日前,昌黎縣興國精密機(jī)件有限公司(以下簡稱興國鑄業(yè))“30萬m3/d綠電電解水制氫—儲氫—450m3高爐富氫冶煉”示范項(xiàng)目(以下簡稱項(xiàng)目)成功投運(yùn),標(biāo)志著“以氫代碳”高爐噴吹純氫低碳冶煉新工藝邁入工業(yè)化應(yīng)用階段。
經(jīng)過前一階段的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,項(xiàng)目噸鐵噴吹純氫量達(dá)到103立方米,每小時(shí)的純氫噴入量達(dá)到8700立方米,固體燃料置換比達(dá)0.36~0.5kg/Nm3,實(shí)現(xiàn)高爐煉鐵減碳8%~11%,電解水制氫過程中同時(shí)制得的純氧用于高爐鼓風(fēng)富氧,此階段整體大幅度降低冶煉成本。在前一階段運(yùn)行實(shí)踐的基礎(chǔ)上,目前,項(xiàng)目已進(jìn)入“制氫—儲氫—高爐富氫冶煉”全工序關(guān)鍵參數(shù)的匹配優(yōu)化提高的新階段。這一階段旨在進(jìn)一步提高噸鐵噴氫量、優(yōu)化上下游的協(xié)同性、降低能耗和成本。數(shù)據(jù)顯示,高爐噴吹純氫冶煉能夠顯著降低過程煤焦消耗和鐵水中雜質(zhì)元素含量,為形成系列清潔低碳生鐵等先進(jìn)鋼鐵新材料生產(chǎn)與零部件制造奠定了基礎(chǔ)。
目前,高爐富氫冶煉技術(shù)產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用的瓶頸是大規(guī)模經(jīng)濟(jì)清潔低碳?xì)涞闹苽渑c儲輸。興國鑄業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,結(jié)合局域資源特點(diǎn),“就地制備、就地利用”是解決大規(guī)模氫氣制備和儲輸問題的有效途徑。為此,基于秦皇島昌黎縣域的能源電力資源,興國鑄業(yè)聯(lián)合上海大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、豫氫裝備、七一八所和隆基氫能等單位開展了綠電、谷電等多元化電力供給—電解水制氫—?dú)鋬敗郀t富氫冶煉等共性關(guān)鍵技術(shù)裝備與多界面銜接的協(xié)同創(chuàng)新攻關(guān),開發(fā)采用了國內(nèi)單體產(chǎn)氫量最大的堿性電解水制氫裝備(單槽3000Nm3/h)和全工序鏈條安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防管控系統(tǒng),通過利用多元電力、儲能、儲氫等多種方式實(shí)現(xiàn)清潔低碳?xì)涞姆€(wěn)定供應(yīng),為解決氫能與鋼鐵產(chǎn)業(yè)間相互耦合的難題提供了實(shí)踐范例。