在河北张宣高科科技有限公司（以下简称“张宣科技”）主厂区中心区域，矗立着一台120米高的装备，一个个银白色的反应罐环绕着，密布的阀门、仪表、管廊与其形成一个有机整体。“这个装备是我们新近投产的氢基竖炉，是氢冶金示范工程的核心设备。”张宣科技氢冶金技术开发部部长李洋介绍。

张宣科技位于河北省张家口市，公司前身是始建于1919年的河钢集团宣钢公司。近年来，公司积极探索“以氢代碳”氢冶金绿色发展路线，走出了一条低碳生产绿色高端材料的全新路径。2023年，公司营业收入超过200亿元，同比增长39.4%；工业总产值同比增长225%。

攻克核心技术

“公司利用氢基竖炉设备，用氢气代替焦炭进行铁矿石直接还原，每天生产直接还原铁1500余吨，所有气体及物料输送均采用封闭工艺，所有生产操作都由数字化系统智能控制。”李洋说。

李洋介绍，当前主流的长流程钢铁冶炼工艺以传统的“高炉+转炉”模式为主，以煤炭作为主要能源和还原剂，生产过程中会产生大量二氧化碳。基于传统工艺技术的改进难以实现深度脱碳。而氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，也是一种高效还原剂，业界迫切需要通过氢冶金技术替代传统的碳冶金技术，实现碳减排。

张宣科技积极探索氢冶金技术，成功创新氢冶金装备，以清洁能源氢气为燃料和还原剂，在高温下将铁从铁矿石中还原出来，得到金属铁，整个过程只排放水蒸气，从源头减少碳排放。

创新并不是一件容易的事，不可避免会遇到很多难题。从传统冶炼领域转战氢冶金领域，很多新技术都在磨合尝试阶段，国内国际都没有经验可以借鉴。为此，公司组建了氢冶金技术创新工作室，研发人员、工作人员通过学习培训，不断提升对氢能技术的掌控能力。同时，公司与国外知名企业合作，深耕氢能与钢铁的融合创新、协同发展，跟踪世界氢冶金技术的研究与发展，推进低碳冶金技术的革命性创新与突破。

2021年5月，张宣科技开始建设120万吨氢冶金示范工程。2022年12月16日，氢冶金示范工程一期全线完工。2023年5月15日，氢冶金示范工程一期实现达产达效，直接还原铁各项指标达到国际一流水平。与同等生产规模的“高炉+转炉”长流程工艺相比，氢冶金示范工程一期每年可减少二氧化碳排放80万吨，减排比例达到70%以上；二氧化硫、氮氧化合物、烟粉尘排放分别减少30%、70%和80%以上。中国钢铁工业协会发贺信表示，这是氢冶金核心关键技术创新的重大突破，是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。