2024年1月6日，中國(guó)鋼研科技集團(tuán)有限公司自主研發(fā)和建設(shè)的純氫多穩(wěn)態(tài)豎爐示范工程正式運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)我國(guó)純氫豎爐工程的首次成功應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)自主研發(fā)純氫冶金技術(shù)從“0”到“1”的突破以及“富氫”冶金向“純氫”冶金的技術(shù)跨越，對(duì)推動(dòng)我國(guó)鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)、早日達(dá)成碳中和愿景目標(biāo)具有重大意義。

當(dāng)前世界各國(guó)日益重視環(huán)境保護(hù)，都在加大力量研究減排二氧化碳的方法。目前，用碳作還原劑進(jìn)行高爐冶煉的方法已經(jīng)非常成熟，減排二氧化碳的空間非常有限。因此，許多國(guó)家都在研究用氫進(jìn)行冶煉的方法。

所謂氫冶金就是在還原冶煉過(guò)程中主要使用氫氣作還原劑。氫是最活潑的還原劑，在鐵氧化物的氣-固還原反應(yīng)過(guò)程中，提高氣體還原劑中氫氣的比例，可以明顯提高其還原速率和還原效率。與一氧化碳的還原潛能相比，氫氣的還原潛能大大高于一氧化碳。用氫氣還原氧化鐵時(shí)，其主要產(chǎn)物是金屬鐵和水蒸氣。還原后的尾氣對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何不利的影響，可以明顯減輕對(duì)環(huán)境的負(fù)荷，因此，將碳冶金轉(zhuǎn)變?yōu)闅湟苯鹗卿撹F工業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的最佳選擇。

示范工程采用中國(guó)鋼研自主研發(fā)設(shè)計(jì)的成套純氫豎爐技術(shù)，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到100%，為我國(guó)純氫冶金技術(shù)的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。工程使用99.5%氫氣作為還原氣，還原后的金屬化球團(tuán)在爐內(nèi)直接用氫氣冷卻，熱效率得到極大提高。為保證氫氣利用率，采用自主研發(fā)的專(zhuān)用材料和加熱系統(tǒng)，可以將氫氣溫度穩(wěn)定保持在1000℃。目前，順利運(yùn)行超過(guò)200小時(shí)，金屬化率超過(guò)93%，達(dá)到各項(xiàng)持續(xù)運(yùn)行考核指標(biāo)。產(chǎn)品可以進(jìn)一步冶煉制備超潔凈高純鐵或超純鐵，既可以作為高端特種材料和電磁材料制備的原料，也可以作為高端鋼材制備的基材。

展望未來(lái)，中國(guó)鋼研將在一期示范工程基礎(chǔ)上，與國(guó)內(nèi)外各大鋼鐵企業(yè)攜手構(gòu)建“基礎(chǔ)研究-技術(shù)創(chuàng)新-工程轉(zhuǎn)化-產(chǎn)品升級(jí)”純氫冶金全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新體系，建設(shè)國(guó)際領(lǐng)先的鋼鐵冶金綠色化、高端化技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化基地，為鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出鋼研貢獻(xiàn)。