為鋼鐵行業近零碳排放努力攻關（邁向“十五五”的創新圖景）

　　加快經濟社會發展全面綠色轉型，建設美麗中國。

　　——摘自《中國共產黨第二十屆中央委員會第四次全體會議公報》

　　2024年9月27日，當第一塊直徑180毫米、高150毫米的圓柱形還原鐵壓塊從生產線下線，從事煉鐵生產近30年的我感到十分欣慰，這是我第一次見到這種形態的還原鐵產品。

　　傳統高爐煉鐵是將燒結礦、球團礦和焦炭投入高爐中，通過高溫還原反應，冶煉出1500攝氏度高溫的鐵水，累計各工序平均噸鐵二氧化碳排放量接近2噸。而這條生產線，是鞍鋼集團建設的全球首套萬噸級綠電綠氫流化床氫冶金中試線，通過鱍魚圈廠區風電機組產生的綠電，進行電解水制氫，再用氫氣還原鐵礦顆粒，最后壓制成鐵餅輸送給煉鋼生產線，可實現噸鐵二氧化碳的近零排放。

　　2022年9月，鞍鋼集團聯合中國科學院過程工程研究所、大連化學物理研究所和上海大學等單位啟動了萬噸級綠電綠氫流化床氫冶金中試線建設。由於項目從未有過先例，因此從設備的設計安裝到工藝的操作規程，都需要自己摸索。我們首先解決了提升原料反應性能問題。為了制備出毫米級的球狀顆粒，我們開發了鐵礦粉造粒改性技術，又歷時半個多月，摸索出球狀顆粒穩定生產的操作工藝和參數，將含水量精度控制在0.1%以內。

　　保持還原裝置的連續穩定運行，是另一個需要攻克的難題。由於鐵礦顆粒是從低壓流向高壓，在還原系統中容易發生局部堵塞，經常需要停爐清料。為了保護裝置不因長時間停爐受損，24小時搶修是常態，有時需要靠人工爬到80米高的設備上進行疏通。通過我們的摸索和努力，我們採取控制壓力梯度、增設鬆動風等措施，實現了還原系統的順暢運行。

　　在制氫工段、造粒工段和還原工段聯動試車過程中，我們也曾遇到了諸多問題。比如氫氣無法供應、造粒工段計量設備故障、還原工段料車運行不正常等。隨著一個一個難題被攻克，系統一遍一遍優化，我們實現了全工序連續穩定運行，目前已累計生產還原鐵150余噸。產出的直接還原鐵產品雜質含量低，金屬化率達到95%以上，能滿足汽車鋼、電工鋼等高端材料需求。

　　中試線的探索只是新技術產業化過程中的一小步，卻是我們以創新驅動產業綠色轉型的堅定一步。“十四五”時期，鞍鋼股份鱍魚圈鋼鐵分公司以創新為引領，投用135兆瓦超臨界煤氣發電機組，能源利用效率提升18%﹔打造“無人行車+數字孿生”智能庫區，實現高效低碳運輸和生產……展望“十五五”，我們將繼續積極推進流化床氫冶金技術50萬噸級工業化方案研究，進一步提高技術的經濟性，為鋼鐵產業綠色轉型作貢獻。

　　（作者為鞍鋼股份鱍魚圈鋼鐵分公司煉鐵部副部長，本報記者胡婧怡採訪整理）

　　■延伸閱讀

　　從“碳冶金”向“氫冶金”轉變

　　鋼鐵行業作為碳排放大戶，碳排放量佔全國總量的15%，是我國實現碳達峰碳中和的關鍵戰場。傳統高爐長流程煉鐵依賴焦炭、煤等化石燃料，污染物和碳排放量較高。從“碳冶金”向“氫冶金”轉變，被認為是當前鋼鐵行業綠色轉型的重要方向之一，未來發展潛力巨大。

　　鞍鋼集團開發建設的全球首套萬噸級綠電綠氫流化床氫冶金中試線，突破了電解水催化劑、氫還原煉鐵等關鍵核心技術，實現了關鍵設備100%國產化，並形成了具有完全自主知識產權的成套技術工藝，擺脫了該領域對國外技術的依賴。“十四五”時期，鞍鋼集團協同推進降碳減污擴綠增長，實施超低排放改造1100余項，100%的粗鋼產能完成全流程或部分超低排放改造公示，主要污染物排放量、噸鋼綜合能耗持續降低。未來，鞍鋼集團將持續以科技創新推動綠色轉型，為提升我國在低碳冶金領域的國際話語權和國際競爭力提供重要支撐。

　　（本報記者胡婧怡整理）

　　《 人民日報 》（ 2025年10月28日 06 版）