純氫冶金的發(fā)展與實(shí)踐作用

鋼鐵行業(yè)鐵前CO?排放量占總排放量的70%以上，鐵前工序減碳是實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)“碳達(dá)峰、碳中和”的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段利用非高爐天鐵氣基豎爐還原技術(shù)，根據(jù)中國(guó)鋼研提出的純氫豎爐還原工藝路線，優(yōu)化各種工藝參數(shù)，為實(shí)現(xiàn)綠氫冶金CO?低排放或零排放提供一條解決方案。

為什么要發(fā)展純氫冶金？

“雙碳”背景下，鋼鐵企業(yè)面臨巨大的減排壓力，純氫冶金具備環(huán)保和高端材料制備的雙重功能，氫能是可以替代化石能源的清潔能源，是實(shí)現(xiàn)碳中和和低碳近零排放的高效冶金技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。

氫冶金主流技術(shù)的發(fā)展？

氫冶金主流技術(shù)的發(fā)展涵蓋了多個(gè)方面，其中富氫豎爐工藝、氫基粉礦直接還原熔煉工藝以及純氫豎爐還原工藝是其中的重要組成部分。

富氫豎爐工藝是氫冶金技術(shù)中的一種重要形式，它通過(guò)向豎爐內(nèi)通入富含氫氣的還原性氣體，將鐵礦石（或球團(tuán)）還原成金屬鐵，這種工藝省去了燒結(jié)、焦化和噴煤工序，能夠更大幅度地降低二氧化碳單位排放強(qiáng)度。

氫基粉礦直接還原熔煉工藝目前仍處于研發(fā)階段，是一種創(chuàng)新的氫冶金技術(shù)，但已經(jīng)取得了重要發(fā)展普銳特冶金技術(shù)開(kāi)發(fā)的HYFOR工藝就是一種典型的氫基粉礦直接還原熔煉工藝，這種工藝基于流化床技術(shù)，利用氫氣作為還原劑，在低溫下實(shí)現(xiàn)鐵礦石的還原。由于直接使用礦粉而無(wú)需預(yù)先造粒，氫基粉礦直接還原熔煉工藝在降低生產(chǎn)成本和減少碳排放方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

純氫豎爐還原工藝是氫冶金技術(shù)中的高端形式，它采用純度極高的氫氣作為還原劑，在豎爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)鐵礦石的還原，中國(guó)鋼研科技集團(tuán)有限公司自主研發(fā)和建設(shè)的純氫多穩(wěn)態(tài)豎爐示范工程在臨沂市臨港區(qū)正式運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)純氫豎爐工程的歷史性成功應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)自主研發(fā)純氫冶金技術(shù)從“0”到“1”的突破以及“富氫”冶金向“純氫”冶金的技術(shù)跨越。

目前工業(yè)化的氫冶金技術(shù)中，富氫豎爐確實(shí)占據(jù)了重要地位，尤其是在全球范圍內(nèi)，這一技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。然而，就我國(guó)而言，富氫豎爐技術(shù)的發(fā)展確實(shí)受到了一定的資源稟賦限制，并且處于引進(jìn)起步階段中國(guó)鋼研自主開(kāi)發(fā)純氫豎爐還原工藝及裝備，通過(guò)建設(shè)示范線，解決了純氫豎爐的一系列技術(shù)難點(diǎn)。

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