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氫基直接還原鐵技術是一種使用氫氣代替化（huà）石燃（rán）料生產鐵的創新技術，可以顯著減少（shǎo）煉鐵過（guò）程中的二氧化碳排放量。目前，100%使用氫（qīng）氣生產直接還原（yuán）鐵（tiě）的工藝尚未在全球範圍內實現商業化（huà）。近日，浦項製（zhì）鐵發布了一份低碳煉（liàn）鐵工藝深度分析報告，其（qí）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（gāi）報告，HyREX工藝是在浦項（xiàng）製鐵自主研發的（de）FINEX煉（liàn）鐵工藝基礎上，利用氫氣和鐵礦粉生產鋼鐵。該工藝旨在用熔融氣化爐取代現有的（de）使用煤炭的高爐，且無需燒結、焦化工序。

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

一（yī）是原材料不同。傳統氣基豎爐采用球團礦（kuàng），鐵礦（kuàng）石經（jīng）破碎篩分後加工（gōng）成一定尺寸的圓球，而流化床反應器采用的是鐵礦粉，無需加工。

二（èr）是原材料與還原氣體的（de）接觸方式不同。在傳統氣基豎爐中，氫氣從下至上穿過鐵礦石之間的空隙，發生還原反應。豎爐的透氣性對於氫（qīng）氣能否順利穿過鐵礦石之間的空隙（xì）很重要，因此鐵礦石需要被加工成一定尺（chǐ）寸的球團礦，以便生產（chǎn）。在流化（huà）床反應器中（zhōng），高溫還原氣體通過反應器底部的孔狀（zhuàng）網格均勻分布，使鐵（tiě）礦粉流化後像混合液體一樣發生（shēng）還原（yuán）反應，還原後的鐵礦粉經過（guò）多級反應器後成為直接還原鐵。

三是碳排（pái）放（fàng）強度的差（chà）異。一般來說，豎（shù）爐生產1噸（dūn）直接還（hái）原鐵會排放50千（qiān）克~150千克的二氧化碳。這就意味著該工藝要實（shí）現二氧化碳淨零（líng）排放，必須使用風能或太陽（yáng）能等綠色能源來製造球團礦，而使用鐵礦粉的流化床反（fǎn）應器（qì）則不會存在這樣的問（wèn）題（tí）。

此外，HyREX工藝還具（jù）有其他兩個（gè）方麵的優勢：

一是在（zài）材料供應方麵，鐵礦粉比球團礦更容易確保供（gòng）應穩定，且鐵礦粉不需要再加工，經濟（jì）效益相對較高。相（xiàng）關數據（jù）顯示，2020年全（quán）球鐵礦石產量為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（duì）材料生（shēng）產和綠色冶煉（liàn）技術等（děng）加大投資，全球將麵臨直接還原鐵用球團礦供應短缺的問題。

二是在（zài）溫度控製方麵（miàn），流（liú）化（huà）床反應（yīng）器比傳統氣基豎爐更（gèng）具優（yōu）勢。還原爐的（de）溫度控製在氫基直接還原鐵中（zhōng）至關重要，如（rú）果還原爐內部溫度過低，則會導致鐵水質量缺陷。使用煤炭或天然氣等（děng）化石燃料的（de）還原反（fǎn）應是（shì）一種放熱反應，而采用氫氣的還原反應是一（yī）種吸熱反應，需要從外部連續向（xiàng）還原爐內輸送熱量並對其進（jìn）行合理控製，以防止產生缺陷。流化床反應器由多個不同的反應器組成，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（lú）內溫度。然（rán）而，傳統的氣基（jī）豎爐由單級還原爐組成，整個還原爐的溫度僅能通過從底部注入氧氣（qì）來控製，致使還原爐頂部的溫度極易（yì）變低。

據了解，目前（qián）浦項（xiàng）製鐵正計劃與韓國政府一起，以FINEX工藝和流化反應器為基（jī）礎，推動HyREX工藝深入開發，到2028年（nián）在浦項鋼鐵廠建成年產100萬噸直接還原鐵的設施，以檢驗HyREX工藝實現商（shāng）業化的可能性。此外，浦項製鐵還將開發（fā）一種新型電（diàn）爐（lú）煉鋼技術。

浦項製鐵自1992年開（kāi）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（shēng）產了3400萬噸的熔融金屬。浦項製鐵計劃從2025年開始在沒有試（shì）點試驗的情況下直接進（jìn）入（rù）到HyREX工藝的示範生產階段。此外，浦項製鐵計劃到2050年分階段將浦項鋼鐵廠和光陽鋼鐵廠的現有（yǒu）生產工藝全部（bù）改成氫基直接還原鐵工藝，並（bìng）實現企業運營碳中和（hé）。