2026年6月底，由航天长征化学工程股份有限公司（以下简称“航天工程”）与北京科技大学张建良教授团队联合研发的高压氢基竖炉直接还原技术，在5万吨/年中试装置上顺利完成全流程试验。装置全线稳定贯通，在多种氢碳比工况下连续产出金属化率突破95%的高品质直接还原铁（DRI），试验运行压力（1~3 MPa）超越国内外氢基竖炉技术现有水平。这标志着我国在低碳冶金核心工艺与装备自主化道路上迈出关键一步。
瞄准“高压” 突破技术“深水区”
氢基竖炉是氢冶金的核心反应器。提高操作压力，意味着更高的还原气体分压和更快的还原动力学，可显著提升单位炉容产能、降低吨铁能耗，并与上游制氢及气体净化流程实现更优的压力匹配。然而，高压也带来了气固还原反应特性复杂、多相流调控困难、系统安全保障要求高等一系列难题，且缺乏成熟的工程先例可循——这正是国内外同行长期未能突破的技术“深水区”。
针对上述瓶颈，联合团队充分发挥各自优势：航天工程依托系统工程、高端装备制造及大型化工流程控制方面的深厚积淀，张建良教授团队则贡献了氢冶金反应机理、反应器结构优化、工艺参数与流程优化方面的学术积累。双方围绕高压环境下气固还原反应特性、多相流调控及安全稳定运行等核心难题联合攻关，最终攻克了工艺参数调控精度高、系统安全保障难度大等关键技术瓶颈。
图为MPa级高压氢基竖炉装备。
全局把控 产出高品质DRI产品
该项目自2024年底立项，联合团队自主完成了工艺开发、核心装备研制、中试建设到试验调试的全过程：2025年3月启动建设，同年7月完成核心装备研制，2026年5月具备试验条件，6月底产出高品质DRI产品。
试验期间，联合团队实施24小时轮班值守机制，通过中控实时监测、现场精密巡检、多工况流程推演及应急预案实战化演练，确保了中试全过程安全可控、稳定运行，圆满达成首轮中试既定目标。
三重跨越 夯实绿色低碳转型“底座”
联合团队介绍，此次中试实现了三重跨越，夯实了绿色低碳转型“底座”：在技术上，突破了高压氢基竖炉工艺路线、核心装备及系统运行的关键技术，验证了该技术路线的先进性与工程可靠性；在能力上，打通了从基础研发、工程设计、装备制造到项目建设的全链条自主能力；在战略上，为我国冶金行业摆脱海外技术依赖、实现绿色低碳转型夯实了技术基础。下一步，联合团队将持续优化工艺、深挖技术效能，积累关键工业数据，为建设工业示范装置、推动技术大规模商业化应用奠定坚实基础。此次校企深度协同的成功实践，也为高校前沿科研成果转化与国家关键核心技术攻关提供了可复制、可借鉴的范式。（姜德强 李克江）
