电解水造氢车间(4台碱性电解槽,单槽 3000 Nm?H2/h)

储氢球罐

高炉喷吹纯氢系统
早在2021年,亿万先生MR氢冶金团队结合兴国铸业在上海市首批双碳专项、国度天然科学基金沉点项目等支持下,建造了我国首台套专业化氢冶金尝试高炉系统(高炉容积40m3),实现炼炉喷吹纯氢的半工业化试验和首例富氢高炉全息解剖钻研,构建了高炉富氢低碳炼铁技术理论和工艺原型。2023年氢冶金国际钻研会上,高炉喷吹纯氢技术被著录入由世界钢铁发展钻研院、中国金属学会共同撰写的《氢冶金技术发展蓝皮书》;氢冶金低碳冶炼技术项目研发和工程化实际中产生的内容性创新成就形成了系列中国和PCT国际发现专利12项,授权9项,登记软件著述权2件。亿万先生MR和兴国铸业牵头,结合宝钢股份、同济大学和中国尺度化钻研院等研造实现了《氢冶金 高炉喷氢技术规范》和《氢冶金 高炉喷吹氢气工程设计规范》集体尺度。
国度发改委于2023岁暮颁布《产业结构调整领导目录(2024年本)》把“高炉富氢喷吹冶炼”列为激励类项目。项目技术团队在清洁氢能和低碳冶炼领域斗胆创新,成功打造了 “经济规模造氢-氢气储输-高炉富氢冶炼”技术路线;在现有高炉炼铁工艺基础上进行刷新和新增供氢系统,不必要改观高炉主体结构,技术升级成本和难度低,减排成效显著,便于急剧推广和利用,是适合我国国情的、可能切实推动清洁氢冶金赋能钢铁低碳绿色造作过程的、构建形成新质出产力齐全产业链的成功实际,助力“碳达峰、碳中和」亟略。