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氫基直接還原鐵技（jì）術是一種（zhǒng）使用氫氣代替化石燃料生產鐵的創新技術，可（kě）以顯著減少煉鐵過程中的二氧化碳排放量。目（mù）前，100%使用氫氣生產直接還原鐵的工（gōng）藝尚未在全球範圍內實現商（shāng）業化。近日，浦項（xiàng）製鐵發布了一份低碳煉鐵工藝深度分析報告，其中介紹的無碳氫基直接還原煉鐵工（gōng）藝——HyREX工藝引起了業界廣泛關注。

根據該報告，HyREX工藝是在浦項製鐵自主研發的FINEX煉鐵工藝基礎上，利用氫氣和鐵礦粉生產鋼鐵（tiě）。該工（gōng）藝旨在用熔融氣化爐（lú）取代現有的使用煤炭的高爐，且（qiě）無需燒結、焦化工序。

HyREX工（gōng）藝（yì）采用的流化床反應器與傳（chuán）統氣基豎爐有以下區別（bié）：

一是原材料不同（tóng）。傳統氣基豎爐采用球團礦，鐵礦石經破碎篩分後加工成一定尺寸的圓球，而流化床反應（yīng）器采用的是鐵礦粉，無需加工。

二是原（yuán）材料（liào）與還原氣體的接（jiē）觸方式不（bú）同。在傳統氣基豎爐中，氫氣（qì）從下至上穿過鐵礦石（shí）之間的空隙，發生還（hái）原反應。豎爐的透氣性對於氫（qīng）氣能否順利穿過（guò）鐵礦石之間的空隙很重要（yào），因此鐵礦石需要被加工成一定尺寸的球團礦，以便生產。在（zài）流化床反應器中，高溫還原氣體通過反應器底部（bù）的孔狀網格均勻分布，使鐵礦粉（fěn）流化後像混（hún）合液體（tǐ）一（yī）樣發生還原反應（yīng），還原後的鐵礦粉經過多級反應器後成為直接還原鐵。

三（sān）是碳排放（fàng）強度的差異。一般來說，豎爐（lú）生（shēng）產1噸直接還原鐵會排放50千克（kè）~150千克的二氧（yǎng）化碳。這就意味著該工藝要（yào）實現二氧化碳淨零排放，必須使用（yòng）風能或太陽（yáng）能等綠（lǜ）色能源來製造球團礦，而使用鐵礦粉的（de）流化床反應器則不（bú）會存在這樣的（de）問題（tí）。

此外，HyREX工藝還具有（yǒu）其他兩個（gè）方麵（miàn）的優勢：

一是在材（cái）料供應方麵，鐵礦粉（fěn）比球團礦更容易確保供應穩定，且鐵礦粉不需（xū）要再加工，經濟效（xiào）益相對較高。相關數據顯示，2020年全球鐵礦（kuàng）石（shí）產量為18億噸，球團礦的供應量為4.2億噸。根（gēn）據國際鋼鐵與金屬協會 (IIMA) 預測，到2030年，如果不對材（cái）料（liào）生產和綠（lǜ）色冶煉技術等加大投資，全（quán）球將麵臨直接還原鐵用球團礦供應短缺的（de）問題。

二是在溫度控製方（fāng）麵，流化床反應器比（bǐ）傳統氣（qì）基豎爐更具優勢。還原爐的溫度（dù）控製在氫基直接還原鐵中至關重要（yào），如果還原爐內部溫度過（guò）低，則會導致鐵（tiě）水質（zhì）量缺陷。使用煤炭或天然氣等化石燃（rán）料的（de）還原反應是一種放熱反應，而采用氫氣的還原反應是一種吸熱（rè）反應（yīng），需要從外部連續向還原爐內輸送熱量並對其進行合（hé）理控製，以防止產生（shēng）缺陷。流化床（chuáng）反應器由多個不同的反（fǎn）應器組成，反應（yīng）器呈階梯狀排列，可從外壁和底部注入額外的氧（yǎng）氣控製爐內溫度。然而，傳統的氣基豎爐由單級（jí）還原（yuán）爐組成，整個還原爐的溫度僅能通過從底部（bù）注入氧氣來控製，致使還原爐頂部的溫度極易變低。

據了（le）解，目前浦項製鐵正計劃與韓國政（zhèng）府（fǔ）一起，以FINEX工藝和流化反應器為基礎，推動HyREX工藝深入開發，到2028年在浦項鋼鐵廠建（jiàn）成（chéng）年產100萬（wàn）噸直接還原鐵的設施，以檢驗（yàn）HyREX工藝實現商業化的可（kě）能性。此外，浦項製鐵（tiě）還將開發一種新型（xíng）電爐煉鋼技術（shù）。

浦項製（zhì）鐵自1992年開始（shǐ）研發（fā）FINEX工（gōng）藝，並於2007年實現（xiàn）商業化，截至目前（qián）已（yǐ）經成功生產了3400萬（wàn）噸的熔融金屬。浦項製鐵計劃從（cóng）2025年開始（shǐ）在沒有試點試驗的（de）情況下（xià）直接進入到（dào）HyREX工藝的示範生產階段。此外，浦項製鐵計劃到2050年分階段將浦項（xiàng）鋼鐵廠（chǎng）和光陽鋼鐵廠的現有生產工（gōng）藝全部改成氫基直接還原鐵工藝，並實（shí）現企業運營碳中和（hé）。