7月12日,北京科技大學2025研究生錄取通知書重磅首發,選取全球首例“氫基豎爐-近零碳排電弧爐”新型短流程冶煉的“綠鋼”,打造獨一無二的北科大?;?。這一生產流程由河鋼集團張宣科技與北科大“綠色低碳鋼鐵冶金全國重點實驗室”朱榮教授團隊聯合研發,是中國鋼鐵工業協會確定的世界前沿八大低碳共性技術方向之一,成就了“綠色”材料領域的重要創新。
從“碳冶金”到“氫冶金”,再到成功打造國內首條“氫基豎爐+電爐”近零碳產線,發生在這家前身為百年宣鋼、如今鋼鐵行業綠色發展新典范身上的精彩蝶變,一切源于三年前開啟的一場綠色低碳轉型的顛覆性變革。通過踐行綠色發展理念,推動低碳技術革新,勇闖“無人區”,“氫冶金”鏈接“綠鋼”產業鏈持續邁出引領性、示范性步伐。
選準新賽道:鋼鐵近零碳生產成為現實
氫能作為21世紀最具潛力的清潔能源,氫冶金是鋼鐵行業低碳轉型的關鍵。從謀定氫冶金領航轉型,到錨定打造具有良好經濟性、世界領先的氫冶金-近零碳排電弧爐新型短流程綠色高端材料示范,張宣科技一路突破,勇攀高峰。
“以氫代煤”冶煉綠鋼。2022年12月16日,氫冶金示范工程一期全線貫通,與同等生產規模的“高爐—轉爐”長流程工藝相比,每年可減少碳排放80萬噸,同步創新應用CCUS技術,生產每噸直接還原鐵(DRI)可捕集CO2約125千克。
兩年來,氫冶金示范工程穩定安全運行,實現了多項關鍵技術突破:每噸DRI的成本較生產初期降低30%以上,產品金屬化率穩定在94.5%左右,焦爐煤氣單耗較設計值降低30%以上,主要技經指標在同口徑下已處于世界領先水平。專程回訪的氫冶金技術合作方意大利特諾恩公司由衷稱贊:“這里是迄今見到運行最好的氫冶金工廠?!?/p>
中國鋼鐵工業協會在賀信中稱贊:“這是氫冶金核心關鍵技術創新的重大突破,是中國鋼鐵史乃至世界鋼鐵史上由傳統‘碳冶金’向新型‘氫冶金’的重要里程碑,為鋼鐵行業轉變能源結構、實現工藝革命提供了全新路徑、創造了全新場景?!?/p>
以氫冶金為引領,張宣科技持續推動低碳技術革新,積極布局綠色新技術和新要素的優化組合:
2024年3月29日,張宣科技聯合北京科技大學啟動實施全球首例“氫基豎爐-近零碳排電弧爐”新型短流程技術開發與應用項目,中國工程院院士毛新平擔任項目組長,中國鋼鐵工業協會黨委副書記、副會長兼秘書長姜維出席啟動會并致辭。該項目被列為國家發改委核心技術攻關專項,填補了我國鋼鐵工業面向碳中和目標的工藝路徑空白。一年來,通過從冶煉過程、能量來源、原料生產三個“碳近零”,系統開展新型短流程關鍵技術研發和工程應用研究,首創HyMEX?新型氫冶金-電爐短流程,成功打造出了國內首條“氫基豎爐+電爐”近零碳產線。多項產品通過了南德公司(TüV SüD)碳足跡認證,出口歐洲市場,將綠色競爭力轉化為市場競爭力。
全球首條氫冶金綠色汽車板連鑄生產線,自2024年12月16日投產以來,以氫基直接還原鐵作為主原料,全流程近零碳冶煉板坯,打通了氫冶金電爐生產汽車板的低碳技術路線。迄今已研發形成了低合金、高強、雙相鋼、深沖鋼等六大系列汽車板材料,成功鏈接國際國內汽車知名企業等一批高端客戶的綠色供應鏈,持續釋放出氫冶金的更大價值。
擴圍新場景:氫冶金引領產業煥“新”提“質”
今年5月,國務院常務會議就大力推進制造業綠色低碳發展再出臺新部署。張宣科技持續強化綠色轉型底色,早在2023年實現綠色低碳轉型成功當年,就開啟了建設中國首個鋼鐵工業綠色轉型示范區,加快綠色科技創新和產業創新,打造綠色樣板、創新標桿、高質量發展典范。
變綠為電、化電為氫,打造全球領先的綠氫綠能耦合冶金示范。張宣科技地處全國唯一國家級可再生能源示范區,將企業發展深度融入張家口高速發展的新能源產業戰略。2024年9月,國際上首次實現“綠氫”氫冶金工業化生產,成功驗證了“綠電—綠氫—綠鋼”生產的技術可行性,邁出探索全綠氫近零碳氫冶金技術的重要一步。
今年以來,新能源產業發展進一步升帳掛帥,以項目之“進”促新能源產業之“勢”持續強勁:作為京冀國資委企業合作示范項目,龍煙新能源生態園綠色能源直供,年消納綠電將達到1億千瓦時以上,打造“綠電直供”示范。
科技引領、創新賦能,打造京津冀協同科技創新與成果轉化示范,深度釋放新場景及產業的價值。張宣科技建成投用科技創新產業園,已鏈接5個院士團隊等創新資源,引入3個國家級重點實驗室中試基地,5個省部級科創平臺,深度開展低碳冶金、近零碳排電爐煉鋼,數字化、智能化等技術研究和推廣。在氫冶金領域,承擔“循環經濟關鍵技術與裝備”國家重點專項,已啟動編制國家及行業標準11項,其中兩項行業標準已獲立項,申報氫冶金相關專利91項,研發并形成了國內首套具有一系列自主知識產權的HyMEX?新型氫冶金-電爐短流程技術體系,具備了技術產業化輸出能力。
“人民科學家”趙忠賢,干勇、陳十一、毛新平、李建剛、姜濤、郭烈錦等十余名兩院院士,百余名專家學者先后到張宣科技調研交流;與世貿組織,寶馬、奔馳、沃爾沃等國內外行業翹楚、研究機構對接交流40余批次;氫冶金公司榮獲河北省先進集體榮譽,氫冶金作業區作業長李利杰榮獲全國勞模,登上了國家最高領獎臺;彰顯了強大的行業引領力和廣泛影響力。
從“氫基豎爐”的綠色火種點燃,到“氫基豎爐+電爐”近零碳產線樹立起中國鋼鐵工業向碳中和目標邁進的巍峨里程碑,張宣科技的綠色轉型實踐,不僅為鋼鐵工業貢獻了可復制、可推廣的“近零碳排”中國方案,更以其開創性的示范效應向世界昭示:未來鋼鐵的脊梁,必由“氫”鑄就,在“綠”中挺立。(魏清源)