Công ty TNHH Linh kiện Chính xác Hưng Quốc (viết tắt là Đúc Hưng Quốc) tại huyện Xương Lê đã vận hành thành công dự án trình diễn công nghiệp "sản xuất hydro bằng điện phân nước từ điện xanh 300,000 m³/ngày - lưu trữ hydro - luyện kim giàu hydro cho lò cao 450 m³" trong một năm, đánh dấu việc quy trình mới "thay thế carbon bằng hydro" trong luyện kim phun hydro tinh khiết ít carbon ở lò cao đã vượt qua bài kiểm tra thực tiễn sản xuất công nghiệp, cung cấp một mô hình kỹ thuật có thể nhân rộng cho quá trình chuyển đổi ít carbon của ngành thép.
Được biết, sau một năm tối ưu hóa các thông số then chốt trên toàn bộ quy trình, dự án đã đạt được các mục tiêu tăng lượng hydro phun trên mỗi tấn sắt, tối ưu hóa sự phối hợp giữa các công đoạn trên và dưới, và giảm chi phí tiêu thụ năng lượng. Số liệu cho thấy lượng hydro tinh khiết phun trên mỗi tấn sắt đạt 136 m³, với lượng hydro tinh khiết phun hàng giờ là 11,360 m³, tỷ lệ thay thế nhiên liệu rắn là 0,36~1 kg/Nm³, và giảm 7%~16% lượng khí thải CO2 từ sản xuất sắt lò cao. Oxy tinh khiết được sản xuất như một sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất hydro bằng điện phân nước, với độ tinh khiết hydro đạt 99,8% và độ tinh khiết oxy đạt 98,5%, đã được sử dụng để thổi giàu oxy trong lò cao. Mức tiêu thụ điện một chiều để sản xuất hydro là dưới 4,3 kWh/Nm³. Thông qua sự phối hợp tối ưu hóa giữa điện xanh, điện tự sản xuất và điện giờ thấp điểm, chi phí sản xuất hydro đã được kiểm soát trong vòng 14 nhân dân tệ/kg; xét đến sự thay đổi của nhiều thông số, chi phí cho mỗi tấn sắt đã giảm 6~14 nhân dân tệ. Đồng thời, việc phun hydro tinh khiết vào lò cao đã làm giảm đáng kể mức tiêu thụ than và cốc cũng như hàm lượng tạp chất trong gang lỏng, đặt nền móng cho việc sản xuất gang sạch tiên tiến ít carbon và các vật liệu thép mới khác.
Thực tiễn công nghiệp của dự án này thể hiện bốn đặc điểm lớn: thứ nhất, nó đã sáng tạo ra một lộ trình kỹ thuật "sản xuất hydro quy mô kinh tế - lưu trữ và vận chuyển hydro - luyện kim lò cao giàu hydro", bổ sung thêm hệ thống cung cấp hydro trên cơ sở các lò cao hiện có mà không thay đổi cấu trúc chính, dẫn đến chi phí nâng cấp công nghệ thấp và hiệu quả giảm phát thải đáng kể, phù hợp với các lò cao nhỏ từ 400 đến 1,500 m³ và việc sử dụng bột quặng sắt trong nước, phù hợp với tình hình quốc gia Trung Quốc nơi sản xuất thép theo quy trình dài chiếm ưu thế; thứ hai, nó đề xuất mô hình "chuẩn bị tại chỗ, sử dụng tại chỗ", kết hợp với đặc điểm tài nguyên khu vực, đạt được nguồn cung cấp hydro sạch và ít carbon ổn định thông qua đa dạng hóa nguồn điện, hệ thống lưu trữ năng lượng, v.v., giải quyết vấn đề kết hợp giữa ngành hydro và ngành thép; thứ ba, nó đã giải quyết các công nghệ và thiết bị then chốt cho việc cung cấp điện đa dạng - sản xuất hydro - lưu trữ và vận chuyển - luyện kim, áp dụng thiết bị sản xuất hydro bằng điện phân nước kiềm đơn nguyên lớn nhất tại Trung Quốc (đơn nguyên 3,000 Nm³/h) và hệ thống kiểm soát rủi ro an toàn toàn quy trình, làm chủ công nghệ điều chỉnh phối hợp hydro-than-cốc-oxy; thứ tư, nó thiết lập một quy trình tích hợp sản xuất-lưu trữ-sử dụng hydro xanh, hình thành một minh chứng điển hình cho việc lưu trữ, tiêu thụ và sử dụng năng lượng sạch tái tạo quy mô lớn tại địa phương.
Thành tựu kỹ thuật của dự án đã nhận được nhiều sự ghi nhận: năm 2023, công nghệ phun hydro tinh khiết cho lò cao được ghi vào Sách Xanh về Phát triển Công nghệ Luyện kim Hydro; năm 2024, được chọn là dự án lực lượng sản xuất mới tại Tần Hoàng Đảo, đánh giá là một trong mười tin tức công nghệ ngành thép toàn cầu hàng đầu, được liệt kê là tiến bộ quan trọng trong công nghệ luyện kim carbon thấp bởi Hiệp hội Kim loại Trung Quốc, và được đưa vào Hướng dẫn Ứng dụng Công nghệ Tiết kiệm Năng lượng và Giảm Carbon Công nghiệp Quốc gia cùng các trường hợp (Ấn bản 2024) của Bộ Công nghiệp và Công nghệ Thông tin. Đã hình thành một loạt 22 bằng sáng chế quốc tế PCT và Trung Quốc (14 được ủy quyền) và 2 bản quyền phần mềm. Tiêu chuẩn quốc gia đầu tiên về luyện kim giàu hydro trong lò cao, "Luyện kim Hydro—Yêu cầu Kỹ thuật cho Hệ thống Giàu Hydro trong Luyện kim Lò cao," soạn thảo bởi Hưng Quốc Luyện kim, Đại học Thượng Hải, và Baosteel, cùng những đơn vị khác, đã bước vào giai đoạn phê duyệt và triển khai.
Ở cấp độ chính sách, "Kế hoạch Công tác Tăng trưưởng Ổn định Ngành Thép (2025–2026)" do năm bộ ban hành chung vào ngày 22 tháng 9 rõ ràng h hỗ trợ nghiên cứu và công nghiệp hóa các công nghệ carbon thấp như luyện kim hydro; Chủ tịch Tập Cận Bình đã công bố đóng góp do quốc gia tự quyết định mới của Trung Quốc tại Hội nghị Thượng đỉnh Biến đổi Khí hậu Liên Hợp Quốc. Những đột phá công nghệ và phát triển tiêu chuẩn của nhóm dự án Hưng Quốc Luyện kim sẽ đóng vai trò dẫn dắt và thúc đẩy trong ứng dụng năng lượng hydro sạch và ngành công nghiệp luyện kim hydro.
