由中国科协立项支持、中国金属学会主办的小型高端品牌交流活动——氢能与低碳冶金前沿技术研讨会9月29日在中国科技会堂举办,20余位来自高校、科研院所及产业界的一线专家围绕相关议题开展交流研讨。本次活动紧扣国家“双碳”战略和钢铁行业低碳转型重大需求,助力钢铁行业突破高碳发展瓶颈,推动氢能低碳冶炼领域的理论创新、技术攻关与智能化工程应用。中国金属学会原理事长张晓刚担任执行主席,北京科技大学王广伟教授、重庆大学党杰教授担任学术秘书。
研讨会设三个主旨报告。宝钢湛江钢铁有限公司氢冶金工艺高级主任工程师王志宇围绕长流程钢铁降碳困难、氢冶金落地难等问题,介绍了HyRESP新型氢冶金工艺的原理、技术体系与创新优势。针对氢还原效率低、氢气利用率不足、氢脆管控难等难题,阐述了分级富氢还原、余热耦合利用、氢碳协同调控等关键技术,总结了中试及工业化试验成效,并剖析了绿氢供给、装备适配、稳态生产及规模化应用方面现存的技术与工程瓶颈。王广伟作“高炉富氢低碳冶炼原理及关键技术”报告,系统阐释了富氢气体替代碳质燃料实现低碳炼铁的原理。针对富氢冶炼过程中炉况波动、还原反应不均、能耗失衡等行业突出难题,重点介绍了富氢气体重整加热、富氢还原气高效喷吹装备、炉内气氛协同调控等关键技术,对比剖析了不同工况下的冶炼效能与降碳减排效果。同时指出现阶段富氢冶炼存在关键装置适应性不足、理论体系尚不健全、稳定生产实践经验匮乏等瓶颈。中冶京诚工程技术有限公司首席专家赵志龙系统梳理了富氢高炉、氢基竖炉、直接还原铁等主流氢冶金技术的发展现状与产业化差异。针对绿氢成本高、产业链配套不足、行业标准缺失、工程经济性偏弱等共性痛点,解读了绿氢制备、氢能储运、全流程工艺优化等配套关键技术。结合国内外示范项目经验,总结了各技术路线的适配场景与发展瓶颈,预判了行业低成本、规模化发展趋势,提出了分阶段推进氢冶金产业化、助力行业低碳转型的整体路径。
自由交流环节,专家们围绕绿氢高效利用、氢冶金核心技术攻关、装备国产化等话题深入研讨。其中,宝山钢铁股份有限公司主任工程师王臣介绍了国内外钢铁行业低碳冶金前沿技术进展,分类梳理了高炉低碳、氢冶金、电解炼铁等最新进展,分享了宝武富氢碳循环氧气高炉、氢还原电熔炼等自主核心工艺技术的探索与实践。中冶南方工程技术有限公司吴映江博士介绍了公司针对高炉富氢喷吹开展的科技攻关工作。其项目团队开发了双枪低涡度串联燃烧风口,首创性地设计了富氢高炉炉型,并开发升级了低碳高炉操作指导系统,实现了低碳冶炼。党杰立足绿氢发展需求,介绍了钢铁基电解水制氢电极材料的研究进展,分析了其成本优势与催化潜力,讲解了材料改性调控关键技术,展望了该材料在电解水制氢领域的应用前景,为钢铁与氢能交叉领域技术发展提供了思路。
与会专家一致认为,我国钢铁行业正处于低碳转型、工艺重构的关键阶段,氢冶金是行业深度脱碳的核心突破口。一是要加快氢冶金技术攻关,推动碳基冶金向氢基冶金迭代,统筹推进高炉富氢、氢基竖炉等多元工艺协同发展。从制氢、提高氢气利用率、工艺回用等全环节降低用氢成本,突破传统工艺降碳瓶颈,提升产业核心竞争力。健全氢冶金全链条标准体系,完善工艺、安全、能效及碳核算等相关标准,补齐行业短板。二是推动理论研究与工程应用深度融合,攻克绿氢适配、高效还原、装备国产化等关键技术。加大重大科技专项、示范工程立项支持,在绿氢电价、土地、能耗指标等方面给予倾斜。三是深化产学研用协同创新,打造“绿电—绿氢—氢冶金”一体化产业链,充分挖掘工业副产氢作为过渡氢源的降本潜力,稳步推进传统流程低碳改造与新型氢冶金产业布局。发挥财政、绿色金融、碳市场等政策工具作用,完善低碳钢产品激励机制,依托政策红利改善项目经济性,助力钢铁行业高质量实现“双碳”目标。
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