氫還原比CO還原速度快。采用模擬高爐爐內(nèi)的荷重軟化裝置，調(diào)查了燒結(jié)礦在高爐內(nèi)的還原過(guò)程。在還原率80%～90%的區(qū)域，燒結(jié)礦軟化熔融。所以，透氣阻力變得非常大。但是，隨著氫添加量的增加，還原率增加，透氣阻力減小。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)抑制FeO渣的生成和金屬鐵生成導(dǎo)致的收縮等，保持熔融時(shí)的空隙。在工業(yè)爐，相當(dāng)于降低軟熔帶的透氣阻力，有望維持降低壓損的穩(wěn)定操作。表3是JFE鋼鐵公司京濱廠噴吹30kg/t天然氣前后的操作情況。軟熔帶的爐下部透氣性明顯得到改善，并且可以提高高爐利用系數(shù)。在上述的還原試驗(yàn)和荷重軟化試驗(yàn)結(jié)果中，將溫度作為條件。但是，實(shí)際上氫還原的吸熱反應(yīng)會(huì)影響爐內(nèi)溫度。通過(guò)高爐數(shù)學(xué)模型模擬計(jì)算了大量噴吹天然氣(210kg/t)時(shí)的爐內(nèi)狀況。在高爐上部，與噴吹煤粉(189.5kg/t)相比，等還原率線位于下方，出現(xiàn)還原滯后現(xiàn)象。這是因?yàn)闅溥€原的吸熱反應(yīng)導(dǎo)致溫度降低的緣故。

為減排CO2，推動(dòng)了降低燃料比。其主要方法有提高還原率(提高爐身效率)、降低熱損失、增加還原劑之外的輸入熱量(提高鼓風(fēng)溫度)。但在討論鋼鐵廠減排CO2時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到煉鐵工序向下游工序供給能量的功能。煉鐵工序主要是輸入碳，并將此轉(zhuǎn)換為焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣。這部分能量中的一部分用于焦?fàn)t和熱風(fēng)爐的加熱；一部分作為制氧和電力的燃?xì)庀?；剩下的部分供給軋鋼廠等下游工序。隨著高爐燃料比的降低，這部分能量也相應(yīng)減少，因此，必須補(bǔ)充這部分用途的能量。作為鋼鐵廠的CO2排放量應(yīng)該將這部分也加上評(píng)估。所以，高爐燃料比不是鋼鐵廠CO2排放量的決定因素。

按照降低燃料比及噴吹天然氣的方法，假設(shè)降低10kg/t燃料比時(shí)，計(jì)算了煉鐵工序提供給下游工序的能量以及鋼鐵廠CO2排放量的變化。一般情況下，如果降低燃料比，供給下游工序的能量就減少。所以，考慮到補(bǔ)充不足部分的能量，相對(duì)于煉鐵工序的減排量，減少了鋼鐵廠整體的減排量。另外，與其他降低燃料比的方法相比，噴吹天然氣降低燃料比的同時(shí)，焦炭，即煤的使用量減少，不如增加供給下游工序的能量(計(jì)算的補(bǔ)充量為負(fù)值)，鋼鐵廠整體減排CO2的效果更大。

(來(lái)源：世界金屬導(dǎo)報(bào)）