国内首套百万吨级氢竖炉在湛江钢铁投产

　　2023年12月23日，国内首套百万吨级氢基竖炉项目在宝钢股份湛江钢铁（以下简称湛江钢铁）成功点火投产。这是目前国内最大一条集成采用多气源、并最终采用全氢进行工业化生产、直接还原铁的生产线，标志着我国钢铁行业向绿色低碳转型再次迈出了示范性、标志性的一步，将进一步引领传统钢铁冶金工艺进行变革。

　　2023年12月23日，湛江钢铁百万吨氢基竖炉投产仪式现场

　　再造500平方千米森林

　　据湛江钢铁相关负责人介绍，建设百万吨级氢基竖炉是湛江钢铁深入贯彻落实习近平生态文明思想和习近平总书记关于宝武双碳重要批示精神的主动作为，是以“高端化、智能化、绿色化、高效化”为方向引领，认真落实中国宝武、宝钢股份战略部署的有力行动。

　　氢能是最具发展潜力的清洁能源之一，与传统碳冶金相比，氢冶金以氢气为燃料和还原剂，可以使炼铁摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题。因此在宝武的碳中和冶金路线图中，将氢基竖炉为核心的氢冶金工艺，确定为碳中和冶金技术的重要路径之一。

　　湛江钢铁百万吨级氢基竖炉于2022年2月15日开工建设，整个项目占地面积7.25万平方米，相当于10个足球场的面积。主要设施包括竖炉本体、竖炉装料卸料系统、产品冷却系统、气体回路系统、原料输入和成品输出系统，以及配套的球团供应系统、能源公辅系统和信息化系统。

　　“我们湛江钢铁建设氢基竖炉在原料和气源两方面都具备优势条件。”湛江钢铁相关技术负责人表示，“氢基竖炉之所以低碳，主要是因为它不使用焦炭，而是主要使用氢气作为还原气体，还原产物是铁和水，高炉冶炼每吨铁水需要大约500千克的焦炭和煤作为燃料和还原剂的，因此它相对高炉是减碳的。”

　　在建设过程中，立足于自主集成创新，湛江钢铁首次应用了自主研发的耐火材料与国内输送高度最高的112米垂直胶带机等设备，项目设备设施总重量国产化率超70%，积极推动国内制造生产企业高端化发展。

　　而且区别于国际上采用天然气制备还原工艺气体的常规手段，项目采用了宝武集团全球首创的“氢冶金电熔炼工艺”（HyRESP）。

　　该工艺通过贯通富氢气体净化、氢基竖炉还原、二氧化碳捕集、直接还原产品冷却等绿色短流程，形成“直接还原焦炉煤气精制”“工艺气体灵活调配”“冷态直接还原铁产品处置及应用”等系列领先技术的创新应用，为后续自主集成并开发全氢冶炼技术积累经验，形成自有知识产权的低碳冶金工艺技术，对钢铁行业绿色低碳发展意义重大。

　　据测算，氢基竖炉建成后，相对传统高炉减碳至少60%以上，在将来绿氢、绿电广泛应用后，可达到减碳90%的效果，每年可减少二氧化碳排放50万吨以上，相当于在湛江再造一个500平方千米的森林。

　　工期比预计缩短13个月

　　事非经过不知难。据湛江钢铁相关技术负责人介绍，氢基竖炉的建设最初面临着工艺技术积累少、人才不充分、运营零借鉴等方方面面的困扰。为此，湛江钢铁先后派遣27名员工赴墨西哥学习，突破“卡脖子”技术；项目团队又全力应对疫情、高温、台风等多重挑战，并与中钢国际、上海宝冶等参建单位高效协同，不断攻克难点、瓶颈点，确保了工程安全、质量和进度的全面受控。

　　“可以说是一路摸着石头过河，我们通过大量的技术交流和考察，把不利影响降到最低，最终项目比原计划提前2个多月时间建成投产，再次展现了‘湛钢速度’。”

　　2023年11月6日，随着焦炉煤气水封CW291首次落水开通，供氢基竖炉系统项目的最后一种动力能介——焦炉煤气顺利进入管道，标志着能源公辅燃气热力工程顺利完工，为项目投产奠定了坚实的基础。

