國(guó)家科技部在“十一五”提出了科技支撐計(jì)劃“新一代可循環(huán)鋼鐵流程工藝技術(shù)”項(xiàng)目，依托曹妃甸和中國(guó)現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)技術(shù)改造工程，開發(fā)大型焦?fàn)t能源高效轉(zhuǎn)換技術(shù)、超大型高爐系統(tǒng)工藝技術(shù)、全量鐵水“三脫”預(yù)處理技術(shù)、高速連鑄、干法除塵、爐渣干法粒化回收余熱等重大工藝技術(shù)和關(guān)鍵節(jié)能環(huán)保技術(shù)，全面提升現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)的技術(shù)裝備水平。開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于氫冶金的熔融還原煉鐵新工藝。

      氫冶金也是解決鋼鐵工業(yè)CO2排放高問(wèn)題的有效途徑之一。在探索到更經(jīng)濟(jì)和大規(guī)?？稍偕茉粗茪浞椒ㄖ埃瑲湟苯鸬臍錃鈦?lái)源可由現(xiàn)有焦?fàn)t的輸出煤氣COG提供，因?yàn)橹袊?guó)是一個(gè)產(chǎn)焦大國(guó)，我國(guó)焦化廠產(chǎn)出的焦?fàn)t煤氣每年達(dá)到240億Nm3，相當(dāng)于 “西氣東輸”的天然氣量的兩倍，有效利用現(xiàn)有焦?fàn)t的COG是現(xiàn)階段氫冶金獲得富氫煤氣的一種可行的方法。焦?fàn)t煤氣中的H/C比高于天然氣，用它制備富氫還原氣用于煉鐵將比以天然氣為原料的流程CO2排放更少。用于基于煤冶金的傳統(tǒng)流程如高爐噴吹或豎爐直接還原煉鐵，煤中的碳?xì)浣M分將得到更充分合理COG的利用，有文獻(xiàn)報(bào)道說(shuō)，煉鐵工藝每利用50kg COG，可以減排40kg CO2，將對(duì)現(xiàn)有鋼鐵聯(lián)合企業(yè)降低CO2排放量起到重大作用。

      也可通過(guò)粉煤加壓氣化制氫作為過(guò)渡。直接用煤制氫或富氫還原氣體技術(shù)可以采用粉煤加壓氣化工藝獲得高生產(chǎn)率的富氫煤氣，但如何提高其生產(chǎn)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)力還需進(jìn)行有針對(duì)性的深入研究。

      不僅要重視對(duì)將來(lái)有潛在應(yīng)用前景的新工藝研究，把握鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排主攻方向，更要特別重視對(duì)目前約占我國(guó)鋼鐵行業(yè)鐵產(chǎn)量99%，約占目前鋼鐵行業(yè)CO2排放80%以上的高爐-燒結(jié)-煉焦冶金流程大幅度減排CO2問(wèn)題的工程學(xué)基礎(chǔ)研究。如現(xiàn)有鋼鐵聯(lián)合企業(yè)如何實(shí)施將焦?fàn)t煤氣從軋鋼燃料中置換出來(lái)，用于向高爐噴吹焦?fàn)t煤氣或富氫還原氣體，降低單位鋼鐵產(chǎn)品的CO2排放和燃料消耗，對(duì)當(dāng)前基于煤冶金的傳統(tǒng)鋼鐵工業(yè)流程降低CO2排放量能夠起到積極的推動(dòng)作用。

      3. 現(xiàn)有煉鐵工藝節(jié)能減排技術(shù)評(píng)述

      對(duì)迄今為止主要煉鐵工藝的單位能耗和主要的節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)行了綜述和評(píng)價(jià)。研究表明，目前能耗最低，排放最少的是大型豎爐直接還原煉鐵工藝，其余依次為轉(zhuǎn)底爐，特大型高爐煉鐵流程，COREX熔融還原，回轉(zhuǎn)窯。詳見(jiàn)表1。

                           表1  煉鐵工藝比較表
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　　煉鐵工藝名稱          還原劑      反應(yīng)器類型      能耗   單爐產(chǎn)能  總產(chǎn)能
　　GJ/t鐵    萬(wàn)t/a    萬(wàn)t/a
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　　MIDREX           天然氣/合成氣    豎爐             11       180     3792
　　HYL 3            天然氣/合成氣    豎爐             11       190     1170
　　FINMET           天然氣           流化床           14        50      200
　　轉(zhuǎn)底爐           煤\天然氣        轉(zhuǎn)底爐           15    14～50      200
　　高爐+燒結(jié)+煉焦   焦\煤            BF+燒結(jié)+煉焦  16.25  320～400    90000
　　(4000m3)
　　COREX            煤\焦            COREX            17       150      500
　　SL/RN回轉(zhuǎn)窯      煤               回轉(zhuǎn)窯           18        15     1440
　　隧道窯           煤               隧道窯       25～30      1～4       20
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