2024年4月，位于山東省臨沂市臨港區(qū)的中國鋼研純氫豎爐示范生產(chǎn)線順利完成了第二次生產(chǎn)運行，引起了業(yè)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。這一次的突破在氫還原海綿鐵常態(tài)金屬化率方面達到了96%以上，相較于之前富氫豎爐極限金屬化率93%的成果，取得了質(zhì)的飛躍，標(biāo)志著氫冶金整體技術(shù)邁上了新的臺階。
純氫豎爐作為一種先進的冶金設(shè)備，其采用的純氫氣體環(huán)境可以有效降低氧含量，實現(xiàn)金屬材料的高純化處理。經(jīng)過多年的研發(fā)和改進，中國鋼研純氫豎爐示范生產(chǎn)線已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的技術(shù)平臺。通過本次第二次生產(chǎn)運行，取得的突破進一步鞏固了中國在氫冶金領(lǐng)域的技術(shù)地位。
該中心純氫豎爐示范工程作為全球首條純氫冶金生產(chǎn)線，是純氫豎爐的首次工業(yè)化應(yīng)用，經(jīng)多次長周期連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，純氫冶金技術(shù)的安全性、可靠性以及可行性已得到充分驗證，技術(shù)水平與海綿鐵品質(zhì)已達到全球領(lǐng)先水平。
氫還原海綿鐵一般用于電爐生產(chǎn)，海綿鐵金屬化率低意味著熔渣氧化性強、渣量大、鋼水氧含量高，將帶來鐵損高、熔渣對耐材侵蝕性強、脫氧劑消耗量大甚至熔渣泡沫化等一系列問題，對電爐冶煉經(jīng)濟性產(chǎn)生直接影響。2024年1月，中國鋼研純氫豎爐示范生產(chǎn)線首次試運行達到金屬化率93%的初級目標(biāo)，通過寬范圍在線調(diào)控優(yōu)化，目前已實現(xiàn)金屬化率96.7%—99.2%控制范圍的穩(wěn)態(tài)運行，掌握了純氫豎爐常態(tài)高效還原生產(chǎn)調(diào)控技術(shù)。
通常，富氫冶金還原氣中氫含量低于80%，純氫冶金氫含量高于95%，還原氣氫含量的不同確立了純氫冶金降碳更顯著、產(chǎn)品更潔凈的先天優(yōu)勢。另外，純氫冶金條件下還原氣的高溫還原能力更強、海綿鐵抗高溫粘結(jié)性更好，決定了純氫冶金的還原極限更高，為超高金屬化率海綿鐵生產(chǎn)奠定了工藝基礎(chǔ)。
中國鋼研氫冶金(綠色冶金)中心自主開發(fā)出抗氫腐蝕電加熱器、分體式豎爐、耐高溫磨損松料器、環(huán)道與噴嘴復(fù)式噴吹系統(tǒng)等十大核心關(guān)鍵技術(shù)，一舉突破了氫氣高溫加熱、冷卻氣余熱全效利用、多維度松料、多梯度氫氣噴吹等瓶頸問題，實現(xiàn)了純氫豎爐示范生產(chǎn)線高還原效率、高能量利用率等一系列特征優(yōu)勢，為超高金屬化率生產(chǎn)提供了強有力的技術(shù)支撐。
“隨著中心純氫冶金技術(shù)的成熟，已具備大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)條件。中國鋼研將攜手國內(nèi)外各大鋼鐵企業(yè)，加快推進純氫冶金技術(shù)的落地轉(zhuǎn)化，助力鋼鐵企業(yè)打造國際領(lǐng)先的低碳生產(chǎn)平臺與產(chǎn)品，促進鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，推動我國碳中和進程?！敝袊撗袣湟苯?綠色冶金)中心相關(guān)負責(zé)人表示。
氫冶金作為一種綠色低碳的冶金技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。它可以有效減少二氧化碳排放，降低能源消耗，對環(huán)境友好。隨著中國鋼研純氫豎爐示范生產(chǎn)線在技術(shù)上的不斷突破，氫冶金將迎來更加廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括汽車、航空航天、新能源等領(lǐng)域。
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