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使用清洁能源制取氢气，使用氢气还原铁矿石炼铁，有望实现近零碳排放的钢铁冶炼过程，是钢铁走向碳中和的重要路径之一。 宝钢股份湛江钢铁国内首座百万吨级氢基竖炉预计2023年底建成，投产后相比传统同等规模高炉炼铁，每年可减少二氧化碳排放50万吨以上。 4月1日上午10点08分，国内首座百万吨级氢基竖炉最后一段炉壳开始吊装，经过900吨级履带吊1个小时的吊运，该段炉壳抵达竖炉塔82.3米高度位置，成功吊装到位。 这标志着湛江钢铁氢基竖炉炉壳全部顺利吊装完成，氢基竖炉工程建设进入炉顶结构安装高峰期。  最后一段炉壳吊装 氢基竖炉本体炉壳分5段，第一段于2022年12月23日吊装完成，第二、三、四段于今年3月中下旬吊装完成，本次吊装的第五段炉壳是最后一段炉壳，高约12.6米，重约78.5吨。  氢基竖炉5段炉壳构成竖炉本体，正常生产情况下内部温度可达1050℃，属于高温高压容器。还原气体和原料球团矿在竖炉内逆向接触并发生反应，球团矿经过加热、还原、渗碳等反应，最终生成质量合格的直接还原铁。 氢基竖炉项目预计2023年底建成，投产后相比传统同等规模高炉炼铁，每年可减少二氧化碳排放50万吨以上，是湛江钢铁助力实现国家“双碳”目标和践行绿色低碳发展的具体行动，也是国内自主集成并研发全氢冶炼技术的创新平台。  项目团队 宝武构想中的氢基竖炉氢基竖炉是《中国宝武碳中和行动方案》中六个方面的技术突破方向之一。 氢基竖炉，用氢气还原氧化铁时，其主要产物是金属铁和水蒸气，还原后的尾气对环境没有任何不利的影响，可以明显减轻对环境的负荷。 使用清洁能源制取氢气，使用氢气还原铁矿石炼铁，有望实现近零碳排放的钢铁冶炼过程，是钢铁走向碳中和的重要路径之一。氢还原炼铁是欧美钢铁同行在探讨的主流工艺，中国宝武在这个方面不会缺席。 采用绿色氢冶金虽然清洁，但由于氢气是最轻的气体，体积能量密度太小，发热量只有碳的72%，在还原铁矿石的过程中热量不足，不适合用来冶炼液态金属铁。因此，从冶金原理出发，宝武确定的氢冶金路径是开发氢基竖炉直接还原炼铁工艺，生产固态金属铁。 宝钢股份积极响应，主动承担中国宝武氢冶金技术开发任务，和广东省商议后，终止了湛江基地本在规划中的四号高炉和五号高炉的扩建，改为建造一套兼具工业试验和商业化运营功能的百万吨级氢基竖炉。 第一步先实施焦炉煤气的氢基竖炉工艺，在后续工序配套大功率电炉和薄板坯连铸，形成一个非常紧凑的短流程低碳冶金路线。 未来考虑利用南海的天然气，乃至南海地区风电、光伏发电的绿氢来实现全氢的竖炉冶炼和极致的短流程工艺，目前已完成全部设计方案。 国内首套！湛江钢铁零碳示范工厂百万吨级氢基竖炉 开工活动现场 2022年2月15日，宝钢湛江钢铁零碳示范工厂百万吨级氢基竖炉开工建设。该项目是国内首套百万吨级氢基竖炉，也是首套集成氢气和焦炉煤气进行工业化生产的直接还原生产线，实现年减碳排50万吨以上。 湛江钢铁百万吨级氢基竖炉项目总投资18.9亿元，由中钢国际设计，主要设施包括竖炉本体、竖炉装料卸料系统、产品冷却系统、气体回路系统、原料输入和成品输出系统，以及配套的球团供应系统、能源公辅系统和信息化系统。 项目预计2023年底建成，投产后对比传统铁前全流程高炉炼铁工艺同等规模铁水产量，每年可减少二氧化碳排放50万吨以上，是湛江钢铁助力实现国家“双碳”目标和践行绿色低碳发展的具体行动，也是后续国内自主集成并研发全氢冶炼技术的创新平台，对推动钢铁行业绿色低碳转型、推进钢铁新生态绿色化、促进区域清洁能源优化和经济发展具有重要意义。 未来湛江钢铁在氢基竖炉的基础上，将利用南海地区光伏、风能配套上“光-电-氢”“风-电-氢”绿色能源，形成与钢铁冶金工艺相匹配的全循环、封闭的流程，产线碳排放较长流程降低90%以上，并通过碳捕集、森林碳汇等实现绿氢全流程零碳工厂。 文字：莫希飘 林莞龙 图片：湛江钢铁提供 出品：宝武融媒体中心 |
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