纯氢炼铁技术实现近零排放，中国引领全球钢铁绿色革命

纯氢炼铁技术实现近零排放，中国引领全球钢铁绿色革命

近日，中国钢研集团在全球首条纯氢多稳态竖炉示范生产线上，展示了氢基直接还原炼铁工这一新职业的独特魅力。氢冶金技术不仅实现了近零碳排放，还带来了更高品质的海绵铁产品。作为氢基直接还原炼铁工，魏本福和卢兴用每天都要进行细致的安全巡检，确保氢气还原氧化铁的过程顺利进行。这项新技术不仅推动了“绿电—制氢—用氢”的新能源产业链形成，也为钢铁行业实现“双碳”目标提供了重要途径。

中国钢研集团的氢基直接还原炼铁技术在全球范围内处于领先地位。该技术采用纯氢作为还原剂，在高温条件下将氧化铁还原为铁，同时生成水蒸气。其化学反应方程式为：

[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \xrightarrow{\text{高温}} 2\text{Fe} + 3\text{H}_2\text{O} ]

这一过程不仅实现了近零碳排放，还生产出了高品质的海绵铁产品。与传统的高炉—转炉长流程相比，氢基直接还原炼铁技术具有显著的环保优势。据统计，中国2023年粗钢产量达10.29亿吨，占全球总量约54%，其中90%采用高炉—转炉工艺，能耗占全国能源消费总量11%，碳排放占全国总量15%。在巨大的节能降碳压力下，氢冶金技术成为钢铁行业绿色转型的关键路径。

随着氢基直接还原炼铁技术的应用，一个新的职业——氢基直接还原炼铁工应运而生。这一职业的主要职责包括操作反应竖炉、加热器、工艺回路系统、二氧化碳脱除系统、装排料系统、涂覆系统、筒仓系统等设备，生产符合质量标准的氢基直接还原铁。

具体工作内容包括：

1. 操作反应竖炉，监控竖炉控制系统设备，调整工艺参数，指挥、协调各岗位操作，生产符合质量标准的DRI；
2. 操作加热器，使加热器工艺气体出口温度达到规定值；
3. 操作补给气压缩机、循环气压缩机，以及工艺回路的12分离塔、加湿器、急冷器、冷却塔等设备，合理匹配流量、温度、压力等工艺参数，保证工艺回路的稳定运行，满足反应竖炉的生产需求；
4. 操作二氧化碳脱除系统设备，脱除工艺气体中的二氧化碳；
5. 监控原料储存情况，联系原料运送，验收原料，将原料送入皮料仓；
6. 操作涂覆系统设备，对球团或块矿进行涂覆作业；
7. 操控装料设备，实现球团或块矿原料按需求、比例安全连续装入高压工作状态中的反应竖炉；操作竖炉排料设备，实现热态的 DRI 产品从反应竖炉中连续排放至外置冷却器；操作外置冷却器排料设备，实现冷态的DRI 产品安全稳定排放到产品输送皮带，并在筒仓中储存。

这一新职业的出现，不仅为求职者提供了新的就业选择，也推动了钢铁行业的转型升级。

氢基直接还原炼铁技术的推广，带动了“绿电—制氢—用氢”产业链的形成和发展。这一产业链的构建，不仅推动了可再生能源的高效利用，还为钢铁行业提供了清洁的生产方式。

在这一产业链中，可再生能源（如风能、太阳能）用于发电，产生的电力通过电解水制取氢气。制得的氢气作为还原剂用于氢基直接还原炼铁过程，最终生产出绿色钢铁产品。这一过程实现了从能源生产到钢铁制造的全程绿色化。

国家层面高度重视氢冶金技术的发展。工业和信息化部、国家发展改革委、国家能源局联合印发的《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》提出，到2027年，清洁低碳氢在冶金等行业实现规模化应用。同时，国家还通过产能置换、低碳冶金技术攻关项目等方式，支持氢冶金技术的研发和应用。

目前，多家钢铁企业都在积极布局氢冶金技术。例如，宝钢湛江钢铁、河钢张宣科技、鞍钢集团等都在开展相关技术研发和示范应用。随着绿氢制取技术的突破和成本降低，氢冶金技术将逐步具备竞争优势，展现出广阔的发展前景。

中国钢研集团的氢基直接还原炼铁技术不仅在国内具有重要意义，也为全球钢铁行业的绿色转型提供了中国方案。作为全球钢铁大国，中国在氢冶金领域的创新实践，将为世界范围内的钢铁行业低碳转型提供重要的参考和示范。这一技术的成功应用，不仅有助于实现“双碳”目标，还将推动全球钢铁行业向更加清洁、高效的方向发展。