由直接还原网、非高炉冶炼技术产业联盟和中国国际贸易促进委员会冶金行业分会联合主办的“全国冶金还原创新论坛暨2025非高炉会”,于2025年5月9日--5月11日在河北宣化胜利召开。在河钢集团张宣科技以及全体与会代表的努力与共同见证下,会议获得圆满成功。
此次会议以“钢铁绿色转型 氢享未来技术”为主题,聚焦氢冶金等技术前沿、产业协同、全球实践等方向,旨在深入探讨非高炉冶炼技术的最新进展和未来趋势,精准锚定变革方向,共同推动钢铁行业可持续发展。吸引了来自五湖四海、近140位专家学者、企业代表以及技术精英齐聚一堂,围绕非高炉冶炼技术的最新发展动态和未来发展趋势展开深入探讨。
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5月10日上午八点半会议正式开始,非高炉冶炼技术产业联盟副秘书长、天津奥沃冶金技术咨询有限公司经理、直接还原网负责人陶江善主持大会开幕式并介绍与会嘉宾。中国金属学会专家委员会顾问,原首钢京唐钢铁联合有限责任公司总经理王天义,中国国际贸易促进委员会冶金分会副秘书长(主持工作)、冶金工业国际交流合作中心副主任(主持工作)苏步新,河北省金属学会名誉理事长、原河钢集团副总经理兼首席技术官、俄罗斯工程院院士王新东,河钢集团张宣科技党委书记、董事长王宏斌,河钢集团张宣科技孙晓明总经理,河钢集团张宣科技贾建平副总经理,冶金工业信息标准研究院世界金属导报社任江涛社长助理以及非高炉炼铁行业资深专家:北京科技大学郭汉杰教授、攀枝花学院杨绍利教授、山西焦煤集团苏亚杰高工、山东大学马春元教授等行业知名专家出席开幕式。
陶江善先生主持开幕式
河钢集团张宣科技副总经理贾建平先生在大会上致欢迎词,贾总对各位嘉宾莅临会议表示热烈欢迎。张宣科技依托氢冶金技术引领绿色革命,创造技术最前沿、工艺最绿色、转型最彻底三个全国之最,实现钢铁生产从传统“碳冶金”向绿色“氢冶金”跨越,形成可推广的“中国方案”,打造全球领先的绿氢绿能耦合冶金示范,打造京津冀协同科技创新与成果转化示范,推动非高炉冶炼技术从“单点突破”到“系统赋能”。在全球环保要求趋严背景下,非高炉冶炼技术是实现“双碳”目标关键路径和重塑钢铁工业竞争力的战略选择。
贾建平先生致欢迎词
先生致大会开幕词。苏秘书长介绍:当前,全行业持续推进减污降碳工作,非高炉生产技术工艺作为降碳的重要途径,其重要性愈发凸显,“冶金还原创新论坛暨2025非高炉会议”,召开时机恰到好处,必将为钢铁行业绿色低碳发展启迪智慧、凝聚共识,助力非高炉产业高质量发展。并对下一阶段非高炉产业的发展提出建议:一是密切关注钢铁行业产业政策动态,充分发挥非高炉行业绿色低碳的优势,突破技术创新瓶颈,二是坚持创新驱动,合作共享、三是积极争取低碳转型初期的财政资金支持,四是加强非高炉产业的国际交流合作,在“一带一路”沿线国家和地区大力发展非高炉产业。
苏步新先生致开幕词
中国金属学会专家委员会顾问王天义先生做了“对双碳背景下非高炉炼铁技术的几点看法”报告。王总认为从当前的实际进展看、实现双碳目标相对容易实现的技术除了全废钢-绿色电炉外、可能是冷固球团-氢基海绵铁-熔分-冶炼炉工艺。现有的非高炉技术可以从减碳的角度去寻找出路,如转底炉-回转窑处理工业固废、竖炉考虑利用各种富氢气体、熔融还原炉可以考虑喷吹富氢气体并生产高价值产品。并建议对各种氢还原技术的研究探索考虑经济性、重视非高炉技术在工业固废的创新应用、重视利用生物质原料替代煤基原料的可行性及绿电储能技术的应用,建议墨龙、邢钢、建龙联合研究,设计单位组成有效的联合体,开展对熔融还原炼铁的技术攻关。
