九游会官方：熔铸前沿 智领低碳——山冶设计HIsmelt熔融还原技术引进、创新与业绩全纪实

九游会网站：

  在全球钢铁行业迈向“双碳”目标的关键时期，一场颠覆传统高炉炼铁模式的技术革命正深刻重塑产业格局。HIsmelt（熔融还原）技术作为当今冶金领域的前沿非高炉炼铁工艺，凭借短流程、低碳环保、原料适应能力强等核心优势，成为破解钢铁行业高耗能、高排放痛点的关键路径。而山东省冶金设计院股份有限公司（简称“山冶设计”），正是将这项澳大利亚尖端技术首次系统性引进中国、完成本土化创新并推动其实现商业化落地的核心主导单位。从2002年率先跟踪研究，到2012年主导技术引进谈判与工程设计，再到后续的技术迭代升级与市场推广，山冶设计以二十余年的深耕实践，完整书写了HIsmelt技术“海外引进—自主创新—业绩增长”的全链条发展史诗，奠定了其在全球熔融还原技术领域的领先地位。

  HIsmelt技术的研发起源于20世纪80年代的澳大利亚，由力拓集团联合多家国际企业历时数十年攻关，旨在突破传统高炉炼铁依赖焦炭、流程冗长、污染严重的技术瓶颈。该技术属于一步法熔融还原工艺，核心原理是将铁矿粉、煤粉等原料直接喷入熔融还原炉（SRV炉）内，通过高温熔池反应直接生产铁水，彻底取消烧结、球团、焦化三大高耗能、高污染工序，被誉为“21世纪最具革命性的炼铁技术”。

  2005年，全球首座HIsmelt试验工厂在澳大利亚奎那那地区建成投产，累计运行3年多，生产铁水约38万吨，首次从工业规模上验证了HIsmelt工艺的可行性。但试验过程中也暴露出一系列关键技术短板：炉缸耐材侵蚀速率过快、流化床故障率高、煤气净化系统稳定性差、工厂连续作业率不足70%。这样一些问题直接引发试验工厂未能实现商业化盈利，也让全球钢铁行业对HIsmelt技术的工业化前景产生质疑。

  彼时，中国钢铁行业正处于快速地发展期，在传统高炉炼铁模式下，焦炭资源短缺、环保压力激增、高端铁水供给不足等矛盾日益凸显，行业亟需突破性的低碳炼铁技术。在此背景下，国内少数具备前瞻性的冶金工程公司开始关注澳大利亚HIsmelt技术，而山冶设计凭借敏锐的行业洞察力和深厚的技术积累，成为国内最早跟踪、研究并布局该技术的企业之一，为后续技术引进奠定了坚实基础。

  二、破冰引进：山冶设计主导，实现HIsmelt技术中国落地（2002-2016年）

  （一）前瞻布局：组建国内HIsmelt技术研究团队（2002-2011年）

  2002年，山冶设计作为莱钢集团子公司，真正开始启动HIsmelt熔融还原技术的系统性研究工作。公司核心技术团队由炼铁、炼钢、热能、环保等多领域专家组成，全方面开展HIsmelt工艺原理、设备结构、物料平衡、能耗指标等核心内容的理论研究与技术储备，明确了该技术在中国钢铁行业的适配性与推广价值。

  2005年，澳大利亚奎那那试验工厂投产之际，山冶设计率先组建专业调研团队，远赴澳大利亚开展当地考验查证学习。团队深入试验工厂生产一线，全程跟踪工艺流程，详细记录设备正常运行参数、原料适配情况及核心技术痛点，与力拓集团技术专家开展多轮深度交流，全面掌握了HIsmelt技术的核心设计理念、关键设备参数及未解决的技术难题，形成了完整的HIsmelt技术海外调研报告。

  2006年，山冶设计完成《莱钢HIsmelt熔融还原项目可行性研究报告》，从技术可行性、经济合理性、环保合规性等多维度，系统论证了在中国建设HIsmelt工业化工厂的可行性，为后续技术引进提供了关键的理论支撑和决策依据。此后数年间，山冶设计持续跟踪澳大利亚试验工厂运行动态，一直在优化技术方案，培养了一批精通HIsmelt技术的专业人才，构建了完整的技术储备体系，成为国内唯一具备HIsmelt技术全流程服务能力的工程设计企业。