　　“氢基竖炉项目能源公辅燃气热力工程包含氧气、氮气、氢气、压缩空气、蒸汽、焦炉煤气等能介，6种管道加起来有近8000米，涉及管道焊口有2500多道。”湛江钢铁相关技术负责人介绍说，这其中氧气、氢气等压力管道属于特种设备，对施工质量要求较高，管道内部不能存在锈蚀、污渍和灰尘，否则投运后很可能会引起管道的自燃。

　　为此，项目团队秉着高度负责的态度，与监理、施工单位一起严把质量关，做好全流程质量管控。

　　在项目施工前，项目团队在做好负荷、防腐、接口、安全等周全策划的基础上，紧密协同投资管理部、工程管理部、炼铁厂及设计、施工、监理单位，从施工队伍管理、氩弧焊工人技能提升、进度计划优化到人员的职责分工进行全过程的严格管控，并结合湛江雨季的特点制定了相应的应对方案，为项目高效、有序推进创造了有利的条件。

　　项目团队对每一道焊口进行详细检查、把关，先后及时发现了100多项各式各样的问题，建立可追溯问责制度，对管道受潮锈蚀、防腐受损、蚊虫进入等重点环节进行严格把控，并采用枕木垫高的形式对成品进行保护，事无巨细地一步步落实解决项目推进过程中出现的每项问题，以100%的合格率交上一份精品工程的满意答卷。

　　虽然整个项目对于湛江钢铁、宝冶、中钢来说，都是一个全新的领域，毫无过往经验可循，但湛江钢铁快马扬鞭、争分夺秒，通过抢占技术高地，加快工程建设，最终只用了23个月就完成了全部项目建设，比预计的常规工期36个月，缩短了13个月。

　　湛江钢铁百万吨氢基竖炉外景

　　每年将生产180万吨零碳板材

　　氢基竖炉项目也是湛江钢铁发展绿色钢铁工业的一个缩影。近年来，湛江钢铁始终心怀“国之大者”，以先行者的担当在追求“极致环保”道路上砥砺攻坚，率先成为行业首家实现全流程“废水零排放、固废不出厂、废气超低排”的钢铁企业。

　　通过提升界面效率、应用节能关键技术、优化能源系统等追求“极致能效”，实现年节能量25万吨标煤，吨钢耗水行业领先，连续多年荣获国家工信部颁发的“全国能效领跑者”和“全国水效领跑者”；因地制宜积极布局光伏发电等清洁能源，已形成95兆瓦装机容量的光伏发电，规划年发电量1.5亿千瓦时，可满足4万个家庭一年用电需求；积极推进400兆瓦海上风电项目建设，探索钢铁行业绿色能源发展新模式。

　　氢基竖炉项目投产后，湛江钢铁也将积极探索“氢基竖炉+高效电炉”零碳生产高等级钢板冶金技术，零碳高等级钢板项目计划于2023年年底开工，2024年底建成后，零碳产线将全线贯通，形成180万吨/年零碳板材生产能力。

　　为此，湛江钢铁的重要用户代表中国一汽相关负责人表示，一汽集团始终秉持“绿色环保和可持续发展”的理念，届时将优先试用湛江钢铁“净零碳”汽车板，一汽集团愿与湛江钢铁一起携手共创绿色低碳汽车与材料产业链，共同奔赴“净零碳”未来。

　　对于国内首套百万吨级氢基竖炉投产，中国钢铁工业协会副秘书长、冶金工业信息标准研究院相关负责人表示，钢铁工业是实现绿色低碳发展的重要领域，湛江钢铁百万吨级氢基竖炉如期热试成功，是中国宝武绿色低碳发展征程的又一跨越，充分展示了中国钢铁的减碳决心。站在新的历史起点上，中国钢铁还将为世界创造更多的中国技术、流程、标准和产品，为如期实现“双碳”目标，为世界钢铁低碳技术进步作出更大贡献。

　　在投产仪式当天，湛江市副市长何嘉旻也代表湛江市委、市政府对氢基竖炉项目投产表示热烈祝贺，向广大建设者们致以慰问，“湛江钢铁扎根湛江以来，不仅有力支撑了城市现代化产业体系建设，还以极致环保倾情呵护着碧海蓝天。氢基竖炉点火投产，必将成为湛江现代产业绿色低碳发展的一个里程碑，必将引领带动一大批在湛企业在绿色低碳发展方面作出更多探索、实现更大进步。希望湛江钢铁在推动湛江绿色低碳高质量发展中继续勇攀高峰、再建新功。”