王天义先生做报告
河北金属学会名誉理事长、原河钢集团副总兼首席技术官、俄罗斯工程院院士王新东先生做了“现代炼铁工艺及低碳技术进展”报告。王新东总表示在“双碳”战略引领下,我国炼铁工艺加速向低碳化转型。构建多元化低碳冶金工艺体系,成为炼铁行业发展的主导趋势。借助绿氢还原及氢基直接还原铁等创新技术,重塑炼铁流程,实现碳排放的深度削减。传统高炉 - 转炉长流程在中短期内仍占主导地位。长流程将着重于高比例球团冶炼、低燃料比和高煤比、富氢喷吹、新型炉料、燃料应用,持续推进能效提升,并借助智能化改造,实现生产的精准控制与优化,降低碳排放强度。氢冶金短流程发展潜力巨大。氢基直接还原和熔融还原等技术不断发展,应用规模逐步扩大。河钢、宝武等企业的氢基竖炉已取得阶段性成果,未来将进一步提升技术成熟度,实现更大规模的工业化应用,为钢铁行业低碳发展提供有力支撑。电解还原、氨还原、闪速炼铁等新工艺有望取得突破,推动炼铁工艺多元化、低碳化发展。多技术耦合、多主体协作及多政策联动,将加速实现钢铁行业“双碳”目标与高质量发展深度融合,构建兼具环境效益与经济效益的炼铁工艺新体系。
王新东先生做报告
上午下半场会议在中国国际贸易促进委员会冶金行业分会会议部副主任宋赞先生主持下进行。
宋赞先生主持会议
冶金工业信息标准研究院,世界金属导报社社长助理,正高级工程师任江涛先生做了“钢铁行业低碳发展政策导向及技术路径研究”报告。报告系统分析了我国钢铁行业在碳排放双控、低碳冶金等方向的政策要求,总结梳理了美国、日本等国钢铁工业低碳发展技术路径及特点,结合我国钢铁行业产能置换情况及氢冶金技术进展,提出了我国氢冶金应用前景。任工表示在碳达峰、碳中和目标背景下,绿色低碳成为钢铁行业的主要发展方向。
任江涛先生做报告
北京科技大学教授博导郭汉杰先生做了“高炉、竖炉氢冶金原理与经济性分析”报告。通过高炉C-H2冶金原理解析、高炉加H2还原热力学模型,利用最小自由能原理对全碳高炉和高炉C-(20%H2)复合还原模拟计算了高炉炉腹部吨铁还原完成时平衡的气相组成,对炉顶在600℃时具有一定的间接还原能力,计算了炉腹气体上升到顶部时的间接还原,并对高炉氢冶金经济效益和社会效益分析。并对竖炉氢冶金原理进行了分析,讲述了气基还原的热力学原理、还原能耗计算原理、如何确定最佳还原气体量、平衡时态的气体利用率、提出可能实现的全氢冶炼——最理想的全氢冶炼的竖炉。郭老师对冶金原理的讲解深入浅出,分析透彻,使与会代表们受益颇深。
郭汉杰先生做报告
张宣科技研发部副部长、正高级工程师王中华先生做了“张宣科技氢冶金建设及生产实践”报告。从河钢集团氢冶金建设背景讲起,到研发并形成了国内首套具有一系列自主知识产权的HyMEX®新型氢冶金-电炉短流程技术体系,并具备技术产业化输出能力。一期工程建设氢基竖炉实现稳定运行,二期工程将通过发挥张家口风光电的区域优势,开发绿氢+绿电氢冶金项目,实现全流程、全过程的零碳绿色制造。从工艺流程、氢冶金生产实践创新、生产情况及氢冶金科技引领做了详细讲解,使代表们真正体会到了张选科技源于钢铁,超越钢铁的理念。
