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中國自主研發「兆帕級高壓氫基豎爐」中試成功,將可提升DRI爐容產能並降低噸鐵能耗

由航天長征化學工程股份有限公司與北京科技大學張建良教授團隊聯合研發的高壓氫基豎爐直接還原技術,在年產5萬噸的中試裝置上順利完成全流程試驗。該裝置實現全線穩定貫通,在多種氫碳比工況下連續產出金屬化率突破95%的高品質直接還原鐵DRI,試驗運行壓力達1兆帕至3兆帕,超越國內外氫基豎爐技術的現有水準。

氫基豎爐為氫冶金的核心反應器。提高操作壓力可顯著增加還原氣體分壓與還原動力學,進而提升單位爐容產能、降低噸鐵能耗,並能與上游製氫及氣體淨化製程達到更佳的壓力匹配。然而,高壓操作也伴隨著氣固還原反應特性複雜、多相流調控困難、系統安全保障要求高等技術瓶頸。聯合團隊圍繞上述難題進行攻關,最終克服了參數調控與安全保障等關鍵技術。

該項目自2024年底立項,團隊自主完成從技術開發、核心裝備研製、中試建設到試驗調試的全過程。中試的成功實現了三重跨越:第一,在技術上驗證了高壓氫基豎爐技術路線的先進性與工程可靠性;第二,打通了從基礎研發、工程設計、裝備製造到項目建設的全鏈條自主能力;第三,在戰略上為中國冶金行業擺脫海外技術依賴、實現綠色低碳轉型夯實了技術基礎。下一步,聯合團隊將持續精進技術,為推動大規模商業化應用奠定基礎。