興國公司：“以氫代碳” 推進鋼鐵行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展

昌黎縣興國精密機件有限公司（以下簡稱“興國公司”）成立于2008年6月，是一家集燒結(jié)、煉鐵、鑄造為一體的鑄造企業(yè)，河北省綠色鑄造示范企業(yè)以及河北省工業(yè)和信息化廳A級研發(fā)中心，于2021年10月被認定為省級高新技術(shù)企業(yè)和省級綠色工廠。

近年來，興國公司以綠色低碳發(fā)展為底色，綠色智能鑄造為發(fā)展目標，在氫冶煉技術(shù)開發(fā)、氫冶金工程和技術(shù)標準制定、綠電電解水制氫等方面多點發(fā)力，積極探索鋼鐵產(chǎn)業(yè)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

早在2019年，為完成“以氫代碳”高爐噴吹純氫冶煉技術(shù)開發(fā)試驗，興國公司與上海大學與簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建“高端特殊（球墨）鑄鋼產(chǎn)品研發(fā)中心”和“低碳技術(shù)研發(fā)中心”，聯(lián)合打造河北興國綠色鑄造與智能制造產(chǎn)業(yè)園。

2021年12月，由興國公司與上海大學聯(lián)合共建的氫冶金低碳技術(shù)研發(fā)試驗系統(tǒng)建成并成功點火開始試驗。在完成前期的全焦和富氧噴煤試驗基礎上，向40m3的試驗高爐中成功注入純氫氣，進入“以氫代碳”的富氫冶煉試驗階段。該項目獲得2021年河北省重點研發(fā)計劃資助（項目名稱為先進氫冶金技術(shù)與工藝開發(fā)試驗研究）和2021年上海市首批雙碳專項項目資助（項目名稱為高爐富氫低碳冶煉關(guān)鍵工藝技術(shù)研究與示范）。

2022年2月，興國公司與上海大學聯(lián)合完成了中國首次以純氫為噴吹氣源進行高爐富氫冶煉技術(shù)開發(fā)試驗。試驗結(jié)果顯示，“以氫代碳”冶煉試驗降低焦比10%以上，減少二氧化碳排放量10%以上，鐵產(chǎn)量增加13%以上，不僅節(jié)能降碳效果顯著，還為鋼鐵生產(chǎn)中大規(guī)模安全使用氫氣提供了寶貴經(jīng)驗，將有力推動鑄造、鋼鐵冶金等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

試驗后，項目團隊于2022年7月順利完成國內(nèi)外第一例富氫高爐解剖工作，獲取了高爐塊狀帶、軟熔帶、滴落帶、風口區(qū)、死料柱、渣鐵層等關(guān)鍵物料樣品及相關(guān)數(shù)據(jù)信息，以實現(xiàn)“打開高爐黑箱”、進一步解讀富氫對高爐內(nèi)爐料結(jié)構(gòu)和性狀變化的作用規(guī)律，為構(gòu)建完整高爐富氫低碳冶煉技術(shù)理論和工藝邁出一大步。

創(chuàng)新驅(qū)動，標準引領(lǐng)。2022年11月，興國公司參與起草的《氫冶金高爐噴氫技術(shù)規(guī)范》和《氫冶金高爐噴吹氫氣工程設計規(guī)范》兩項團體標準發(fā)布實施，進一步推動高爐富氫低碳冶煉技術(shù)的工業(yè)化普及應用。

綠氫作為鑄造冶金鋼鐵產(chǎn)業(yè)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和工藝流程的重要牽引，在興國公司的氫能布局中尤為重要。

2022年7月，興國公司與上海大學、同濟大學、華能昌黎太陽能發(fā)電有限公司、河南豫氫裝備有限公司就“綠氫制-儲-用共性關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)基地”項目進行洽談并簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。

據(jù)悉，興國公司擬投資17985萬元在公司現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)實施“綠色制氫、儲氫項目”，建成后單日可產(chǎn)氫300000m3/d，并可產(chǎn)出氧氣150000m3/d。該項目主要利用區(qū)域內(nèi)光伏發(fā)電等綠色能源，采用電解法制備氫氣和氧氣，為興國公司高爐富氫低碳冶煉用氫用氧提供合格、穩(wěn)定的綠色氫氣和氧氣，多余的氫氣將作為氫電池燃料外售。