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王中华先生做报告
达涅利冶金设备(中国)有限公司氢冶金业务负责人赵水生先生做了“Energiron 氢冶金:零碳钢铁生产的技术革命”报告。达涅利与特诺恩联合研发的ENERGIRON直接还原技术,通过炉内自重整或炉外重整提供大比例氢气的竖炉内还原气体组分,本质上是一种氢冶金直接还原技术。其适用于天然气、焦炉煤气,及氢气的任意组合,是基于当前成熟工艺并可拓展面向未来绿色冶金的领先技术。使与会代表对ENERGIRON直接还原技术有了更深层次的认识。
赵水生先生做报告
下午上半场会议在中冶长天国际工程有限责任公司、国家烧结球团装备系统工程技术研究中心项目首席专家胡兵先生主持下进行。
Midrex中国分公司副总经理钱良丰先生做了“钢铁冶金中的氢:从铁矿到碳中和钢”报告。表示全球钢铁工业占二氧化碳排放量的6-8%。其中大部分是发生在高炉中铁矿石的还原阶段。虽然现代炼铁系统在过去20年里大幅减少了排放,提高了能源效率,但要到2050年实现净零排放的目标,就需要一种非碳、不含化石的还原剂。这将导致氢作为关键还原剂在炼铁技术中的大规模使用。报告概述了不同类型的氢,探讨了生产氢的成本及Midrex 工艺生产消耗情况,讨论了氢在钢铁生产中取代碳还原剂的使用,并触及了围绕广泛采用氢作为主要还原剂生产炼钢铁的未来问题和不确定性。一方面使代表们对Midrex 直接还原生产工艺设备的灵活性、适应性有了清晰认识,另一方面开拓了大家的思路。
钱良丰先生做报告
山西焦煤集团焦炭集团公司原政策研究室负责人苏亚杰先生做了全氧熔融还原低压煤气耦合富氢直接还原铁钢化联产工艺流程探讨”报告。提出熔融还原煤气氧化度58%,不能用于还原铁,但是煤气热值加焓高达414kgce/t.HM,为利用这部分热能提出连续三步调质成还原气体,达到DRI还原气要求。利用了煤气中显热(焓)能耗、能源成本大幅度降低。在煤气化炉中可混喷煤粉、生物质、有机固废、含铁元素固废。在变换气中捕集CO2.在实施CCUS条件下实现零碳排、负碳排。给钢化联产提供了新思路。
苏亚杰先生做报告
攀枝花学院钒钛学院学术委员会主任,攀枝花国际钒钛研究院学术委员会常务副主任、教授博导杨绍利先生做了“我国钒钛铁精矿非高炉炼铁细分工艺及主要技术难点”报告。讲解了,钒钛磁铁矿近期热点如川威1万吨/年气基竖炉还原-电炉熔炼示范项目建设等;钒钛铁精矿非高炉炼铁细分工艺及其对比分析,对采用转底炉、煤基竖炉、隧道窑、气基竖炉、Hismelt 熔融炉、回转窑等的冶炼工艺进行了对比;钒钛铁精矿非高炉炼铁主要技术难点,关于气基竖炉、煤基直接还原及金属化球团电炉熔炼技术难点;钒钛铁精矿非高炉炼铁技术路线选择须考虑的主要因素。报告对钒钛铁精矿非高炉炼铁工艺选择提出了科学建议。使与会代表深受启发。
杨绍利先生做报告
