編者按：山東魯麗收購墨龍HIsmelt工廠(chǎng)后進(jìn)行了系統性改造，各項指標明顯優(yōu)化，冶金工業(yè)信息標準研究院于2025年12月赴現場(chǎng)調研，形成了調研報告。本文是簡(jiǎn)化版，供參考討論。
全球碳達峰碳中和發(fā)展背景下，綠色低碳轉型是鋼鐵行業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。非高爐煉鐵工藝憑借流程短、環(huán)保優(yōu)、低碳潛力大等優(yōu)勢，成為破解行業(yè)轉型瓶頸的重要方向。其中，HIsmelt熔融還原作為典型的非高爐煉鐵工藝，現已完成2.0版升級，實(shí)現規?；€定運行，為全球非高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展注入新動(dòng)能。
技術(shù)演進(jìn)四十載：從海外探索到中國引領(lǐng)
四十余年來(lái)，HIsmelt工藝經(jīng)歷了從理論構想走向工業(yè)應用的艱難求索。1981年，澳大利亞Conzinc Riotinto of Australia Limited公司(力拓前身)與德國Klockner公司合作，在德國開(kāi)展二次燃燒試驗，首次驗證了熔融還原的技術(shù)可行性。此后歷經(jīng)半工業(yè)試驗、工業(yè)化示范等階段，2005年世界首座HIsmelt工廠(chǎng)在澳大利亞奎納那投產(chǎn)，但受?chē)H金融危機、技術(shù)瓶頸等影響，未能實(shí)現持續穩定運行，最終停產(chǎn)擱置。
2012年，山東墨龍石油機械股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)山東墨龍)收購澳大利亞停產(chǎn)的HIsmelt裝備及技術(shù)，并于2017年在山東實(shí)現商業(yè)化運營(yíng)，但運行效率、穩定性和經(jīng)濟性欠佳。2024年，山東魯麗集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)魯麗集團)基于綠色低碳發(fā)展戰略，全資收購山東墨龍HIsmelt工廠(chǎng)及知識產(chǎn)權，并對汽化煙道、噴槍系統、除塵系統、余熱回收等關(guān)鍵設施進(jìn)行系統性改造，于2025年7月，正式投運HIsmelt2.0，并連續穩定運行至今(發(fā)稿日)。
表 全球HIsmelt工藝發(fā)展概覽
關(guān)鍵技術(shù)升級：重塑鋼鐵綠色冶煉新范式
與高爐工藝(含焦化、燒結、球團工序，下同)相比，HIsmelt2.0(含鐵礦預熱預還原系統)表現出更佳的綠色、低成本競爭力，主要體現在以下四個(gè)方面。
一是原燃料適應性好。HIsmelt2.0徹底擺脫焦炭依賴(lài)，實(shí)現零焦冶煉，無(wú)需焦化工序;可直接使用粒度小于8mm的鐵礦粉，省去燒結、球團工序。同時(shí)，也可利用高磷鐵礦等難選礦資源以及消納冶金固廢。據調研數據，HIsmelt2.0已實(shí)現25%高磷鐵礦和15%冶金固廢的原料結構調整，以及100%非焦煤的燃料配比。
二是鐵水的純凈度高。HIsmelt2.0能有效脫除磷、硅等雜質(zhì)元素，顯著(zhù)提高鐵水純凈度，為高品質(zhì)鋼冶煉及高端鑄造提供優(yōu)質(zhì)生鐵原料。據調研數據，HIsmelt2.0生產(chǎn)鐵水的P含量≤0.03%，Si含量≤0.001%，12種微量元素總含量≤0.03%。
三是綠色低碳潛力大。HIsmelt2.0噸鐵綜合能耗423.5kgce(指從原燃料到鐵水全過(guò)程所消耗的能源總和)，較高爐工藝降低15%以上，通過(guò)余熱回收與煤氣發(fā)電可實(shí)現全廠(chǎng)自發(fā)電比例突破100%，煤氣抵扣后噸鐵碳排放量0.759t，較高爐工藝降低33%。HIsmelt2.0噸鐵二氧化硫、顆粒物和氮氧化物排放量分別為0.059kg、0.016kg和0.111kg，遠低于高爐工藝，且無(wú)二噁英、酚類(lèi)等有毒物質(zhì)產(chǎn)生，固廢全部回用、廢水零排放。
