中國興國鑄業於2024年9月投運的「30萬m³/d綠電電解水製氫-儲氫-450m³高爐富氫冶煉」工業化示範項目已連續運行一年,成功驗證了「以氫代碳」高爐噴吹純氫低碳冶煉新工藝的可行性。
經過一年的參數最佳化,項目取得顯著成效。噸鐵噴吹純氫量達136m³,小時純氫噴入量達11,360m³,固體燃料置換比達0.36-1.0kg/Nm³,實現高爐煉鐵減碳7%-16%。電解水制氫過程中副產的純氧用於高爐鼓風富氧,氫氣純度達99.8%,氧氣純度為98.5%,電解水制氫直流電耗小於4.3kWh/Nm³。通過綠電、自發電和谷電協同最佳化,制氫成本可控制在14元/kg以內。綜合考慮各項參數變化,噸鐵成本可降低6-14元。高爐噴吹純氫冶煉顯著降低煤焦消耗和鐵水雜質含量,為清潔低碳生鐵等先進鋼鐵新材料生產奠定基礎。
該項目呈現四大特徵：一是成功打造「經濟規模製氫-氫氣儲輸-高爐富氫冶煉」技術路線,在現有高爐基礎上改造,無需變動主體結構,技術升級成本低；二是提出「就地製備、就地利用」途徑,通過多元電力、儲能、儲氫方式實現清潔低碳氫穩定供應;三是開展多元化電力供給至高爐富氫冶煉全鏈條創新攻關,採用國內單體產氫量最大的鹼性電解水制氫裝備(單槽3,000Nm³/h)和全工序安全風險管控系統,掌握氫-煤-焦-氧協同調控技術;四是打通工業規模綠氫制-儲-用一體化工藝,形成可再生清潔能源大規模儲能、消納和利用示範。