2024年4月，位于山东省临沂市临港区的中国钢研纯氢竖炉示范生产线顺利完成了第二次生产运行，引起了业内外的广泛关注。这一次的突破在氢还原海绵铁常态金属化率方面达到了96%以上，相较于之前富氢竖炉极限金属化率93%的成果，取得了质的飞跃，标志着氢冶金整体技术迈上了新的台阶。
纯氢竖炉作为一种先进的冶金设备，其采用的纯氢气体环境可以有效降低氧含量，实现金属材料的高纯化处理。经过多年的研发和改进，中国钢研纯氢竖炉示范生产线已经成为全球领先的技术平台。通过本次第二次生产运行，取得的突破进一步巩固了中国在氢冶金领域的技术地位。
该中心纯氢竖炉示范工程作为全球首条纯氢冶金生产线，是纯氢竖炉的首次工业化应用，经多次长周期连续稳定生产，纯氢冶金技术的安全性、可靠性以及可行性已得到充分验证，技术水平与海绵铁品质已达到全球领先水平。
氢还原海绵铁一般用于电炉生产，海绵铁金属化率低意味着熔渣氧化性强、渣量大、钢水氧含量高，将带来铁损高、熔渣对耐材侵蚀性强、脱氧剂消耗量大甚至熔渣泡沫化等一系列问题，对电炉冶炼经济性产生直接影响。2024年1月，中国钢研纯氢竖炉示范生产线首次试运行达到金属化率93%的初级目标，通过宽范围在线调控优化，目前已实现金属化率96.7%—99.2%控制范围的稳态运行，掌握了纯氢竖炉常态高效还原生产调控技术。
通常，富氢冶金还原气中氢含量低于80%，纯氢冶金氢含量高于95%，还原气氢含量的不同确立了纯氢冶金降碳更显著、产品更洁净的先天优势。另外，纯氢冶金条件下还原气的高温还原能力更强、海绵铁抗高温粘结性更好，决定了纯氢冶金的还原极限更高，为超高金属化率海绵铁生产奠定了工艺基础。
中国钢研氢冶金(绿色冶金)中心自主开发出抗氢腐蚀电加热器、分体式竖炉、耐高温磨损松料器、环道与喷嘴复式喷吹系统等十大核心关键技术，一举突破了氢气高温加热、冷却气余热全效利用、多维度松料、多梯度氢气喷吹等瓶颈问题，实现了纯氢竖炉示范生产线高还原效率、高能量利用率等一系列特征优势，为超高金属化率生产提供了强有力的技术支撑。
“随着中心纯氢冶金技术的成熟，已具备大规模工业化应用技术条件。中国钢研将携手国内外各大钢铁企业，加快推进纯氢冶金技术的落地转化，助力钢铁企业打造国际领先的低碳生产平台与产品，促进钢铁行业高质量发展，推动我国碳中和进程。”中国钢研氢冶金(绿色冶金)中心相关负责人表示。
氢冶金作为一种绿色低碳的冶金技术，具有广阔的应用前景。它可以有效减少二氧化碳排放，降低能源消耗，对环境友好。随着中国钢研纯氢竖炉示范生产线在技术上的不断突破，氢冶金将迎来更加广泛的应用领域，包括汽车、航空航天、新能源等领域。
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