4月21日，從國家知識產(chǎn)權(quán)局獲悉，由昌黎縣興國精密機(jī)件有限公司（簡稱：興國鑄業(yè)公司）和上海大學(xué)聯(lián)合申報的《一種基于能質(zhì)轉(zhuǎn)換的富氫高爐煉鐵系統(tǒng)及其生產(chǎn)控制方法》獲國家發(fā)明專利授權(quán)，專利號：ZL202210989945.5。
2021年在河北省重點研發(fā)計劃和上海市首批雙碳專項項目的支持下，興國鑄業(yè)公司和上海大學(xué)聯(lián)合建造了我國首臺氫冶金試驗高爐，以氫代碳，完成了國內(nèi)首次以純氫為氣源的高爐富氫冶煉試驗，獲得了鋼鐵生產(chǎn)中大規(guī)模安全使用氫氣的經(jīng)驗；完成國內(nèi)外首例富氫高爐解剖，打開高爐黑箱、原位解析了富氫對高爐冶煉作用規(guī)律，構(gòu)建了完整的高爐富氫冶煉理論和工藝，并在450m3高爐上進(jìn)行了工業(yè)化推廣應(yīng)用。
《一種基于能質(zhì)轉(zhuǎn)換的富氫高爐煉鐵系統(tǒng)及其生產(chǎn)控制方法》發(fā)明專利是氫冶金項目研發(fā)和工程化實踐中總結(jié)凝練的實質(zhì)性創(chuàng)新成果。該專利屬于氫冶金低碳冶煉技術(shù)領(lǐng)域，提出的一種電解水制氫制氧耦合高爐富氫技術(shù)的系統(tǒng)及生產(chǎn)控制方法。利用電解水技術(shù)將光伏電力及風(fēng)電等新能源清潔電能或谷時廉價電能就地消納并制取高爐富氫冶煉所需要的氫氣及氧氣，向高爐供給非碳質(zhì)還原劑及熱量來源，完成電能到氫能的能量物質(zhì)轉(zhuǎn)換，同時基于實時生產(chǎn)原料、電力成本及產(chǎn)品售價變動情況，通過生產(chǎn)控制方法實時調(diào)整電解水制氫系統(tǒng)制氫功率及高爐噴氫量，實現(xiàn)高效低成本富氫高爐煉鐵。
本發(fā)明打通了大規(guī)模經(jīng)濟(jì)氫能制備—氫能儲存—氫冶金的新工藝，推動高爐富氫低碳煉鐵技術(shù)、大規(guī)模氫電耦合儲能調(diào)峰和有效消納技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，引領(lǐng)我國鋼鐵冶金工藝綠色低碳新發(fā)展，助力“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)，促進(jìn)建立可持續(xù)發(fā)展的低碳經(jīng)濟(jì)社會進(jìn)程。