四是投資運行成本低。HIsmelt2.0較高爐工藝噸鐵投資成本降低20%以上，噸鐵生產(chǎn)成本降低150元，成本競爭優(yōu)勢顯著(zhù)。
應用場(chǎng)景可期：為行業(yè)轉型開(kāi)辟新道路
從產(chǎn)業(yè)適配性看，HIsmelt無(wú)需焦煤資源，且能高效利用高磷鐵礦、低品位礦、共伴生礦等特殊資源，特別適用于缺焦煤以及富含高磷鐵礦、難選礦資源的國家和地區。
從產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同看，HIsmelt與電爐聯(lián)動(dòng)，可解決短流程廢鋼資源不足及有害元素殘留等問(wèn)題。此外，HIsmelt還可以用于鑄造高爐一代爐役后替代。未來(lái)，隨著(zhù)HIsmelt的規模和相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，可與轉爐實(shí)現更好協(xié)同。
從國際化發(fā)展看，HIsmelt為中國綠色冶金技術(shù)“走出去”提供了優(yōu)質(zhì)載體。目前，摩洛哥SINAMGROUP已表示，將引進(jìn)我國HIsmelt2.0裝備技術(shù)，高效利用當地高磷鐵礦資源。未來(lái)，可加強標準、專(zhuān)利等軟實(shí)力提升，逐步打造“技術(shù)+標準+專(zhuān)利+工程”的HIsmelt全產(chǎn)業(yè)鏈合作模式，樹(shù)立中國鋼鐵出海新標桿。
對策建議：多方協(xié)同推動(dòng)技術(shù)規?；瘧?/strong>
目前，HIsmelt已取得較大突破，但規?；瘧萌悦媾R挑戰和困難，需多方共同努力，持續推進(jìn)技術(shù)升級與工程落地。
國家層面。建議將HIsmelt工藝納入重點(diǎn)綠色技術(shù)推廣目錄，在技改補貼、產(chǎn)能置換和海外布局等方面給予政策傾斜;綜合運用財政直接補貼、稅收減免、綠色債券等金融工具，為項目提供資金支持;鼓勵龍頭企業(yè)組建創(chuàng )新聯(lián)合體，開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與成果轉化。
行業(yè)層面。建立健全行業(yè)統一的技術(shù)標準與評價(jià)體系，推動(dòng)HIsmelt技術(shù)標準與國際互認;定期舉辦HIsmelt技術(shù)交流會(huì )與示范工程觀(guān)摩活動(dòng)，共同推動(dòng)創(chuàng )新升級;搭建技術(shù)服務(wù)平臺，為企業(yè)提供全流程技術(shù)支持;加強人才培訓，為HIsmelt規?；瘧门囵B和儲備復合型人才。
企業(yè)層面。持續開(kāi)展工藝裝備升級，突破HIsmelt單體產(chǎn)量規模約束;開(kāi)展氫基預還原、全氧煤氣循環(huán)、生物質(zhì)噴吹等綠色技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)一步減煤降碳;深度挖掘爐頂煤氣利用潛力，持續提升能源轉化效率;與科研機構、高等院校等合作，聯(lián)合定向培養專(zhuān)業(yè)人才。
結語(yǔ)
鋼鐵行業(yè)低碳轉型是一場(chǎng)系統性變革，技術(shù)創(chuàng )新是核心驅動(dòng)力。HIsmelt2.0破解了原有技術(shù)裝備的多重制約，突破了高爐工藝的諸多局限，實(shí)現了綠色、低成本、穩定運行，為全球鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了中國方案、貢獻了中國智慧。未來(lái)，隨著(zhù)規?；茝V與持續技術(shù)創(chuàng )新，HIsmelt工藝有望為全球鋼鐵綠色轉型作出更大貢獻。