  2012年，澳大利亚力拓集团因战略调整，决定转让HIsmelt技术相关知识产权与工艺授权。山冶设计敏锐捕捉到这一关键机遇，主动牵头，联合山东墨龙石油机械股份有限公司（简称“山东墨龙”），真正开始启动HIsmelt技术引进谈判工作。

  技术谈判核心主导：山冶设计技术团队凭借多年研究积累，系统梳理澳大利亚HIsmelt技术的核心专利、技术秘密、设备图纸及工艺参数，与力拓集团开展多轮技术谈判，明确技术转让范围、核心设备参数、技术培养和训练义务及后续技术上的支持责任，确保引进技术的完整性、先进性和可落地性，从源头规避技术风险。

  工程设计唯一责任单位：作为HIsmelt工厂的规划咨询与设计单位，山冶设计全面负责山东墨龙HIsmelt寿光工厂的整体方案设计、初步设计、施工图设计及核心设备选型设计。设计团队充分吸收澳大利亚奎那那工厂的经验教训，针对其暴露的技术短板，开展本土化优化设计，为工厂后续稳定运行提供关键保障。

  技术消化吸收主体：山冶设计组建专项技术团队，全程参与技术资料翻译、工艺图纸转化、技术标准对接等工作，将澳大利亚原版技术体系与中国钢铁行业标准、设备制造能力、原料资源特点深层次地融合，完成HIsmelt技术的本土化消化吸收，培养了一批既懂海外技术又懂中国国情的复合型技术人才。

  2012年底，山东墨龙与力拓集团正式签订HIsmelt技术许可协议，山冶设计作为官方指定的工程设计与技术服务单位，全面负责该技术在中国的落地实施。这一里程碑事件，标志着HIsmelt熔融还原技术正式从澳大利亚引入中国，而山冶设计则成为这一尖端技术引进的核心推动者与主导者。

  2013年，山冶设计真正开始启动山东墨龙HIsmelt寿光工厂的详细设计工作。设计团队针对澳大利亚奎那那工厂的技术痛点，开展全方位本土化创新优化，核心改进内容包括：

  ◆工艺流程重构：将澳大利亚原版“流化床+SRV”流程的优化为“回转窑+SRV”流程，完全解决流化床故障率高、作业率低的难题，大幅度的提高系统稳定性。

  ◆SRV炉结构优化：改进炉体耐火材料材质与砌筑工艺，优化炉缸冷却系统模块设计，将耐材侵蚀速率降低40%以上，显著延长炉体使用寿命。

  ◆煤气净化系统升级：新增高温旋风除尘器+余热锅炉+精细净化三级处理工艺，解决原版系统煤气含尘量高、热值不稳定的问题，实现煤气高效回收利用。

  ◆设备国产化替代：联合国内顶尖设备制造商，对热风炉、煤粉制备系统、喷煤喷枪等核心设备做国产化设计与制造，设备国产化率达90%以上，大幅度降低了建设与运维成本。

  ◆智能化控制管理系统搭建：引入工业互联网、大数据分析技术，搭建全流程智能化控制管理系统，实现原料输送、冶炼反应、煤气处理、铁水输出等环节的自动化精准控制，提升生产效率与产品稳定性。

  在工厂建设期间，山冶设计派遣专职技术服务团队常驻施工现场，全程参与设施安装、调试、试运行工作，实时解决建设过程中的技术难题，确保工程质量与建设进度。经过3年多的精心设计与建设，2016年6月，山东墨龙HIsmelt寿光工厂正式建成投产，标志着由山冶设计主导引进、创新的HIsmelt技术，成功实现从海外试验技术到中国商业化技术的跨越。

  投产初期，山冶设计技术团队持续驻场跟踪生产运行，针对试生产过程中出现的参数波动、设备适配等问题，快速优化工艺方案、调整设备参数，仅用半年时间便实现稳定顺产。2016年底，工厂各项生产指标全面达标，最高日产量突破2000吨，月产量达5.5万吨以上，作业率稳定在95%以上，完全解决了澳大利亚原版技术作业率低、稳定性差的痛点。

