王国栋院士：建设跨系统运行的工业互联网系统，彻底解决钢铁行业的碳排放问题

 

氢气气基竖炉直接还原技术在欧美一些国家得到发展，尤其是在SSAB等特钢企业受到了越来越多的重视。但是考虑到目前高炉-转炉流程是国际普钢生产的主流程，而用于氢能炼钢的廉价氢气来源尚未解决。所以，氢气直接还原将会要用于特钢企业。

2019年11月22日，河钢集团与意大利特诺恩集团签署谅解备忘录（MOU），商定双方在氢冶金技术方面开展深入合作，利用世界最先进的制氢和氢还原技术，并联手中冶京诚，共同研发、建设全球首例120万t规模的氢冶金示范工程，应用于河钢宣钢转型升级项目。项目将从分布式绿色能源、低成本制氢、焦炉煤气净化、气体自重整、氢冶金、成品热送、CO2脱除等全流程进行创新研发，探索出一条世界钢铁工业发展低碳、甚至“零碳”经济的最佳途径，从改变能源消耗结构入手，彻底解决特钢生产的环境污染和碳排放问题，从而引领特钢行业工艺变革。

2020年5月8日，京华日钢控股集团有限公司与中国钢研签订了《年产50万吨氢冶金及高端钢材制造项目合作协议》。本项目以氢冶金全新工艺-装备-品种-用户应用为目标，进行系统性、全链条的创新开发，通过现代化工、冶金联产循环经济的方式，建设具有中国自主知识产权的首台套年产50万t氢冶金及高端钢材制造产线。由于廉价制取氢气还是一个尚待解决的问题，所以，还原剂不能严格限于氢气，而是根据能源供应条件就地取材，更多地利用天然气或者非焦煤制富氢合成气。鉴于中国天然气资源匮乏昂贵而廉价煤炭资源储量丰富，发展煤制气-气基竖炉直接还原是比较现实的途径。煤制气-气基竖炉直接还原技术一直受到中国钢铁工作者的关注，国内已有一些单位开展了以煤制气为还原气的气基竖炉直接还原厂的建设规划或设计。从资源条件、能耗、环境保护、生产规模、与后续工艺的衔接等诸多方面综合分析，煤制气-气基竖炉直接还原-电炉炼钢将是符合中国国情的绿色特钢生产工艺。

积极研发并应用氢气（或煤制气）气基竖炉直接还原-电炉短流程，以纯净直接还原铁和废钢为原料进行特钢生产，符合国际上特钢工业发展的大趋势，也符合中国的重大发展规划，有助于中国特钢产业低碳绿色可持续发展。煤气化是煤化工的常规技术，获得了不断完善及发展，在国内化工行业已有实际应用，并拥有多年成熟生产经验。其中，流化床法煤制气工艺投资成本低、氧耗低、生产效率高，可获得满足气基竖炉还原要求的富氢合成气。东北大学在气基竖炉用高品位铁精矿选矿、氧化球团制备、气基竖炉工艺与装备等方面进行了长期研究，成功开发高品位铁精矿精选、优质氧化球团制备和气基竖炉工程化技术。另外，在高纯净钢电炉冶炼、炉外精炼、连铸、轧制锻造方面也具有长期研究经验和全套生产技术。目前，东北大学正在与相关企业合作，建设煤制气-气基竖炉直接还原-高级特钢冶炼、铸造、锻轧中试试验线，为制造中国急需的大国重器用高端特钢贡献力量。

本@文$内.容.来.自：中`国`碳`排*放^交*易^网 t a np ai fan g.c om