兴国公司：“以氢代碳” 推进钢铁行业绿色低碳高质量发展

中国产业发展促进会氢能分会会员单位——昌黎县兴国精密机件有限公司（以下简称“兴国公司”）成立于2008年6月，是一家集烧结、炼铁、铸造为一体的铸造企业，河北省绿色铸造示范企业以及河北省工业和信息化厅A级研发中心，于2021年10月被认定为省级高新技术企业和省级绿色工厂。

近年来，兴国公司以绿色低碳发展为底色，绿色智能铸造为发展目标，在氢冶炼技术开发、氢冶金工程和技术标准制定、绿电电解水制氢等方面多点发力，积极探索钢铁产业绿色低碳可持续发展的有效途径。

早在2019年，为完成“以氢代碳”高炉喷吹纯氢冶炼技术开发试验，兴国公司与上海大学与签订战略合作协议，共建“高端特殊（球墨）铸钢产品研发中心”和“低碳技术研发中心”，联合打造河北兴国绿色铸造与智能制造产业园。

2021年12月，由兴国公司与上海大学联合共建的氢冶金低碳技术研发试验系统建成并成功点火开始试验。在完成前期的全焦和富氧喷煤试验基础上，向40m3的试验高炉中成功注入纯氢气，进入“以氢代碳”的富氢冶炼试验阶段。该项目获得2021年河北省重点研发计划资助（项目名称为先进氢冶金技术与工艺开发试验研究）和2021年上海市首批双碳专项项目资助（项目名称为高炉富氢低碳冶炼关键工艺技术研究与示范）。

2022年2月，兴国公司与上海大学联合完成了中国首次以纯氢为喷吹气源进行高炉富氢冶炼技术开发试验。试验结果显示，“以氢代碳”冶炼试验降低焦比10%以上，减少二氧化碳排放量10%以上，铁产量增加13%以上，不仅节能降碳效果显著，还为钢铁生产中大规模安全使用氢气提供了宝贵经验，将有力推动铸造、钢铁冶金等传统产业转型升级，实现高质量发展。

试验后，项目团队于2022年7月顺利完成国内外第一例富氢高炉解剖工作，获取了高炉块状带、软熔带、滴落带、风口区、死料柱、渣铁层等关键物料样品及相关数据信息，以实现“打开高炉黑箱”、进一步解读富氢对高炉内炉料结构和性状变化的作用规律，为构建完整高炉富氢低碳冶炼技术理论和工艺迈出一大步。

创新驱动，标准引领。2022年11月，兴国公司参与起草的《氢冶金高炉喷氢技术规范》和《氢冶金高炉喷吹氢气工程设计规范》两项团体标准发布实施，进一步推动高炉富氢低碳冶炼技术的工业化普及应用。

绿氢作为铸造冶金钢铁产业优化能源结构和工艺流程的重要牵引，在兴国公司的氢能布局中尤为重要。

2022年7月，兴国公司与上海大学、同济大学、华能昌黎太阳能发电有限公司、河南豫氢装备有限公司就“绿氢制-储-用共性关键技术与装备研发基地”项目进行洽谈并签署战略合作协议。

据悉，兴国公司拟投资17985万元在公司现有厂区内实施“绿色制氢、储氢项目”，建成后单日可产氢300000m3/d，并可产出氧气150000m3/d。该项目主要利用区域内光伏发电等绿色能源，采用电解法制备氢气和氧气，为兴国公司高炉富氢低碳冶炼用氢用氧提供合格、稳定的绿色氢气和氧气，多余的氢气将作为氢电池燃料外售。