中南大学资源加工与生物工程学院副教授、博导,淡水河谷-中南大学低碳与氢冶金联合实验室副主任杨聪聪先生做了“中低品位铁矿球团氢基直接还原-熔分工艺研究”报告。研究报告揭示了不同金属化率还原球团的渗碳机制,并模拟电熔炼炉炼铁工艺开展了不同金属化率和含碳量还原球团熔分工艺研究,阐明了还原球团金属化率和含碳量对熔分效率的影响。在“双碳”背景下,高品位铁矿资源的供应不足已成为制约气基直接还原工艺发展和钢铁工业低碳转型的主要瓶颈之一,研究结果将为中低品位铁矿球团氢基直接还原特性、冶金性能及中低品位金属化炉料熔分行为的优化调控,以及氢基竖炉还原和电熔炼炉炼铁之间的衔接提供理论和技术支撑,为促进该工艺的发展和应用奠定基础,对于开发适用于处理中低品位铁矿资源、以绿氢、绿电为能源介质的氢基竖炉还原-电熔炼炉炼铁技术具有重要现实意义。
杨聪聪先生做报告
天津利迅国际董事长崔万夫先生做“有机球团粘结剂”报告。报告指出有机球团粘结剂是一种有机铁球团矿添加剂,减少或替代膨润土用量,增加生球强度,同时改善球团气孔度实现更快烘干和焙烧速度。球团强度和气孔度的改善也减少球团破损率,通过现场调查,不同矿物成分和工艺条件要对方案应用进行调整。通过粉末生成减少,从而延缓回转窑结圈速度延缓,提高生产作业率,改善生球和干球质量;减少粉末生成,从而降低干返料比例,提高成矿率;相对膨润土粉末容易处理;通过自动化加液系统精准加液;通过减少杂质(铝,硅等),改善球团冶金性能,提高软化特性和还原性;加强球团粒度分布均匀性,粒度控制更好;额外添加水量低;消除了使用膨润土添加剂带来的硅含量及大量粉末和灰尘问题。
崔万夫先生做报告
中南大学资源加工与生物工程学院副教授、博导,淡水河谷-中南大学低碳与氢冶金联合实验室副主任杨聪聪先生主持下进行。
中国钢研科技集团资源应用与合金材料事业部书记、副总经理庞建明先生,做了“铁合金发展方向及技术展望”报告。报告详细介绍了铁合金技术发展情况,包括原料端的工业粉料处理新技术及装备,工业粉料处理新技术可实现粉矿冷态加工后经济品位的直接入炉使用。冶炼端的矿热炉装备及供电方式,直流炉热潮再起。产品端的合金浇铸技术,应用领域拓展面向用户定制。发展多元化、精品化、定制化产品,延伸企业产业链。铁合金90%用于钢铁行业,面临着减量化、绿色化、高质化。铁合金产业亟需提质增效、转型升级,走绿色化、高端化、智能化转型之路。
庞建明先生做报告
北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室副研究员郭磊先生,做了“闪速炼铁的基础理论探究与技术开发现状”报告。报告讲述了闪速炼铁技术研究发展情况,分析了铁矿粉闪速还原机理、铁矿粉闪速还原实验研究情况、原位在线观察实验情况、铁矿粉闪速还原动力学及耦合煤气化的闪速炼铁数值仿真研究等。闪速炼铁技术作为非高炉炼铁领域的前沿方向,借鉴了有色金属闪速熔炼(如铜冶炼)的成熟经验。其核心优势在于摆脱对高品位铁矿石的依赖,可直接处理我国中低品位矿石,并有望成为处理冶金粉尘类固废的优选方案。中国凭借在有色金属闪速熔炼领域的技术积累,已具备产业链整合潜力。若实现技术突破,闪速炼铁技术有助于推动钢化联产,推动钢铁行业向低碳、高效转型。
郭磊先生做报告
兰州大宏工程设备有限公司高级工程师郝文义先生做了采用中空电极氢等离子炉还原炼铁,实现绿电绿氢纯氢冶金上下游产业链示范工厂可行性研究”报告。报告提出为开发氢等离子还原炼钢(微碳合金)新工艺,推动传统“碳冶金”向新型“氢冶金”转变,就地消纳大量绿色电力,推动氢能冶金及其上下游产业链技术的发展,实现钢产品冶炼CO2零碳排放,建立直流空心电极氢等离子熔融还原电炉炼钢国内、国际示范模式。
