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氫（qīng）基直接還原鐵技術（shù）是（shì）一種使用氫氣（qì）代替化石燃料生產鐵的創（chuàng）新技術，可以顯著減（jiǎn）少（shǎo）煉鐵過程中的二氧化碳排（pái）放量。目（mù）前，100%使用氫氣生產直接還（hái）原鐵的工藝尚未在全（quán）球範圍內實現商業化。近日，浦項製鐵發布了一份低碳煉鐵工藝深（shēn）度分析報告，其中介紹的無碳氫基直接還原煉鐵工藝——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（yì）基礎上，利用氫氣和鐵礦粉（fěn）生產鋼鐵。該工藝旨在用熔融氣化爐取代現有的使用煤炭的高（gāo）爐，且無需燒結、焦化工序。

HyREX工藝采用的流化床反應器與傳（chuán）統氣基豎爐有（yǒu）以下區別：

一是原材料不同。傳統氣基豎爐采用球團礦，鐵礦石（shí）經破碎篩分後加工（gōng）成一定（dìng）尺寸的圓球，而流化床反應器采用的是（shì）鐵礦粉，無（wú）需加工（gōng）。

二是原材料與還原（yuán）氣體的接觸方式不同。在傳統氣基豎爐中，氫氣從（cóng）下至上穿過鐵礦（kuàng）石之間（jiān）的空（kōng）隙，發生還原反應。豎爐的透氣性對於氫氣能否順利穿過鐵礦石之間的空隙很重要，因此鐵礦石需要被加工成（chéng）一定尺寸的球團礦，以便生產（chǎn）。在（zài）流化床反應器中，高溫還原氣體通過反（fǎn）應器底部的孔狀網格均勻分布，使鐵礦粉（fěn）流化後像混合液體一樣發生還原反應，還原後的鐵礦粉經過多級反應器後成為直接還原鐵。

三是碳排放強度的差異。一般來說，豎爐生產1噸直（zhí）接還原鐵會（huì）排（pái）放（fàng）50千克~150千克的（de）二氧化碳。這就意味著該工藝要實（shí）現二（èr）氧化碳（tàn）淨零排放，必須使用風（fēng）能或（huò）太陽能等綠色能源來製造球團礦，而（ér）使用鐵礦粉的流化（huà）床反（fǎn）應（yīng）器則不會存在這樣的問題。

此外，HyREX工藝還具有其他兩個方麵的優（yōu）勢：

一是在材料供應方麵，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（jì）效（xiào）益相對較高。相關數據顯示，2020年（nián）全球鐵礦石產量為（wéi）18億噸，球（qiú）團礦（kuàng）的供應量為4.2億噸。根據國際鋼鐵（tiě）與金屬（shǔ）協會 (IIMA) 預測，到2030年，如果不對材料生產和綠色冶煉技術等加大投資，全（quán）球將（jiāng）麵臨直接還原鐵（tiě）用球團礦供（gòng）應短缺的問題。

二是在溫度控製方麵，流化床反應器比傳統氣基豎爐更具優勢。還原爐的溫度控製在（zài）氫基直接還原鐵中至關重要，如果還原爐內部溫度過低，則會導致鐵水（shuǐ）質量缺（quē）陷（xiàn）。使用（yòng）煤炭（tàn）或天然氣等化石燃料的還原反應是一種放熱（rè）反應，而采用氫氣（qì）的還原（yuán）反（fǎn）應是一種吸熱（rè）反應，需要從外部連續向還原爐內輸送熱量並對（duì）其進行合理（lǐ）控製，以防止產生缺陷。流化床反應器由多個不同（tóng）的反應（yīng）器組成，反應器呈階梯狀排列，可從外壁和底部注入額外的氧氣控製爐內溫度。然而，傳統的氣基豎爐由（yóu）單級還原爐組成，整個還原爐的溫度僅能通過從底部注入（rù）氧氣來控（kòng）製，致使還原爐頂部的溫度極易變低。

據了解，目前浦項製鐵正計劃（huá）與（yǔ）韓國政府一起，以（yǐ）FINEX工（gōng）藝和流化（huà）反應器為基礎，推動HyREX工藝深入開發，到2028年在浦項鋼鐵廠建成年產（chǎn）100萬噸直接還原鐵的設施，以檢驗HyREX工藝實現商（shāng）業化的（de）可能性。此外，浦項製鐵還將開發一種新（xīn）型電爐煉鋼技術。

浦（pǔ）項製鐵自1992年開始研發FINEX工藝，並於2007年實現商業（yè）化，截至目前已經成功生產了3400萬噸的（de）熔融金屬。浦項製鐵計（jì）劃從2025年開始在沒有試點試驗（yàn）的情況下直接進入到HyREX工（gōng）藝的（de）示範（fàn）生產階段。此外，浦項製鐵計劃到2050年分階段將浦項鋼鐵廠和光陽鋼鐵廠的現有生產工藝（yì）全部改成氫基直（zhí）接還原鐵工藝，並（bìng）實現企業（yè）運營碳中和。