高爐富氫噴吹冶煉，是在高爐煉鐵過程中，向爐內(nèi)噴吹氫氣或者富氫氣體，利用氫氣來促進鐵的間接還原反應、降低鐵的直接還原度，從而減少燃煤消耗，進而降低碳排放量的技術(shù)，是高爐煉鐵新型節(jié)能減排技術(shù)。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2029年高爐富氫噴吹冶煉行業(yè)深度市場調(diào)研及投資策略建議報告》顯示，鋼鐵工業(yè)通常以煤炭為能源，具有高能耗、高排放特點，其中高爐煉鐵工藝環(huán)節(jié)碳排放量占比達到7成以上，在“雙碳”目標下，高爐煉鐵面臨環(huán)保壓力，技術(shù)轉(zhuǎn)型升級需求迫切，包括我國在內(nèi)的全球多個鋼鐵工業(yè)大國均在大力開發(fā)低碳煉鐵技術(shù)，高爐富氫噴吹冶煉因此被提出。
氫能是可再生能源，其燃燒產(chǎn)物為水，具有清潔、低碳特點，對環(huán)境無污染，且來源廣泛。高爐富氫噴吹冶煉可以采用噴吹純氫的方式來實現(xiàn)，也可采用吹噴天然氣、焦爐煤氣等富氫氣體的方式來實現(xiàn)。天然氣、焦爐煤氣的主要成分是甲烷，也含有氫氣，甲烷高溫分解產(chǎn)物中包括氫氣。
高爐富氫噴吹冶煉在噴吹富氫氣體時，隨著噴吹量的增大，最終碳排放量逐步減少，但噴吹量達到一定比例后繼續(xù)增大，則富氫氣體利用率降低，無法再明顯減少碳排放量，考慮到經(jīng)濟性，富氫氣體噴吹量需要控制在一定范圍內(nèi)。高爐富氫噴吹冶煉可以與其他碳減排技術(shù)聯(lián)合應用，以進一步降低碳排放量。
高爐富氫噴吹冶煉是鋼鐵工業(yè)降低碳排放、向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)路線之一。在全球范圍內(nèi)，歐盟、日本、中國等國家和地區(qū)均在推動發(fā)展高爐富氫噴吹冶煉技術(shù)。從海外來看，德國蒂森克虜伯、盧森堡安賽樂米塔爾、日本制鐵、日本JFE、神戶制鋼等企業(yè)進行了高爐富氫噴吹冶煉試驗。
從國內(nèi)來看，我國高爐富氫噴吹冶煉技術(shù)相關(guān)研究機構(gòu)與布局企業(yè)主要有中冶京誠、中冶焦耐、寶鋼股份、寶鋼八鋼、鞍鋼、濟鋼、邢鋼、晉南鋼鐵、北京科技大學、遼寧科技大學等。
新思界
行業(yè)分析人士表示，當前，高爐富氫噴吹冶煉技術(shù)仍處于探索階段，還存在一些瓶頸問題，例如富氫氣體噴吹比例、富氫氣體低成本制取等。目前，高爐富氫噴吹冶煉研究較多的是噴吹天然氣、焦爐煤氣等，采用不同富氫氣體最終的碳排放量存在差異，為進一步降低碳排放量，噴吹純氫擁有良好發(fā)展前景。
2022年3月，上海大學、昌黎縣興國精密機件有限公司聯(lián)合完成以純氫為噴吹氣源的高爐富氫冶煉技術(shù)開發(fā)試驗，實現(xiàn)降低焦比10%以上，減少二氧化碳排放量10%以上，鐵產(chǎn)量增加13%以上。
我國光電、風電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，太陽能、風能具有間歇性特點，發(fā)電高峰時電力消納極為重要。利用光電、風電生產(chǎn)的電力電解水制氫，可使氫能生產(chǎn)、使用整個過程無任何環(huán)境污染。隨著“綠氫”制備以及氫氣儲存關(guān)鍵技術(shù)逐步突破，氫能成本將不斷下降，這為高爐富氫噴吹冶煉技術(shù)發(fā)展奠定堅實原料基礎(chǔ)。
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