郝文义先生做报告
中南大学资源加工与生物工程学院博士研究生李博华先生做了“高纯铁精矿全氢冶金制备高性能粉末冶金铁粉的技术研究”报告。报告指出还原铁粉由于纯度高,杂质少,烧结性能优异等优点,是我国高端工业的共性关键材料,广泛应用于汽车、机械、船舶、电子、航空等行业。高纯粉末冶金铁粉的制备工艺主要包括还原法、雾化法、羰基法和电解法。报告提出了高纯铁精矿全氢还原—电磁感应热处理制备高性能粉末冶金铁粉的新思路。新思路突破了传统还原法制备粉末冶金铁粉工艺与性能的双重约束,显著降低碳排放,减轻环境负荷,提高生产效率,改善产品性能,可实现高性能粉末冶金铁粉的高效制备。
李博华先生做报告
中冶长天国际工程有限责任公司、国家烧结球团装备系统工程技术研究中心项目首席专家胡兵先生做了“多金属尾矿回转窑法还原-硫化脱锡技术研究”报告。报告给出了多金属含锡尾矿的原料性能、黄铁矿原料性能及还原煤性能及直接还原技术路线,详细分析了回转窑还原脱锡试验研究情况,稳定中试试验过程中,在返料未循环利用情况下,富锡产品锡品位可达24%,锡回收率为74.07%,若将返料循环利用,锡回收率可达82.28%。在该中试过程中,处理每吨尾矿矿消耗电量为112.14kW·h,分离残煤后,残煤可返回回转窑循环利用,实际处理每吨石榴子石精矿煤耗约200kg。报告根据中试生产方案和物流平衡情况,推荐了合理的工艺路线。提出多多金属含锡尾矿采用回转窑还原-硫化协同脱锡技术可行,并给出了建议造球所用的原料粒度控制范围。报告数据丰富,加深了与会代表对多金属尾矿回转窑法还原-硫化脱锡工艺技术的认识。
胡兵先生做报告
中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室研究员、博导孙昊延先生做了“复杂矿产资源流态化还原高效利用”报告。提出流态化气固反应具有粉矿直接入炉、低温效率高、易于物相均匀调控的原理性优势,是实现复杂铁矿资源高效低耗规模化利用的重要产业化方案之一。报告介绍了在难选铁矿磁化焙烧、铁锰矿还原、钒钛磁铁矿短流程冶金及纯氢直接还原领域的流态化还原关键产业化技术和工程项目实施,以及新工艺研发和中试进展。
孙昊延先生做报告
中晋冶金科技有限公司副总经理、中晋太行矿业有限公司总经理范晋峰先生做了“氢基直接还原铁装置试生产实践”报告。报告针对中晋冶金科技有限公司30万吨/年氢基直接还原铁装置,从建成到两次试生产情况,以及试生产过程中出现的工艺技术问题、设计缺陷以及设备问题进行详细介绍,以及规范工艺操作指标等。并介绍了包括氧化球团成本构成、直接还原铁生产成本构成。使与会代表了解到中晋公司近年来的工作进展。
范晋峰先生做报告
非高炉炼铁专家、高级工程师、非高炉冶炼技术产业联盟副秘书长、天津奥沃冶金技术咨询有限公司经理、直接还原网负责人陶江善先生,因为议程安排紧张未能在大会上做报告,于会后发布了“2025年中国非高炉炼铁行业现状及发展展望”报告。在全球发展低碳经济的背景下,我国非高炉冶炼行业已经形成了多工艺装备、工艺路线齐头并进的创新发展趋势:1)煤基直接还原技术在特定的应用领域具有生命力,例如,隧道窑工艺在小规模生成粉末冶金用高品质直接还原铁,回转窑装备因其应用普遍,适应性广,投资相对少,在复合铁矿、难选铁矿,有利于处理钢铁厂粉尘和有色冶金含铁渣等含铁废弃物的处理上受到更多关注。