在河钢集团张宣科技厂区,全球首例120万吨焦炉煤气直接还原氢冶金示范工程一期投产至今,已安全顺利连续生产超过一年,各项技术和经济指标保持稳定。
张宣科技氢冶金作业区作业长xk星空体育、员李利杰是工程主要参与者之一。回忆起2023年5月15日的那一幕,他难掩内心的激动:“当时我们已连续九天九夜盯在现场,全都紧张地等待着结果,当化验室报告显示‘直接还原铁(DRI)的金属化率为94%,已达到国际先进水平’时,我一下子就站了起来,眼泪忍不住地流下来,这标志历时两年的氢冶金示范工程一期取得圆满成功。”
与传统高炉炼铁不同,氢冶金采用氢气作为还原剂和过程燃料,氢气与铁矿石在高温高压下直接还原得到金属铁,排放的是水。和同等规模的高炉冶炼工艺相比,氢冶金示范工程一期每年可减少二氧化碳排放约80万吨。
氢冶金以氢代碳是钢铁冶炼技术的重大创新,前景良好。但项目开展初期,国内氢基竖炉工艺基本属于经验零积累、运营零借鉴。李利杰带领团队先行先试,积极参与外文资料翻译、技术规程编写、工程建设质量检查等多项工作。
进入试星空体育官网生产阶段后,李利杰不是在主控室跟氢冶金外方团队关注各项运行参数,就是在密布着管道与仪表的作业现场研究改进设备。200页的氢冶金技术操作规程里,详细注明了7个大项、上百个小项的技术规定,这都是李利杰带着团队一点一点试出来的。
在项目攻关中,李利杰遇到了许多难题,他不忘初心、牢记使命,时刻以员的标准严格星空体育官网要求自己,不仅时时处处冲在前、关键时刻顶得上,而且注重发挥模范带头作用,带领团队一起攻坚克难。
历经两年艰苦奋战,以DRI金属化率达到国际先进水平为标志,氢冶金示范工程一期取得了圆满成功,成为中国钢铁史乃至世界钢铁史上由传统“碳冶金”向新型“氢冶金”转变的重要里程碑。
项目成功后,李利杰开始思考新问题:在国外成熟工艺基础上,能不能实现工艺和设备本土化?还有没有减碳空间?“我们团队根据当前的氢能源直接还原工艺,开展提高竖炉温度技术攻关,不仅实现了热量的循环利用,还在稳定DRI成品质量的同时大幅降低了生产成本。”李利杰说。
为进一步完成热量循环利用,李利杰带领技术骨干查阅技术资料并反复模拟实验,在工艺气管内加装换热装置,提高工艺气体压缩机进口温度,实现了工艺流程中热量的循环利用和各项指标的持续稳定。此项技术改造衍生出的《一项提供一种消除工艺气体压缩机冷凝水的气基竖炉直接还原系统》获得了实用新型专利授权。
截至目前,李利杰和团队已申请氢冶金领域相关专利43项,启动编制国家及行业标准7项xk星空体育,同时积极推进氢冶金材料备件国产化替代工作,完成替代计划122项,项目设备国产化率超过70%。
李利杰介绍,目前,公司正积极推进研发试验绿电—绿氢—氢冶金工艺,持续挖掘降碳潜力,合力打造氢基竖炉—近零碳排电炉新型短流程工艺的新质生产力。(记者 宋美倩)