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为钢铁行业近零碳排放努力攻关(迈向“十五五”的创新图景)

项目概述 - 鞍钢集团建成全球首套万吨级绿电绿氢流化床氢冶金中试线,并于2024年9月27日成功下线第一块圆柱形还原铁压块(直径180毫米,高150毫米)[1] - 该项目为全球首创,联合中国科学院过程工程研究所、大连化学物理研究所和上海大学等单位于2022年9月启动建设[2] - 中试线已实现全工序连续稳定运行,累计生产还原铁150余吨[3] 技术工艺与创新 - 技术路径利用鲅鱼圈厂区风电机组产生的绿电进行电解水制氢,再用氢气还原铁矿颗粒,最后压制成铁饼,实现吨铁二氧化碳的近零排放,对比传统高炉炼铁(吨铁排放近2吨二氧化碳)是革命性突破[1] - 项目开发了铁矿粉造粒改性技术,制备出毫米级球状颗粒,并将含水量精度控制在0.1%以内[2] - 通过控制压力梯度、增设松动风等措施解决了还原系统中铁矿颗粒易堵塞的难题,实现了系统的顺畅运行[2] - 项目突破了电解水催化剂、氢还原炼铁等关键核心技术,实现了关键设备100%国产化,形成了具有完全自主知识产权的成套技术工艺[4] 产品性能与应用 - 产出的直接还原铁产品杂质含量低,金属化率达到95%以上,能满足汽车钢、电工钢等高端材料的需求[3] 行业背景与意义 - 钢铁行业碳排放量占全国总量的15%,从依赖化石燃料的“碳冶金”向“氢冶金”转变被视为行业绿色转型的重要方向,未来发展潜力巨大[4] - 该技术的成功应用为钢铁产业绿色转型提供了重要路径[3][4] 公司战略与未来规划 - “十四五”时期,公司投用135兆瓦超临界煤气发电机组,能源利用效率提升18%,并打造“无人行车+数字孪生”智能库区[3] - 公司实施超低排放改造1100余项,100%的粗钢产能完成全流程或部分超低排放改造公示[4] - 展望“十五五”,公司将继续积极推进流化床氢冶金技术50万吨级工业化方案研究,旨在进一步提高技术的经济性[3] - 公司未来将持续以科技创新推动绿色转型,以提升我国在低碳冶金领域的国际话语权和竞争力[4]