转底炉在钢铁厂粉尘和有色冶金含铁渣的处理上应用较多。煤基氢冶金概念的提出,以及“煤基还原+电炉熔炼”的综合利用方案值得探讨和发展。2)包含富氢、绿氢冶金技术在内气基还原工艺因其在节能减排、低碳环保方面的作用是国家着重鼓励发展的技术,发展气基还原具有积极意义。但当前气基竖炉需要着重解决装备的国产化,降低投资成本,以及降低气源成本才能在市场推广中具有强大的生命力。3)熔融还原炼铁工艺因为省去了烧结及焦化两个环节,产品是铁水,备受钢铁企业关注。但也需解决降低产线投资成本及运行成本的问题。
非高炉炼铁资深专家攀枝花学院杨绍利先生对本次大会进行了总结:
杨老师指出本次会议中行业协会和部门领导致辞高屋建瓴、信息量大、前瞻性强;专家学者报告内容新颖、丰富、系统、深入,既有基础研究,也有应用研究、小试研究和工业试验研究,以及产业发展政策、发展方向研究。交流内容既有基础研究,也有工程实践,还有产业客观形势、产业政策和发展方向。
本次会议的两个“一”:一个主题-钢铁绿色转型、氢享未来;一个亮点(特色)-氢冶金+气基炉还原。氢冶金内函丰富,包括氢还原、富氢还原、氢基还原和全氢还原冶炼,以及配套的绿氢产业。会议覆盖了产业的两个大方向:高炉冶炼和非高炉冶炼。非高炉冶炼含多个细分流程和方向,既可处理普通铁矿,也可处理复合铁矿(如钒钛磁铁矿等),更可处理有色和黑色冶金附产的二次资源(赤泥、锡尾渣等)。
杨老师认为:
(1)本行业有创新、有进展,有较大进步。众多非高炉炼铁工艺流程中规模最大的气基竖炉还原工艺走在了前面,已建成投产的三条气基竖炉产线直到了良好的示范、引领和带动作用。
(2)参会人员老中青结合,既有青年硕士、博士和青年学者,也有产业中年成熟的骨干力量,还有白发苍苍的业内老领导、老专家、资深专家,更有一批逢会必参会的“老会骨”,可见与会者对本会议、本行业的热爱和情怀。本产业发展后续有人。未来是年青人的。
(3)本产业特别是氢能与冶金创新特别是非高炉炼铁新工艺的结合发展,大有可为。
(4)“革命尚未成功,大家仍需努力”,非高炉炼铁工艺虽然总体上还不够成熟,但发展前景可期,还需我们大家待续不断的努力和付出。
(5)虽然会上交流互动较少,但会下交流互动多而热烈,并更对下次会议充满期待。
5月11日上午,与会代表到河钢集团张宣科技现场进行参观。首先参观了钢铁工业绿色转型示范区展馆,代表们观看了氢冶金发展历程展览,张宣科技绿色转型实践及绿色发展宏伟规划,感受到了源于钢铁同时超越钢铁的决心和信念,深受震撼。
接着参观了氢冶金产业园,代表们看到了高耸的氢基竖炉、气体加热装置、气体净化处理系统及二氧化碳脱除于精制系统等,代表们亲临我国首个“氢基竖炉--近零碳排电炉新型短流程技术开发与应用项目”的项目现场感到特别兴奋。在现场展开了热烈的讨论。
其次参观了高端绿色材料大棒产线和特材产线。大棒产线是张宣科技落实河钢集团优特钢板块协同发展战略的重要项目,通过利旧部分设备设施进行优化设计,建设资源节约型、环境友好型、低碳导向型的绿色生产线。特材产线是张宣科技智能化程度最高、创新能力最强的产线之一,是生产高端材料的重要“活水源”。特材产线充分利用氢冶金产品直接还原铁作为原料,生产的绿色高端模具钢畅销国内外。