该项目采用中国钢研自主研发设计的成套纯氢竖炉技术，以及自主研发的专用材料和加热系统，使用99.5%氢气作为还原气还原金属化球团，氢气温度可稳定保持在1000℃，金属化球团金属化率超过93%，年产能5万吨；还原后的产品可进一步冶炼制备超洁净高纯铁或超纯铁，作为高端特种材料和电磁材料制备的原料，也可以作为高端钢材制备的基材。目前，项目已顺利运行300小时，达到各项持续运行考核指标。

图｜全球首条纯氢多稳态竖炉示范工程

基于该示范项目，中国钢研率先在国内开展了纯氢冶金关键核心技术攻关，相继研发了纯氢冶金绿色洁净生产工艺、多稳态系统技术、高品质氧化球团制备工艺、模块化关键装备技术、多过程智能协同优化系统技术、基于数字孪生的氢冶金多物理场工艺仿真技术等，突破了纯氢高温加热、安全高效还原、模块化装备、多稳态系统等技术瓶颈，形成了纯氢冶金工艺、控制、安全及智能化流程体系，并通过集成示范形成纯氢冶金整体工程技术。

目前，中国钢研已经具备了50万吨产能的工程设计和实施能力，具有多稳态、模块化、高效率等优势。未来，中国钢研将在一期示范工程基础上，与国内外各大钢铁企业携手构建“基础研究-技术创新-工程转化-产品升级”纯氢冶金全产业链创新体系，建设国际领先的钢铁冶金绿色化、高端化技术创新和成果转化基地。

图｜德国蒂森克虏伯Carbon2Chem项目启动现场

氢冶金概念最早提出于20世纪，指以氢气代替碳作为还原剂还原铁矿石，从源头降低冶金工艺碳排放量，是推进钢铁冶金行业低碳化发展的重要手段之一，目前相对主流的氢冶金技术路线包括高炉富氢冶炼与气基直接还原竖炉冶炼，氢气作为还原剂根据氢气纯度也分为富氢气体和纯氢气体分别应用于不同技术路线。

图｜德国杜伊斯堡Carbon2Chem技术中心

当前，氢冶金已受到全球各个国家的关注，欧洲、中国、日本、韩国等国家地区钢铁企业均制定了包括氢冶金在内的低碳冶金技术路线，加快技术研发、示范和应用。国际上，典型的氢冶金示范案例包括瑞典HYBRIT项目、萨尔茨吉特SALCOS项目、奥钢联H2FUTURE项目、德国蒂森克虏伯Carbon2Chem项目等。

我国近年来高度重视氢冶金发展，在国家层面先后发布《钢铁行业产能置换实施办法》、《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》、《减污降碳协同增效实施方案》、《钢铁行业稳增长工作方案》等鼓励支持氢冶金研究及示范，氢冶金也被列入我国《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》。

图｜120万吨氢冶金示范工程

目前，国内包括中国宝武、河钢集团、酒钢集团、天津荣程集团、中晋太行、建龙集团等代表性钢铁企业均在积极推进氢冶金并开展系列试点示范。其中，中国宝武建设的国内首套百万吨级氢基竖炉项目于2023年12月在广东湛江点火投产；河钢集团河北张宣高科科技有限公司建设的120万吨氢冶金示范工程于2023年5月建成投产。