La société Xingguo Precision Components Co., Ltd. (abrégée en Xingguo Casting) située dans le comté de Changli a réussi à opérer pendant un an le projet industriel démonstratif « 300 000 m³/j de production d'hydrogène par électrolyse de l'eau avec électricité verte - stockage d'hydrogène - affinage au haut fourneau enrichi en hydrogène de 450 m³ ». Cela marque que le nouveau processus de remplacement du carbone par l'hydrogène dans l'affinage au haut fourneau avec injection pure d'hydrogène a passé l'épreuve de la pratique industrielle, offrant un modèle technique reproductible pour la transformation à faible teneur en carbone de l'industrie sidérurgique.
On sait que, après une année d'optimisation des paramètres clés de tous les processus, le projet a atteint les objectifs d'augmentation de l'injection d'hydrogène par tonne de fer, d'optimisation de la coordination amont et aval, et de réduction des coûts d'énergie. Les données montrent que l'injection pure d'hydrogène par tonne de fer a atteint 136 m³, avec une injection pure d'hydrogène horaire de 11 360 m³, un taux de substitution de combustible solide de 0,36~1 kg/Nm³, et une réduction de 7%~16% des émissions de CO2 lors de la production de fonte au haut fourneau. L'oxygène pur produit comme sous-produit lors de la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau, avec une pureté d'hydrogène de 99,8% et une pureté d'oxygène de 98,5%, a été utilisé pour l'apport d'oxygène enrichi au haut fourneau. La consommation d'énergie électrique continue pour la production d'hydrogène était inférieure à 4,3 kWh/Nm³. Grâce à l'optimisation coordonnée de l'électricité verte, de l'électricité auto-produite et de l'électricité hors pointe, le coût de production d'hydrogène a été contrôlé à moins de 14 yuans/kg ; en tenant compte des changements de plusieurs paramètres, le coût par tonne de fer a été réduit de 6~14 yuans. En même temps, l'injection pure d'hydrogène dans le haut fourneau a considérablement réduit la consommation de charbon et de coke ainsi que la teneur en impuretés du métal en fusion, jetant les bases pour la production de fonte avancée propre et à faible teneur en carbone et d'autres nouveaux matériaux d'acier.
La pratique industrielle de ce projet présente quatre caractéristiques majeures : premièrement, elle a innové en créant une route technique « production d'hydrogène à grande échelle économique - stockage et transport d'hydrogène - affinage au haut fourneau enrichi en hydrogène », ajoutant un système d'approvisionnement en hydrogène sur la base des hauts fourneaux existants sans modifier la structure principale, entraînant des coûts de mise à niveau technologique faibles et des effets de réduction des émissions significatifs, adaptés aux petits hauts fourneaux allant de 400 à 1 500 m³ et à l'utilisation de poudre de minerai de fer domestique, correspondant aux conditions nationales de la Chine où la production d'acier à long processus prédomine ; deuxièmement, elle a proposé un modèle « préparation locale, utilisation locale », en combinant les caractéristiques des ressources régionales, assurant un approvisionnement stable en hydrogène propre et à faible teneur en carbone grâce à diverses sources d'énergie, SAE, etc., résolvant le problème de couplage entre les industries de l'hydrogène et de l'acier ; troisièmement, elle a abordé les technologies et équipements clés pour l'approvisionnement en énergie diversifié - production d'hydrogène - stockage et transport - affinage, adoptant l'équipement de production d'hydrogène par électrolyse alcaline à eau de plus grande capacité unitaire en Chine (cellule unique 3 000 Nm³/h) et un système de contrôle des risques de sécurité tout au long du processus, maîtrisant la technologie de régulation coordonnée de l'hydrogène-charbon-coke-oxygène ; quatrièmement, elle a établi un processus intégré de production-stockage-utilisation d'hydrogène vert, formant une démonstration typique de stockage, de consommation et d'utilisation locale d'énergie renouvelable propre à grande échelle.
Les réalisations techniques du projet ont obtenu de multiples reconnaissances : en 2023, la technologie d’injection d’hydrogène pur dans les hauts fourneaux a été inscrite dans le Livre bleu du développement technologique de la métallurgie de l’hydrogène ; en 2024, elle a été sélectionnée comme projet de forces productives nouvelles à Qinhuangdao, classée parmi les dix principales actualités technologiques mondiales de l’industrie sidérurgique, répertoriée comme une avancée importante dans les technologies de métallurgie bas carbone par la Chinese Society for Metals, et intégrée au Guide national des technologies d’économie d’énergie et de réduction des émissions de carbone dans l’industrie et aux cas d’application (édition 2024) du MIIT. Une série de 22 brevets d’invention chinois et internationaux PCT (dont 14 délivrés) et 2 droits d’auteur de logiciel ont été déposés. La première norme nationale sur la fusion à riche en hydrogène dans les hauts fourneaux, « Métallurgie de l’hydrogène — Exigences techniques pour le système à riche en hydrogène dans la fusion au haut fourneau », rédigée notamment par Xingguo Metallurgy, l’Université de Shanghai et Baosteel, est entrée dans la phase d’approbation et de mise en œuvre.
Sur le plan politique, le « Plan de travail pour une croissance stable de l’industrie sidérurgique (2025–2026) », publié conjointement par cinq départements le 22 septembre, soutient explicitement la recherche et l’industrialisation de technologies bas carbone telles que la métallurgie de l’hydrogène ; le président Xi Jinping a annoncé la nouvelle série de contributions déterminées au niveau national de la Chine lors du sommet des Nations Unies sur le climat. Les percées technologiques et l’élaboration de normes par l’équipe projet de Xingguo Metallurgy joueront un rôle précurseur et moteur dans l’application de l’hydrogène propre et l’industrie de la métallurgie de l’hydrogène.
