2月5日,由中国金属学会主办、河南钢铁集团承办,北京科技大学、河南省科学院提供技术支撑的特大型高炉喷吹生物质炭工业试验阶段总结与专家研讨会,在河南钢铁集团安阳基地隆重召开。中国工程院院士朱荣,中国金属学会副理事长兼秘书长王新江,河南钢铁集团总经理潘树启、副总经理李向宇、程官江,冶金与生态工程学院党委书记宁晓钧,教师吴胜利、王广伟,以及河南省科技厅、河南省科学院、安阳市科技局、东北大学、河南钢铁、宝钢、武钢、鞍钢、首钢、河北钢铁、建龙钢铁、北科环境、巴西淡水河谷、瑞典冶金材料研究院等单位有关领导专家出席会议,围绕河南钢铁特大型高炉喷吹生物质炭工业试验成果、技术难点及推广应用开展深入技术交流,凝聚行业发展共识。
研讨会上,河南钢铁集团就试验阶段性成果、技术难点及后续优化方向作专题汇报,梳理了试验实施过程与关键指标。该试验自2025年12月在4000立方米级高炉启动以来,喷吹配比由1%逐步提升至4%,实现连续均匀稳定喷吹,累计喷吹生物质水热炭2000余吨,高炉工况总体受控,取得阶段性成果。生物质炭作为可再生低碳固体燃料,具有反应活性高、燃烧性能优、零碳排放等特点,可替代部分喷吹煤,但因其特性差异对喷吹系统和操作制度要求更高。本次试验围绕其应用可行性、运行稳定性及减碳潜力开展系统验证,打通了生物质炭从料场管理、制粉系统运行、输送系统稳定性到高炉全风口连续喷吹的全流程工艺链条,通过重点监测与系统评估,为后续工业应用推广奠定了坚实基础。
王广伟聚焦生物质化工-钢铁产业深度耦合协同降碳关键技术,结合团队长期研究基础及本次工业试验实践,系统阐释了该技术体系的核心逻辑与应用价值。生物质能的可再生、零碳优势契合钢铁减排需求,但原料短板及传统热解炭化技术瓶颈,限制了其在高炉喷吹领域的规模化应用。生物质水热炭化技术有效突破该瓶颈,具有反应温和、能耗低、炭产率高、副产物附加值高和成本可控等优势,依托成熟生物质化工产业可实现规模化落地。此外,钢化联产协同模式通过能源、成本、资源三大维度的深度耦合,实现钢铁厂余热资源化利用、生产设施集约化配置及生物质原料就近供应,显著提升资源利用效率,为新技术的工程化应用提供有力支撑。
与会专家学者立足特大型高炉生产运行实际,开展了系统性、深层次技术研讨。专家一致认为,生物质水热炭作为高炉喷吹替代燃料,在降低化石能源消耗、减少二氧化碳排放、推动炼铁流程绿色低碳升级方面具有显著应用潜力。围绕生物质炭规模化、稳定化喷吹应用,专家从原料保障、制备成本、质量稳定性、喷吹安全性及长周期炉况稳定等方面提出了具有针对性和可操作性的意见建议。

王新江秘书长表示,河南钢铁集团此次工业试验取得突破性成果,具有重要示范意义和战略价值。一是规模突破,验证了大型高炉规模化应用可行性。二是资源突破,打通“农业废弃物能源化利用”与“钢铁工业低碳化发展”的壁垒,为降碳与能源安全协同提供可推广路径。三是系统突破,提出“生物质化工——钢铁产业深度耦合”的理念,为跨产业协同降碳与循环经济探索新思路。
朱荣院士对此次工业试验的阶段性成果给予高度肯定,指出生物质炭高质化利用在炼铁、炼钢、轧钢等冶金领域具有广阔应用前景,可有效减少钢铁生产碳排放。他强调,后续要坚持安全第一原则,防范生物质炭使用过程中的各类安全风险,加强基础理论与实验研究,探索多种生物质协同处理与造粒技术,破解防爆等应用难题,并建议河南钢铁集团依托河南省丰富的生物质资源优势,培育钢铁冶金生物质炭应用全产业链。
潘树启表示,高炉喷吹生物质炭技术是集团落实绿色低碳发展要求、推动高质量发展的重要实践,此次4000m³级高炉工业试验的顺利实施,为企业低碳转型注入强劲动力。下一步,集团将持续深化与北京科技大学、河南省科学院等单位的协同创新合作,加快推动技术从可行性验证向经济性应用转变,完善新工艺碳排放核算机制,优化高炉安全喷吹工艺,夯实技术规模化应用基础。

此次研讨会的成功召开,为钢铁行业生物质低碳替代技术的深化研究与工程化推广搭建了高水平交流平台,充分整合了政府、科研院校、企业的资源优势,进一步明确了特大型高炉喷吹生物质炭技术的发展方向。未来,学院研究团队将继续与各方协同发力,深耕绿色冶金技术,推动项目落地,助力钢铁行业低碳高质量发展,为国家“双碳”战略贡献科研力量。