“此次試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了降低焦比10%以上、減少二氧化碳排放量10%以上、增加鐵產(chǎn)量13%以上，同時還為鋼鐵生產(chǎn)中大規(guī)模安全使用氫氣提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。”秦皇島市昌黎縣興國精密機(jī)件有限公司總經(jīng)理周國成，在“以氫代碳”高爐噴吹純氫冶煉技術(shù)開發(fā)試驗(yàn)項(xiàng)目現(xiàn)場高興地向記者介紹。
近日，“以氫代碳”高爐噴吹純氫冶煉技術(shù)開發(fā)試驗(yàn)項(xiàng)目在秦皇島市昌黎縣成功完成，將有力推動鑄造、鋼鐵冶金等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
試驗(yàn)以可解剖打開式的40立方米試驗(yàn)爐為核心，通過在試驗(yàn)平臺上開展包括供氫、富氫冶煉、爐頂煤氣循環(huán)噴吹和二氧化碳捕集分離等環(huán)節(jié)技術(shù)開發(fā)、篩選、深化、完善和技術(shù)經(jīng)濟(jì)評估，完成單元技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用和集成創(chuàng)新，構(gòu)建高爐富氫低碳冶煉技術(shù)理論和工藝原型，實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)性低碳煉鐵技術(shù)的開發(fā)。
氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗瑢錃庥糜阡撹F生產(chǎn)的“以氫代碳”高爐噴吹純氫冶煉技術(shù)，是鋼鐵產(chǎn)業(yè)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和工藝流程，實(shí)現(xiàn)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。
此次“以氫代碳”高爐噴吹純氫冶煉技術(shù)試驗(yàn)項(xiàng)目由上海大學(xué)與昌黎縣興國精密機(jī)件有限公司聯(lián)合完成，在試驗(yàn)中系統(tǒng)運(yùn)行正常，相關(guān)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)上海大學(xué)材料學(xué)院教授張玉文介紹，“以氫代碳”高爐噴吹純氫冶煉技術(shù)就是用氫氣替代煤炭和焦炭，氫氣參與冶金過程產(chǎn)物是綠色、無污染的水，這是大幅降低碳排放的重要途徑，也是冶金過程綠色低碳化的關(guān)鍵革新性技術(shù)。為解決用量和安全生產(chǎn)兩大難題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)充分借鑒氫能源汽車生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合冶金行業(yè)應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)，經(jīng)過多輪調(diào)整、優(yōu)化，設(shè)計(jì)出滿足冶金行業(yè)的全套生產(chǎn)流程。
“研發(fā)中心采用富氧噴氫、裝料調(diào)控等手段解決了高爐富氫與傳統(tǒng)煉鐵過程的耦合協(xié)調(diào)問題，保證爐內(nèi)氫氣和鐵礦石發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，爐內(nèi)溫度依然能達(dá)到冶金需求。”張玉文表示。
據(jù)了解，為完成“以氫代碳”高爐噴吹純氫冶煉技術(shù)開發(fā)試驗(yàn)，2019年上海大學(xué)與昌黎縣興國精密機(jī)件有限公司簽訂了“產(chǎn)學(xué)研用”戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建“高端特殊（球墨）鑄鋼產(chǎn)品研發(fā)中心”和“低碳技術(shù)研發(fā)中心”，聯(lián)合打造河北興國綠色鑄造與智能制造產(chǎn)業(yè)園。
