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摘要
高炉炼铁工序能耗高、CO2排放量大，是钢铁行业节能减排的重点。面对日益严重的能源危机和环境问题，实现高炉冶炼过程的碳减排已经成为人们的共识。在上述背景下，高炉喷吹富氢气体冶炼技术得到了冶金工作者的广泛关注，该技术的主旨在于以氢代碳、降低高炉内碳素还原剂的消耗，实现高炉CO2的减排。基于富氢气体在风口前燃烧的热力学分析，系统讨论了喷吹富氢气体高炉的冶炼特点、存在的问题及解决措施，并对今后的研究工作进行了展望。研究结果认为，与传统高炉冶炼相比，喷吹富氢气体高炉的冶炼特点发生了显著变化：富氢气体可以促进铁矿石的还原，降低初渣中FeO含量，渣量降低且熔点升高，软熔带压差降低，透气性改善；喷吹富氢气体容易使高炉下部温度降低，气流向中心发展；促进块状带焦炭的气化反应，并影响高温区焦炭和渣铁的接触特征。喷吹富氢气体高炉在发挥氢还原优势的同时，容易出现下部热量不足、煤粉燃烧率降低、铁矿石粉化严重等问题。对于喷吹富氢气体高炉的冶炼过程，建议加强煤气富氢量、金属铁渗碳和焦炭性能三者间相互影响的机理研究，并探索合理的操作炉型；开发适用于喷吹富氢气体高炉冶炼的原燃料条件，同时加快富氢气体运输、储存和喷吹设备的研发，以促进喷吹富氢气体高炉冶炼技术的工业实施。
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