2024年12月07日，北京——昌黎縣興國精密機件有限公司（簡稱“興國鑄業(yè)”）近日宣布，其“30萬m3/d綠電電解水制氫—儲氫—450m3高爐富氫冶煉”示范項目已成功投運。此舉標志著中國“以氫代碳”高爐噴吹純氫低碳冶煉新工藝正式邁入工業(yè)化應用的新篇章。

該項目自啟動以來，經(jīng)過連續(xù)穩(wěn)定的運行測試，現(xiàn)已實現(xiàn)噸鐵噴吹純氫量103立方米、每小時純氫噴入量8700立方米，固體燃料置換比達到0.360.5kg/Nm3，高爐煉鐵過程減碳效果顯著，減碳比例達到8%11%。同時，電解水制氫過程中產(chǎn)生的純氧也用于高爐鼓風富氧，進一步降低了冶煉成本。

目前，項目已進入全工序關鍵參數(shù)的匹配優(yōu)化階段，旨在通過技術革新，進一步提高噸鐵噴氫量，優(yōu)化上下游協(xié)同作業(yè)，降低整體能耗和成本。實踐表明，高爐噴吹純氫冶煉技術不僅能顯著減少煤焦消耗和鐵水中雜質元素含量，還為生產(chǎn)清潔低碳生鐵等先進鋼鐵新材料提供了堅實基礎。

針對大規(guī)模經(jīng)濟清潔低碳氫的制備與儲輸難題，興國鑄業(yè)技術團隊結合本地資源特點，提出了“就地制備、就地利用”的解決方案。依托秦皇島昌黎縣域的能源電力資源，興國鑄業(yè)聯(lián)合上海大學、同濟大學、豫氫裝備、七一八所和隆基氫能等單位，共同研發(fā)了綠電、谷電等多元化電力供給—電解水制氫—氫儲輸—高爐富氫冶煉等關鍵技術裝備，并實現(xiàn)了多界面銜接的協(xié)同創(chuàng)新。

項目中，興國鑄業(yè)采用了國內單體產(chǎn)氫量最大的堿性電解水制氫裝備（單槽3000Nm3/h）和全工序鏈條安全風險預防管控系統(tǒng)，通過多元電力、儲能、儲氫等多種方式，確保了清潔低碳氫的穩(wěn)定供應。這一實踐為解決氫能與鋼鐵產(chǎn)業(yè)間的耦合難題提供了寶貴經(jīng)驗。

值得一提的是，興國鑄業(yè)在氫冶金低碳冶煉技術領域的研發(fā)和創(chuàng)新成果豐碩。自2021年以來，公司已聯(lián)合上海大學等單位，成功構建了高爐富氫低碳煉鐵技術理論和工藝原型，并完成了多項專利和軟件著作權的申請與授權。此外，公司還參與了《氫冶金 高爐噴氫技術規(guī)范》和《氫冶金 高爐噴吹氫氣工程設計規(guī)范》等團體標準的研制工作。

國家發(fā)改委發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄（2024年本）》中，將“高爐富氫噴吹冶煉”列為鼓勵類項目。對此，興國鑄業(yè)技術團隊表示，公司將繼續(xù)致力于清潔氫能和低碳冶煉領域的創(chuàng)新，推動“經(jīng)濟規(guī)模制氫—氫氣儲輸—高爐富氫冶煉”技術路線的完善與推廣。這一技術路線在現(xiàn)有高爐煉鐵工藝基礎上進行改造和新增供氫系統(tǒng)，無需變動高爐主體結構，具有技術升級成本低、減排效果顯著、易于推廣等優(yōu)勢，是助力中國實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標、推動行業(yè)低碳綠色制造進程的成功實踐。