  三、自主创新：迭代升级，铸就HIsmelt中国技术体系（2017-2022年）

  引进不是终点，创新才是核心。山冶设计深知，只有实现核心技术的自主可控，才能真正掌握行业话语权。自山东墨龙HIsmelt工厂投产后，山冶设计持续加大研发投入，组建由首席专家牵头的专项开发团队，围绕HIsmelt技术的效率提升、成本降低、环保升级、产品高端化等核心方向，开展系统性自主创新，推动HIsmelt技术从1.0版（澳大利亚原版优化版）向2.0版、3.0版迭代升级，成功构建了具有完全自主知识产权的HIsmelt中国技术体系。

  原料适配技术创新：针对中国铁矿粉种类多、品位差异大的特点，研发出多矿种精准配比、高效预热预还原技术，可直接用品位55%-65%的普通铁矿粉、高磷矿、钒钛矿及钢铁厂含铁粉尘等废弃物料，原料适应性大幅度的提高，原料采购成本降低15%以上。

  冶炼效率优化：优化SRV炉熔池搅拌系统、热风喷枪参数及煤气回收工艺，强化冶炼反应效率，吨铁燃料消耗降低8%-10%，日产能从2000吨提升至2360吨，月产量稳定在6.6万吨以上，达到传统高炉同等产能水平。

  环保技术升级：逐步优化煤气净化与烟气处理系统，颗粒物排放量降至传统高炉工艺的1/3以下，吨铁碳排放下降30%以上，完全满足国家超低排放标准，成为钢铁行业低碳环保的标杆工艺。

  核心装备国产化升级：联合国内科研院所与设备制造商，完成SRV炉本体、高效喷煤系统、智能热风炉、煤气净化装置等核心装备的国产化迭代优化，设备正常运行稳定性、常规使用的寿命大幅度的提高，核心装备国产化率达95%以上，彻底摆脱对海外装备的依赖。

  智能化管控体系构建：搭建HIsmelt全流程智能化管控平台，集成原料智能配比、冶炼参数精准控制、设备在线监测、故障智能预警、能耗实时分析等功能，实现“一键炼铁”，人工操作强度降低60%，生产稳定性与可控性显著提升。

  余热余能高效回收：优化汽化冷却烟道、余热锅炉设计，提升高温煤气显热回收效率，回收的蒸汽用于发电，吨铁发电量约600kWh以上，实现能源自给自足，大幅度降低工厂用电成本。

  通过工艺与装备的协同创新，山冶设计主导优化后的HIsmelt技术可稳定生产低硅（Si≤0.3%）、低磷（P≤0.03%）、低硫（S≤0.02%）的高纯生铁，Pb、Sn、As、Sb、Bi五害元素含量极低，精准适配高端铸造、特种钢、风电用钢等高端产品生产需求。该高纯生铁已成功供应国内多家高端铸造企业，替代进口高纯生铁。

  2018年5月25日，中国金属学会组织召开“墨龙HIsmelt熔融还原研发技术与应用”项目科技成果评价会，山冶设计作为核心研发单位之一，与山东墨龙、北京科技大学等单位联合申报的该项目，经专家组严格评审，一致认定该技术达到国际领先水平。这一权威评价，充分肯定了山冶设计在HIsmelt技术引进、消化、吸收、再创新过程中的核心贡献。

  2018年3月，山冶设计与山东墨龙签订《HIsmelt熔融还原技术及市场开发战略合作协议》，建立长期深度合作伙伴关系，形成设计与生产实践紧密结合的联络机制，为后续技术持续优化、市场推广奠定坚实基础。山冶设计又于2025年9月与寿光懋隆新材料开发有限公司再次签订《战略合作协议》，逐步加强HIsmelt技术升级、生产使用以及市场推广的强强联合。

  截至2022年底，山冶设计在HIsmelt技术领域累计申请专利50余项，其中发明专利20余项，编制行业标准2项，发表学术论文30余篇，成为全世界HIsmelt技术领域专利数量最多、技术体系最完善、工程经验最丰富的核心工程技术公司。

