中经联播讯(通讯员/王杨 谷莉莉)一元复始,旭日东升;时间的刻度里,潜藏生长的力量。2022年12月16日,全球首例120万吨氢冶金示范工程一期全线贯通。时隔两年,2024年9月,全球首例120万吨氢冶金示范工程成功应用绿氢作为还原气实现稳定生产;开展二氧化碳捕集、处理攻关,精制的二氧化碳浓度达99.9%以上;11月,钒钛矿氢还原技术的工业化应用、镍矿粉在球团和增配氢冶金比例的工业试验,加快推动形成氢冶金合金化产品序列……
一个个关键节点的记录折射出河钢集团张宣科技打造具有良好经济性、世界领先性的氢冶金-近零碳排电弧炉新型短流程绿色高端材料示范,绿氢绿能耦合冶金示范,京津冀协同科技创新与成果转化示范的奋斗历程。
氢冶金作为钢铁减污降碳的重要前沿技术方向,潜力巨大、前景广阔。进入2025年,张宣科技紧抓国家“双碳”战略机遇,最大限度释放能力潜力,推动低碳技术革新,依托“氢基竖炉+高效电炉”新型短流程生产工艺优势,拓展低成本“氢冶炼”、二氧化碳转化副产品等新路径,持续培育壮大绿色低碳竞争力,为钢铁行业探索绿色低碳发展路径提供经验与借鉴。

张宣科技技术人员现场攻关场景 李广明摄
追求极致能效 塑造经济氢冶金
2022年12月16日,全球首例120万吨氢冶金示范工程一期全线贯通,这例示范工程拥有先进的装备,应用最前沿的工艺,代表着新质生产力。
然而,项目运行稳定了,在短期内如何实现经济运行是一个耐人寻味的话题。
怎么办?等,等不来效益;靠,这是全球首例,只能靠自己。
新的一年,新的开始。2025年1月3日下午5时,夕阳的余晖染红了天边,漫天的云霞在落日的照耀下熠熠生辉,刚刚结束新一轮底气流量调整攻关试验终于有了新突破。“通过工艺优化将底气流量分流至还原区,不仅加速了竖炉内DRI还原反应进程,而且平均产量可提高近1t/h。”张宣科技氢冶金产线负责人李利杰介绍道。
全球首例打造示范、引领未来,追求极致能效、挖出经济价值才是吸引众人关注标杆的关键所在。
提高焦炉煤气利用率,探究改变底气后对炉内还原气氛及DRI产量的影响,最终达到提产降耗的目的绝非易事。特别是随着工艺气组份变化后,竖炉还原段温度、顶温及工艺气流量都会随之改变,可谓“牵一发而动全身”,这无疑让整个攻关过程变得更富挑战。
降成本,就要通阻点!张宣科技应用“全流程监控”方法,深入分析氢冶金各系统,不仅制定了详细的《调整底气流量实验研究方案》,还针对竖炉运行中还原段温度、顶温、工艺气流量及放散量等每一个关键指标的运行参数、变化曲线进行详细研究与精准记录。据了解,该公司梳理出32项数据并完成了曲线分析。
同步,该公司通过降低竖炉底气出口温度,分阶段逐步增加工艺气流量,减少底气热损失,不仅加快了反应速率,同时也提高了排料速度。试验结果显示:底气流量攻关日可累计节约焦炉煤气消耗约4万m3,电量约8万kWh。

张宣科技技术人员开展微生物固碳产蛋白试验研究场景 李广明摄
链接科技创新 拓展“零碳”转化新生态
利用电解水产生的氢气和氧气作为氢氧化细菌的能量和电子受体,将烟气中的CO2还原转化为胞内蛋白,此项技术实现了工业排放气体的高值转化,在解决可再生电力储存和应对蛋白类粮食安全方面具有重要意义——亮眼的成绩,得益于张宣科技加速推进科技创新主体培育,激发了氢冶金多元化发展的新动能。
在《河钢集团张宣科技建设钢铁工业绿色转型示范区规划纲要》落地以来,张宣科技链接国内外高校和科研院所的“智力”资源,推出了氢冶金产品矩阵、副产品开发等梯次培育计划。目前,该公司已成功研发镍矿粉在球团和增配氢冶金比例的合金化序列产品。
不仅如此,张宣科技发挥课题、项目制等平台作用,深度开展“集团和澳大利亚必和必拓矿业公司共同资助,西安交通大学承担的“河钢-BHP钢铁行业CCUS工业示范项目”重点课题——钢铁烟气微生物固碳产蛋白试验研究,推动企业“抱团”创新,再攀高峰。
聚焦氢冶金价值研究升级、新兴产业培育壮大、未来产业前瞻布局的技术需求,张宣科技着力增加高质量科技供给。据了解,在“钢铁烟气微生物固碳产蛋白试验研究”项目中,该公司根据方案设计和现场布局,改善场地、水、电、气等指标因素,积极配合高校博士研究员优化工艺气氢氧比、通气比和氨氮浓度,提高氢氧化菌生物质产率和蛋白含量,最终整个试验项目的气体发酵生产单细胞蛋白技术得到充分释放,圆满完成了菌株选育开发、培养基优化和发酵参数优化等研究工作。
“下一步,我们将以产业拓展和外部合作为抓手,积极开展1m3 中试放大装置现场试验,实现氢冶金经济效益、环境效益和社会效益的‘三提升’!”张宣科技氢冶金公司技术负责人闫军说。













