“綠色鋼鐵”路徑探索——氫冶金

2026-04-17 09:57:32

　　鋼鐵行業作為碳排放大戶，約占我國碳排放總量的15%，“雙碳”目標背景下，如何走上“綠色鋼鐵”道路，是整個行業亟需解決的問題。

　　原料或燃料替代是CO2源頭減排的重要措施之一。氫冶金技術利用氫作為還原劑代替碳還原，是減少長流程煉鋼CO2排放，保證鋼鐵工業綠色可持續發展的重要途徑之一。

　　2022年2月，工業和信息化部、國家發展和改革委員會、生態環境部聯合印發《關於促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》明確提出，推進氫冶金、低碳冶金、潔淨鋼冶煉、薄帶鑄軋、無頭軋製等先進工藝技術研發。

　　氫冶金技術工藝有哪些？

　　氫能是消除傳統煉鋼煉鐵工藝碳排放的有效途徑。氫能源既可以替代化石燃料應用於高爐煉鐵、燒結、熱風爐、石灰窯、軋鋼加熱爐等生產工序，又可以作為還原劑完成煉鋼過程的還原反應。

　　典型的氫冶金工藝主要有氫等離子直接煉鋼、氫熔融還原與氫直接還原等，其中占主流的是高爐富氫冶煉與氣基直接還原豎爐煉鐵兩種。

　　高爐富氫冶煉就是向高爐內噴吹富氫氣體（焦爐煤氣、天然氣）或氫氣，是一種低碳煉鐵技術。高爐噴吹H2或富氫氣體有助於增加生鐵產量，並在一定程度上實現節焦，降低碳排放。

　　目前該工藝已趨成熟，具備改善高爐運行狀況、提升能源利用效率、減少煤和焦炭的使用量、降低CO2排放量等諸多優點。但因噴吹氫氣量受限，使得高爐富氫還原的碳減排幅度為10%-20%，效果有限。

　　氣基直接還原豎爐是利用H2、CO混合氣體，將鐵礦石轉化為直接還原鐵，再將其投入電爐冶煉；該工藝能夠從源頭控製碳排放，減碳幅度可達50%以上，減排潛力較大。

　　國內氫冶金工業研發應用現狀如何？

　　為實現“雙碳”目(mu)標(biao)，我(wo)國(guo)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)積(ji)極(ji)參(can)與(yu)研(yan)究(jiu)和(he)開(kai)發(fa)氫(qing)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu)，相(xiang)繼(ji)有(you)企(qi)業(ye)已(yi)經(jing)建(jian)成(cheng)或(huo)即(ji)將(jiang)建(jian)設(she)相(xiang)關(guan)的(de)氫(qing)冶(ye)金(jin)生(sheng)產(chan)線(xian)。但(dan)是(shi)氫(qing)冶(ye)金(jin)工(gong)藝(yi)目(mu)前(qian)在(zai)國(guo)內(nei)仍(reng)未(wei)實(shi)現(xian)大(da)規(gui)模(mo)發(fa)展(zhan)應(ying)用(yong)。

　　製約氫冶金工藝發展的因素有什麼？

　　氫的成本問題

　　鋼鐵工業生產規模巨大，規模化實施氫冶金需要大量的、低成本、環huan境jing友you好hao型xing且qie環huan保bao效xiao能neng和he能neng源yuan轉zhuan換huan效xiao率lv高gao的de氫qing源yuan。目mu前qian氫qing氣qi是shi比bi較jiao昂ang貴gui的de二er次ci能neng源yuan，價jia格ge高gao，因yin此ci氫qing冶ye金jin工gong藝yi的de未wei來lai發fa展zhan很hen大da程cheng度du上shang取qu決jue於yu氫qing氣qi大da規gui模mo、經濟、綠色製取與經濟儲運。

　　技術壁壘

　　qingyejinjishurengyouxuduoguanjianjishuxuyaojiejuetupo，biruqingqizhijiehaiyuantieyanghuawudeguochengweiqiangliedexirefanying，xuyaojiejuehaiyuanguochengluneireliangpinghengwenti。

來源：新華財經

編輯：滕珊

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