中国氢冶金的发展及关键技术研究进展

作者:佟帅; 艾立群; 洪陆阔*; 李亚强; 孙彩娇; 王旭锋
来源:钢铁研究学报, 2023, 1-14.
DOI:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20230092

摘要

钢铁工业是高CO2排放产业,在“双碳”目标战略背景下,中国钢铁工业必须走低碳化发展道路。中国钢铁工业的低碳发展方向是:流程结构上提高电炉短流程比例,能源结构上推动“碳冶金”向“氢冶金”转变。当前新型的“以氢代碳”氢冶金技术受到国内外广泛关注。本文主要综述了国内外氢冶金的发展现状以及主要技术,主要有富氢还原技术、电-氢协同还原技术和纯氢还原技术,并从“碳-电-氢”的三元关系角度审视炼铁能源结构,提出一种“微波-氢气”协同还原新方法;探讨了发展氢冶金亟需解决的关键技术问题,主要有低成本制绿氢技术、煤气重整技术和煤气加热技术,其中低成本制绿氢技术和煤气加热技术是发展纯氢还原技术的关键,煤气重整技术则是发展富氢还原技术的关键。最后对未来中国钢铁行业氢冶金的发展做出展望,从远景规划来看,煤制气-竖炉还原是中国氢冶金发展的重要方向。

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