  凭借领先的技术优势、成熟的工程经验和显著的经济环保效益，山冶设计主导的HIsmelt熔融还原技术，在国内钢铁行业“双碳”转型浪潮中迎来业绩增长，从单一工厂设计快速拓展至全国多项目落地，成为推动钢铁行业低碳转型的核心技术力量。

  邢钢转型升级搬迁改造项目：2023年1月30日，山冶设计与邢台钢铁有限责任公司（简称：邢钢）正式签订HIsmelt熔融还原炼铁工程设计合同。该项目是国内联合钢铁企业首次采用HIsmelt技术替代传统高炉，规划建设3座HIsmelt熔融还原炉，设计年产生铁水165万吨，采用“HIsmelt+电炉”短流程冶炼模式，助力邢钢实现绿色低碳转型。目前，该项目工程设计已基本完成，进入核心设施安装调试阶段，计划2026年下半年建成投产。

  老挝第一钢铁项目：山冶设计与老挝第一钢铁有限公司签订HIsmelt技术工程设计合同，为其规划建设东南亚首座HIsmelt熔融还原炼铁工厂，设计年产能80万吨，助力老挝钢铁产业升级。

  鲁丽钢铁流化床预还原中试项目：为推动HIsmelt技术向3.0版迭代，山冶设计与鲁丽钢铁合作开展流化床预还原工业中试，完成核心装备建设，攻克流化床稳定性技术难题，为后续HIsmelt 3.0技术（高效流化床+SRV炉）工业化落地奠定基础。

  行业论坛核心发声：山冶设计多次受邀出席全国炼铁系统高峰论坛、HIsmelt技术应用与高水平质量的发展论坛等行业会议，作为核心单位分享HIsmelt技术创新成果与应用经验，成为行业公认的HIsmelt技术领军企业。

  权威媒体深度报道：多家行业权威媒体专题报道山冶设计在HIsmelt技术领域的引进、创新与业绩成果，充分肯定山冶设计作为HIsmelt技术引进核心主导单位的行业地位。

  低碳转型核心支撑：在国家“双碳”战略背景下，HIsmelt技术已成为钢铁行业低碳转型的重要技术路径。山冶设计已为陕钢汉钢、山钢集团、印尼富海、新兴铸管、泰国伟成发、镔鑫钢铁、山西泫氏等国内外多家钢铁/铸造公司可以提供HIsmelt项目前期规划咨询服务，推动HIsmelt技术在全世界内的推广应用。

  经济效益显著：采用山冶设计优化后的HIsmelt技术，吨铁建设投资较传统高炉降低20%-25%，吨铁生产所带来的成本降低100元以上。年产能100万吨的HIsmelt工厂，年可实现经济效益超1亿元，为企业创造丰厚利润。

  社会效益突出：HIsmelt技术取消烧结、焦化工序，大幅度减少污染物排放和碳排放，助力钢铁行业实现“双碳”目标。同时，该技术可高效利用含铁废弃物，实现资源循环利用，推动钢铁行业绿色可持续发展。

  产业赋能强劲：山冶设计主导的HIsmelt技术，打破国外低碳炼铁技术垄断，形成具有自主知识产权的核心技术体系，带动国内冶金设备制造、智能控制、环保技术等相关产业高质量发展，推动中国冶金工程技术从“跟跑”向“领跑”跨越。

  从2002年率先跟踪研究，到2012年主导引进澳大利亚HIsmelt技术，再到后续的自主创新、迭代升级与市场推广，二十余年深耕不辍，山冶设计成为HIsmelt熔融还原技术从澳大利亚引进中国、实现本土化创新并推动商业化落地的核心主导单位。

  在这一过程中，山冶设计不仅成功引进一项国际尖端技术，更通过自主创新，构建了具有完全自主知识产权的HIsmelt中国技术体系，为中国钢铁行业低碳转型提供了核心技术支撑。

  展望未来，山冶设计将继续秉持“创新引领、技术赋能、绿色发展”的理念，持续加大HIsmelt研发技术投入，加快HIsmelt 3.0技术工业化落地，不断拓展技术应用场景，推动HIsmelt技术在全世界内的广泛应用，为全球钢铁行业绿色低碳发展贡献中国智慧与中国方案。