本論文聚焦河鋼集團全球首例焦爐煤氣零重整氫冶金示範計畫（DRI-EAF），詳細介紹其技術創新與實際運作。HyMEX項目首次成功將「焦爐煤氣零重整直接還原技術」工程化應用，突破國際上採用天然氣製備還原工藝氣體的常規手段，成為目前工業化生產中含氫比例最高的氣基豎爐直接還原工藝，其整體製程如下圖1。
圖1、張宣科技焦爐煤氣零重整氫冶金工藝流程
HyMEX是以焦爐煤氣為氣源，主要工藝流程包括：焦爐煤氣補充→豎爐錐部改質與冷卻淨化後的爐頂煤氣混合→混合後的工藝氣脫水→加壓→脫除CO2→加濕→加熱爐加熱→噴氧提溫→進入豎爐。
示範項目自2023年5月投產後，實現了穩定、連續、高效運行，DRI金屬化率大於94.0%，DRI碳質量分數為3.0%左右，煤氣能耗指標小於9.4 GJ/t，比國外採用HYL工藝的天然氣直接還原工廠低約0.4 GJ/t。相對於高爐工序，CO2減排比例超過70%，同時SO2、NOx、煙粉塵排放分別減少30%、70%和80%以上。
以DRI代替廢鋼進行電爐冶煉，鋼中5大有害元素Pb、Sn、As、Sb、Bi質量分數降低，鋼水終點氮質量分數明顯降低，經統計，每增加10 t DRI，鋼水終點氮質量分數降低0.00015%-0.00025%，平均降低約0.00020%。氫冶金示範項目並成功開發因瓦合金、哈氏合金、耐蝕合金等60多種綠色高階特種材料，廣泛應用於航空航太、核電、汽車、電力、石化等下游客戶產品。
（摘自：鋼鐵(CNKI) 2025-05-30）