A Xingguo Precision Machinery Co., Ltd. do Condado de Changli (doravante denominada Xingguo Casting) lançou com sucesso seu projeto de demonstração para “produção de hidrogênio de água de eletrólise de eletricidade verde de 300.000 m³/dia – armazenamento de hidrogênio – fundição rica em hidrogênio de alto-forno de 450 m³”. Isso marca a entrada na fase de aplicação industrial do novo processo de substituição de carbono por hidrogênio na injeção de alto-forno para fundição de baixo carbono. Após um período de operação contínua e estável, o projeto atingiu um volume de injeção de hidrogênio puro de 103 metros cúbicos por tonelada de ferro, com uma taxa de injeção de hidrogênio puro por hora atingindo 8.700 metros cúbicos. A taxa de substituição de combustível sólido está entre 0,36 a 0,5 kg/Nm³, reduzindo as emissões de carbono na fabricação de ferro de alto-forno em 8% a 11%. O oxigênio puro produzido durante a eletrólise da água para produção de hidrogênio é usado para sopro de alto-forno enriquecido com oxigênio, reduzindo significativamente os custos gerais de fundição nesta fase. Com base nas práticas operacionais da fase anterior, o projeto agora entrou em uma nova fase com foco na correspondência e otimização de parâmetros-chave em todos os processos de “produção de hidrogênio – armazenamento de hidrogênio – fundição de alto-forno rica em hidrogênio”. Esta fase visa aumentar ainda mais a quantidade de hidrogênio injetado por tonelada de ferro, otimizar a coordenação upstream e downstream e reduzir o consumo de energia e os custos. Os dados mostram que a injeção de hidrogênio puro em altos-fornos pode reduzir significativamente o consumo de coque de carvão e o conteúdo de elementos de impureza no ferro fundido, estabelecendo a base para a produção de materiais de aço avançados, como ferro-gusa limpo de baixo carbono e fabricação de componentes. Atualmente, o gargalo para a promoção industrial e aplicação da tecnologia de fundição de alto-forno rica em hidrogênio está na preparação e transporte de hidrogênio em larga escala, economicamente viável, limpo e de baixo carbono. A equipe técnica da Xingguo Casting acredita que integrar características de recursos locais, “preparação no local e utilização no local” é uma abordagem eficaz para resolver problemas de produção e armazenamento e transporte de hidrogênio em larga escala. Para esse fim, com base nos recursos de energia e energia do Condado de Changli em Qinhuangdao, a Xingguo Casting colaborou com instituições como a Universidade de Xangai, a Universidade Tongji, a Yuhydro Equipment, o Institute 718 e a LONGi Hydrogen para conduzir esforços de inovação colaborativa visando tecnologias e equipamentos-chave comuns para fornecimento de energia diversificado (incluindo eletricidade verde e eletricidade fora do pico), produção de hidrogênio em água de eletrólise, armazenamento e transporte de hidrogênio e fundição de alto-forno rica em hidrogênio, juntamente com integração multi-interface. Eles desenvolveram e adotaram o maior equipamento de produção de hidrogênio por eletrólise de água alcalina de unidade única da China (com capacidade de 3000 Nm³/h por célula) e um sistema abrangente de prevenção e controle de riscos de segurança para toda a cadeia de processo. Ao utilizar diversas fontes de energia, armazenamento de energia e armazenamento de hidrogênio, eles alcançaram um fornecimento estável de hidrogênio limpo e de baixo carbono, fornecendo exemplos práticos para abordar os desafios do acoplamento mútuo entre as indústrias de energia de hidrogênio e aço.
