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從目前的發(fā)展趨勢看，預(yù)計在未來幾十年內(nèi)，高爐-轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯舆�原鐵/廢鋼-電弧爐煉鋼工藝。不過，在工藝轉(zhuǎn)型之前，鋼鐵業(yè)界仍希望減少高爐-轉(zhuǎn)爐工藝的二氧化碳排放。而且，全球大部分鋼鐵生產(chǎn)地區(qū)可能無法實現(xiàn)向直接還原鐵/廢鋼-電弧爐煉鋼工藝轉(zhuǎn)變，因此，非常有必要對高爐-轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝路線的二氧化碳減排繼續(xù)進行深入研究。

燒結(jié)工序

◆用生物質(zhì)（如木炭）燃料來源取代碳（焦粉、無煙煤）；

◆當(dāng)“綠色”氫氣可用時，使用綠氫作為燃料；

◆鼓風(fēng)機、驅(qū)動系統(tǒng)等改用可再生能源發(fā)電，即所謂的“綠電”。

球團工序

◆用生物質(zhì)（如木炭）替代增碳劑（焦粉、無煙煤等）用于赤鐵礦球團生產(chǎn)；

◆由于磁鐵礦被氧化為赤鐵礦，使用磁鐵礦時不需要碳，因此，瑞典國有礦業(yè)公司LKAB已經(jīng)采用磁鐵礦生產(chǎn)更綠色的球團。；

◆使用綠電的等離子炬硬化法：等離子炬供應(yīng)商（熱源）正在聯(lián)合球團生產(chǎn)商進行試驗；

◆鼓風(fēng)機、驅(qū)動系統(tǒng)等改用綠電。

煉焦?fàn)t組

◆除了電機、驅(qū)動系統(tǒng)等使用綠色電力外，CDQ（干熄焦）技術(shù)還可降低高爐煉鐵焦比。

◆無回收焦?fàn)t技術(shù)減少了排放；

◆在焦煤中添加生物質(zhì)。

此外，還應(yīng)考慮到煉焦煤的二氧化碳排放量。相比之下，鐵礦石的二氧化碳排放量要低得多，這與運輸設(shè)備以及加工設(shè)施的電力和燃料消耗有關(guān)。

噴吹氫氣、天然氣、生物質(zhì)/生物能源、塑料

除北美和獨聯(lián)體地區(qū)外，全球其他地區(qū)高爐噴吹煤粉（PCI）量普遍為150-200kg/t鐵水，但這最終可能被噴吹綠氫所取代。作為過渡階段，噴吹天然氣或藍(lán)氫也能減少二氧化碳排放。目前，德國蒂森克虜伯等鋼鐵制造商正在進行氫氣噴吹試驗。在獨聯(lián)體和北美自由貿(mào)易區(qū)，天然氣噴吹占據(jù)了主導(dǎo)地位，特別是在北美自由貿(mào)易區(qū)，還采用了煤粉和天然氣的復(fù)合噴吹。

不過，在以經(jīng)濟成本獲得足夠數(shù)量的氫氣之前，從二氧化碳整體減排的角度來看，PCI和天然氣聯(lián)合使用仍然是可取的，這是因為天然氣和煤粉的“復(fù)合噴吹”可以最大限度地降低焦比。在焦比低至250kg/t鐵水的情況下，可以通過設(shè)備改良進行回收和再注入一部分高爐爐頂煤氣來實現(xiàn)氫氣的最大化噴吹。在焦比低至250kg/t鐵水的條件下，可以維持令人滿意的高爐運行狀態(tài)，這表明以250kg/t鐵水的速率復(fù)合噴吹煤粉和天然氣或以40kg/t鐵水的速率噴吹氫氣都是可行的。

盡管生物質(zhì)（如木炭）和塑料的噴吹從表面上來看符合循環(huán)經(jīng)濟，但塑料配吹只是替代了初級碳的使用，類似于二氧化碳升級為工業(yè)化學(xué)品。而且并不是所有的塑料都適合配吹，如聚氯乙烯中的高氯化物對高爐工藝就會產(chǎn)生不利影響。

煤粉、天然氣、生物質(zhì)、塑料等多種噴吹劑的復(fù)合噴吹，可以最大限度地替代焦炭，甚至實現(xiàn)二氧化碳的近零排放。除氫氣外，所有噴吹劑在回旋區(qū)都轉(zhuǎn)化為一氧化碳。雖然碳消耗的熱值最高，但含氫的氣體會促進直接還原。

品位較高的鐵礦石可生產(chǎn)高品位燒結(jié)礦或球團礦，從而降低燒結(jié)礦和/或球團礦的消耗量，同時也降低了高爐熔劑（石灰石/白云石）需求，從而降低爐渣生成量。提高燒結(jié)礦或球團礦的爐料配比還可以降低焦比，進而降低二氧化碳排放。

不過，與此相反的是直接裝運礦石（DSO）鐵品位的長期下降，表1列出了澳大利亞、巴西、南非、毛里塔尼亞等九大主要鐵礦石來源國的平均值。

表2顯示了1998年、2010年和2019年主要球團原料的Fe、SiO₂、Al₂O₃和P含量。從整體質(zhì)量來看，已經(jīng)發(fā)生了很大變化，主要是因為選礦技術(shù)和造塊技術(shù)的改變或提升。

在降低焦比和減少二氧化碳排放方面，金屬爐料具有顯著的效益，但需要引入二氧化碳信用額度來彌補較高的金屬成本。高爐中熱壓塊鐵有一定的實際使用限度，特別是為保持爐料透氣性，需要保持一定的焦炭比例，同時，為了對原料進行預(yù)熱，還需要提供一定數(shù)量的氣體。

等離子鼓風(fēng)加熱實現(xiàn)了更高的鼓風(fēng)溫度，可以通過降低焦比來減少二氧化碳排放（只有在使用綠電的情況下），進而提供直接收益。這是因為鼓風(fēng)溫度每提高100℃，可以節(jié)省9kg焦炭/t鐵水。

其他高爐能源效率措施還包括：爐料和煤氣分布控制，提高煤氣利用率；將鐘罩爐改用無鐘罩爐，可提高煤氣利用率，降低焦比；優(yōu)化鐵水的數(shù)字化過程控制，通過更精確地調(diào)整鼓風(fēng)條件和爐料配比來降低焦比和二氧化碳排放。