在河鋼集團張宣科技廠區(qū)，一條橫跨空中的銀色管道格外引人注目。管道內，富氫氣體被源源不斷地輸送到120米高的氫冶金豎爐中。數小時后，這些氣體將完成一場神奇的冶煉變革：將鐵礦石轉化為純鐵，整個反應過程排放的只有水蒸氣，實現(xiàn)了從源頭降碳的近零碳冶煉革命。

這是河北省科學技術廳專項支持的全球首例氫冶金示范工程，該項目采用全球首創(chuàng)的“富氫零重整”直接還原技術，將傳統(tǒng)冶煉帶入綠色低碳的新紀元。

在氫冶金生產現(xiàn)場，河鋼集團張宣科技氫冶金公司副總經理李曉兵向記者展示了一瓶黑灰色的小球，也就是直接還原鐵（DRI）產品。“可別小看它們，它們凝結著低碳冶金的尖端技術。”李曉兵介紹，與傳統(tǒng)高爐長流程工藝相比，每噸直接還原鐵可減少二氧化碳排放70%以上，全年減排總量高達80萬噸，相當于塞罕壩機械林場一年的固碳量。

不遠處的特材生產線上，這些氫基DRI被投入近零碳排電弧爐，通過快速成渣脫磷、低氧化性強還原脫硫及分階段底吹攪拌深脫氣等核心技術的凈化作用，鋼水純凈度達到國際先進水平。

技術人員在觀察真空感應爐爐內冶煉情況。長城網·冀云客戶端記者 李代姣 攝

而高純度的綠色高端材料，也逐步破解我國材料領域的“卡脖子”難題——這里生產的新型殷鋼，其輸電容量比普通材料提高了2至3倍，有效解決了高端導線材料價格高昂的行業(yè)共性難題，被喻為輸電導線領域“皇冠上的明珠”；另一款超低溫高強韌無磁不銹鋼材料，可在零下268.8攝氏度的極寒環(huán)境中服役，突破了國外的長期壟斷，被應用在清潔能源解決方案的關鍵核心部件，為我國核聚變技術奠定了關鍵基石。

“過去生產這類頂級高端材料，面臨諸多瓶頸。如今通過氫基豎爐-電弧爐新型短流程工藝，雜質含量大幅降低，產品性能實現(xiàn)了大幅躍升。”河鋼集團張宣科技技術中心副主任王建忠介紹。

技術人員在調整冶煉參數。長城網·冀云客戶端記者 李代姣 攝

為什么開放了應用場景，創(chuàng)新的步子就跑起來？面對記者提問，王建忠道出其中的關鍵：“氫基豎爐-近零碳排電弧爐短流程是冶煉行業(yè)研發(fā)的重點，也是共性難點，單靠一家企業(yè)力量很難突破。在省科技廳支持下，我們主動開放場景，與北京科技大學等高校院所共建了‘綠色低碳鋼鐵冶金全國重點實驗室’等3個國家級中試基地、5個省部級實驗室，匯聚了北京科技大學、中國科學院等院校的頂尖智慧。他們帶來的新視角、新工具、新模型，幫助我們快速突破精準控氮、雜質協(xié)同凈化等技術難題，顯著縮短技術成熟周期。”

通過開放場景，張宣科技與合作單位共享數據、開放設備接口、對接聯(lián)盟資源，吸引和凝聚產業(yè)鏈上下游的企業(yè)共同參與，推動產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術創(chuàng)新，搶占全球低碳冶金技術制高點。

特種材料研究制造調度室內，工作人員制定排產計劃。長城網·冀云客戶端記者 李代姣 攝

北京科技大學碳中和研究院教授魏光升是此次場景項目技術團隊的負責人，他認為，一項技術在實驗室取得理想數據后，在實踐中能否成功，必須經受大規(guī)模、連續(xù)化工業(yè)環(huán)境的檢驗。張宣科技開放真實產線，就是“終極考場”。在這里，理論模型和創(chuàng)新工藝獲得了最真實、最全面的驗證，驅動科研方向迭代升級，解決了大量產業(yè)真問題。

產學研深度融合，協(xié)同創(chuàng)新不斷結出碩果，雙方研發(fā)的全球首例“氫基豎爐-近零碳排電弧爐”新型短流程工藝，被中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會確定為世界前沿八大低碳共性技術方向之一，并榮獲世界鋼鐵協(xié)會“低碳生產卓越成就獎”，為我國鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)碳中和目標提供了重要的工藝路徑。

與此同時，張宣科技的綠電項目也在穩(wěn)步推進——即將建成的200標準立方米/小時綠電制氫項目可將氫氣全部注入氫冶金生產，驗證"綠電-綠氫-綠色材料"全流程綠色生產模式的技術可行性。

以場景創(chuàng)新為支點，推動行業(yè)低碳轉型，除張宣科技的氫冶金場景外，河鋼集團還聚焦行業(yè)提質增效與智能化轉型核心訴求，開放了涵蓋"鋼軋一體化質量AI全流程監(jiān)控""鋼材表面缺陷視覺智能監(jiān)測"等15個關鍵技術應用場景，以場景創(chuàng)新破解發(fā)展共性痛點，加速整個鋼鐵行業(yè)的智能化升級進程。

從傳統(tǒng)鋼鐵到綠色材料，一塊鋼的綠色蛻變，背后是政、企、學、研協(xié)同創(chuàng)新的生動實踐。河北氫基"綠鋼"正以其創(chuàng)新優(yōu)勢和環(huán)保特性，加速駛向世界舞臺。