绿色、智能与钢铁，碰撞出什么？从“碳冶金”到“氢冶金”

半月谈记者 李建发  

氢冶金，是钢铁行业实现绿色低碳转型的重要技术路径。半月谈记者近期在河钢集团张宣科技氢冶金产业园看到，传统“长流程”冶炼装备早已关停，传统高炉被氢基竖炉取代，一套全新的“短流程”氢冶金示范项目——全球首例120万吨氢冶金示范工程一期，已经实现安全稳定连续生产。

发力氢冶金新赛道，转变生产工艺、生产低碳“绿钢”，推动“钢铁向材料”“制造向服务”转变……这些实践，成为张宣科技建设钢铁工业绿色转型示范区的突破口。

相当于塞罕坝林场一年的固碳量

“示范工程采用全球首创的富氢气体零重整直接还原技术，与同等生产规模的传统‘高炉+转炉’长流程工艺相比，一期工程二氧化碳减排比例达到70%，每年减少碳排放80万吨。”张宣科技氢冶金公司副总经理王海涛告诉半月谈记者，“这相当于塞罕坝林场一年的固碳量。”

河钢全球首条氢冶金绿色汽车板连铸产线投产

氢冶金是钢铁行业绿色转型的重要技术路径，产出的DRI（直接还原铁）直接转入电炉，从而省去了高炉等流程，大幅降低了复杂度。中国钢铁工业协会如此评价该示范工程：河钢不断深耕氢能与钢铁的融合创新，打破常规手段，首创工艺技术，加强产业协同，为钢铁行业转变能源结构、实现工艺革命提供了全新路径，创造了全新场景。

这背后，河钢正在绘制一张更大的蓝图。2023年11月2日，《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》正式出台实施，提出以全球首例120万吨氢冶金示范工程一期达产达效为契机，将张宣科技建设成为钢铁工业绿色转型示范区。

从生产钢铁到智造材料

取料机挥动机械手臂，将1200摄氏度左右的“坯子”运到锻压区，“坯子”在45兆牛快锻机的“手里”旋转、锻造、成型……锻造的过程，只需一名工人坐在中控室的玻璃房内，面对电脑屏幕、操作自动化设备，即可完成。这是半月谈记者在张宣科技特种材料研究制造基地看到的一幕。

张宣科技特材公司作业长柳金瑞告诉半月谈记者，这里生产的CHN01低温钢，是与中国科学院合作开发的一种耐超低温含氮高强高韧不锈钢。“通过氮含量的控制提高材料力学性能和耐腐蚀性能，可用于航天飞行器薄壁金属贮箱、磁约束核聚变、氢能源等大型低温工程。”

距离特种材料研究制造基地不远的是全球首条氢冶金绿色汽车板连铸生产线。张宣科技技术中心副主任李洋介绍，氢冶金产业园项目实施期间，形成焦炉煤气深度净化技术、焦炉煤气零重整技术、氢冶金用球团制备技术、氢冶金渗碳控制技术等多项技术成果。首例基于焦炉煤气零重整工艺的直接还原铁—电弧炉流程荣获2023年世界钢铁协会“低碳生产卓越成就奖”。

从“制造者”变身“服务者”

2024年9月9日，氢冶金一期实现了“绿氢”氢冶金生产，成功验证了绿电-绿氢-绿钢的技术可行性，为后续高比例绿氢注入进行了技术验证。“氢冶金二期规划以绿氢为主的直接还原产线，目前正在与相关企业接洽绿氢供应事宜。”王海涛说。

张宣科技能源事业部办公室主任张帅介绍，公司与北京京能集团合作,利用烟筒山铁矿资源枯竭的矿山荒坡，建设“烟筒山60兆瓦分布式光伏发电项目”，打造绿色新能源供应基地，培育绿色能源技术研究与装备制造等全产业链集聚园区。

与此同时，张宣科技延伸工业应用场景，从“制造者”变为“服务者”。2024年9月，张宣科技链接优质资源，推进绿色数据产业发展取得重大成果：中标某头部互联网公司华北区实时性算力中心项目，在厂区打造绿色智算中心。张宣科技数字科技园负责人安丰涛说：“目前，数据楼及其配套设施正加紧施工。”