【化工科技装备大发展】系列-835

这是一个记录石油化工装备发展历史和取得成就的有趣系列合集

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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。在宝武碳中和冶金技术路线图中，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。据测算，该项目对比传统铁前全流程高炉炼铁工艺同等规模铁水产量，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平方公里的森林。

2021年12月23日全氢零碳绿色示范工厂百万吨级氢基竖炉工程奠基。

2022年2月15日，国内首套百万吨级氢基竖炉项目正式开工建设。作为钢铁行业低碳冶金示范性、标志性项目，该项目由湛江钢铁投资，中钢国际设计、上海宝冶施工。

工程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。

氢基竖炉项目自2022年2月15日打下第一根桩，经过400多天的紧张施工，终于迎来这重要时刻。期间，炼铁项目组与施工、设计、监理等单位勠力同心、高效协同，积极推进落实每一个施工节点，确保项目安全、质量、进度等全面受控。

2023年3月8日，宝钢湛江钢铁零碳示范工厂百万吨级氢基竖炉项目竖炉本体运抵湛江，并在宝钢重件码头成功卸载上岸，氢基竖炉本体正式进入设备安装阶段。本次运抵的氢基竖炉设备共有4件，总重量达375吨，其中单件最重的超过150吨，

氢基竖炉本体炉壳分5段，第一段于2022年12月23日吊装完成，第二、三、四段于2023年3月中下旬吊装完成。

2023年4月1日，国内首座百万吨级氢基竖炉最后一段炉壳第五段炉壳高约12.6米，重约78.5吨，经过900吨级履带吊1个小时的吊运，该段炉壳抵达竖炉塔82.3米高度位置，成功吊装到位，这标志着宝钢股份湛江钢铁氢基竖炉炉壳全部顺利吊装完成，氢基竖炉工程建设进入炉顶结构安装高峰期。

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。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。

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。

2023年12月23日，由中国宝武建设的国内首套百万吨级氢基竖炉项目在广东湛江成功点火投产，这是国内最大的采用多气源并最终实现全氢工业化生产直接还原铁的竖炉，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变革。

沈鼓为该项目提供了压缩机。

2024年8月22日，中国宝武钢铁集团有限公司建设的国内首套百万吨级氢基竖炉实现168小时连续满负荷生产，顺利通过周达产功能考核，并成功验证了高氢（70%氢气含量）冶炼条件，对中国钢铁工业探索零碳绿色转型发展具有重要意义。

区别于国际上采用天然气制备还原工艺气体的常规手段，该项目采用了全球首创的“氢冶金电熔炼工艺”(HyRESP)。据测算，项目投产后，对比传统高炉炼铁工艺同等规模铁水产量，每年可减少二氧化碳排放50万吨以上。

在周达产功能考核期间，氢基竖炉的生产过程涉及了对各项参数的密切监控和小时产量的精确控制。这些措施确保了竖炉在焦炉煤气、天然气和氢气三种不同的气源工况下，其性能均达到了预期标准。此外，通过进行原料配比的多次试验，生产工艺得到了进一步的优化。中国宝武的氢基竖炉在考核中表现出了平稳高效的生产能力，其性能指标均优于考核设定的所有预期目标，连续168小时直接还原铁总产量达21620吨、小时产量达到128吨、金属化率达94%以上。

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