铁矿石冶炼铁过程

氢冶金应采用什么耐火材料？

众所周知，传统高炉炼铁是通过焦炭燃烧提供还原反应所需要的热量并产生还原剂CO，使铁矿石被还原成铁，并产生大量CO2，容易污染环境而氢能冶金是利用氢气替代CO做还原剂，其还原产物为水，没有CO2排放因此，氢气炼铁过程绿色无污染。

“钢需”新趋势推动钢铁行业提质增效

前三季度，电工钢板（带）产量同比增长14.3%，热轧薄板同比增长18.2%，冷轧窄钢带同比增长15.7% ——生产过程加速绿色低碳转型今年，全国首卷汽车用低碳排放热成形钢在鞍钢集团下线该产品采用“100%废钢+电炉”短流程工艺生产，与传统长流程工艺不同，该工艺省略了以焦炭为主要燃料、以铁矿石为原料的高炉冶炼铁水过程，可减少二氧化碳排放50%以上。

企业追“新”逐“绿” 发展减排增效——重点行业节能降碳成效观察

7月10日至16日是我国第33个全国节能宣传周，今年的主题为“节能降碳，你我同行”随着“双碳”目标稳步推进，重点行业企业加快节能降碳改造备受市场关注，开发新技术、加强数字化等途径成为企业投入的主要方向 以“氢”取代“碳”作为铁矿石的还原剂和过程燃料——这是河钢集团新上线的全球首例采用“焦炉煤气零重整竖炉直接还原”工艺技术的氢冶金示范工程，可以使炼铁摆脱对化石能源的依赖，相比传统冶金工艺可减少二氧化碳排放70%以上。

全国首卷汽车用低碳排放热成形钢在鞍钢联众下线

近日，全国首卷汽车用低碳排放热成形钢在鞍钢联众下线该产品的问世，对鞍钢集团实现绿色低碳发展、加快建设绿色鞍钢具有积极促进作用 该产品由鞍钢股份汽车钢营销（服务）中心联合鞍钢集团钢铁研究院、鞍钢联众共同研发，采用“100%废钢+电炉”短流程工艺生产与传统长流程工艺不同，该工艺省略了以焦炭为主要燃料、以铁矿石为原料的高炉冶炼铁水过程，可减少二氧化碳排放50%以上。

助力实现“双碳”目标，专家提出中国钢铁工业三条减碳路径

钢铁是重要的基础材料，在工业过程中，钢铁产业也对碳排放产生巨大影响除电力外，钢铁在所有工业中碳排放量最大，其碳排放量约占所有工业碳排放量的30%以上因此，钢铁工业超低碳发展对中国实现“双碳”目标有重要意义 他分析了钢铁工业的三条低碳路径及其前景，需求降低的自然减碳从当前10.1亿吨钢降至2060年的6亿吨钢；废钢用量增加减碳方面，未来废钢量将增至4.5亿吨/年以上；超低碳炼铁技术减碳方面，2060年我国可能只需通过铁矿石生产钢铁1.5亿吨左右，可望全采用绿氢“冶金”和绿电冶金等超低碳炼铁技术生产。

生物碳、H2-DRI在未来转型变革中可有力支撑巴西钢铁行业碳减排

01、巴西的生物碳 当前，巴西钢铁行业在利用生物质炼铁技术研发方面，形成了三种模式：传统的“guseiro”模式、优化木炭高炉模式、可持续发展的冶金生物碳模式 传统的“guseiro”模式以巴西Guseiros公司采用木炭高炉冶炼小块铁矿石生产生铁为代表这种模式使用的桉树有时无法追溯来源，并且来源没有经过认证这种模式还有以下四个缺点：一是碳化过程排放了大量温室气体（主要是甲烷）；二是产量低、没有副产品；三是生产消耗劣质木炭；四是由于一般高炉的额定年产能介于5万吨到15万吨之间，所以不具备规模经济效益。

全国首卷汽车用低碳排放热成形钢在鞍钢联众下线

近日，全国首卷汽车用低碳排放热成形钢在鞍钢联众下线该产品的问世，对鞍钢集团实现绿色低碳发展、加快建设绿色鞍钢具有积极促进作用 该产品由鞍钢股份汽车钢营销（服务）中心联合鞍钢集团钢铁研究院、鞍钢联众共同研发，采用“100%废钢+电炉”短流程工艺生产与传统长流程工艺不同，该工艺省略了以焦炭为主要燃料、以铁矿石为原料的高炉冶炼铁水过程，可减少二氧化碳排放50%以上。

钢铁行业两件提案获全国政协表彰

2.代替传统高炉的气基直接还原炼铁工艺不能彻底实现钢铁行业的减排目标该工艺主要利用煤制气/改质天然气直接还原铁矿生产直接还原铁，过程中可以减少污染物和碳排放，但无法彻底解决碳排放的问题氢冶金的原理是直接用氢气还原铁矿石，其反应产物是铁和水，不产生CO2，也无SO2、NOx排放，因此，氢冶金被称为绿色（低碳）炼铁技术 3.我国氢冶金技术尚不成熟，基础研究和试点示范需要加强。

计划2050年达到净零排放，力拓开发低碳炼铁新工艺BioIron™

近日，澳大利亚矿业公司力拓集团在德国的一个小型试验工厂中验证了低碳炼铁工艺BioIron™的有效性目前该公司正计划开发一个更大规模的试验工厂，以进一步评估其帮助钢铁价值链脱碳的潜力 低碳炼铁工艺Biolron™主要使用了木质纤维素生物质，包括农副产品（如小麦秸秆、油菜秸秆、大麦秸秆、甘蔗渣）或专门种植的作物生物质代替冶金煤作为还原剂，生物质与铁矿石混合，并通过生物质释放的气体燃烧和由可再生能源供能的高效微波共同加热，冶炼过程中还部分使用了澳大利亚皮尔巴拉粉矿。

矿业公司力拓将加快推进低碳炼铁工艺试验

矿业公司力拓（Rio Tinto）将建设一个大型试点工厂，以进一步测试其新型低碳炼铁工艺 此前，一个由美卓奥图泰（Metso Outotec）和诺丁汉大学微波工艺工程代表组成的项目团队在德国一家小型试点工厂开发生物铁工艺测试为期18个月，用原生生物质代替冶金煤作为还原剂和微波能，在钢铁冶炼过程中将皮尔巴拉铁矿石转化为金属铁这些生物质来自农副产品，如麦秸、菜籽秆或专门种植的作物。

矿业公司力拓加快推进低碳炼铁工艺试验

矿业公司力拓（Rio Tinto）将建设一个大型试点工厂，以进一步测试其新型低碳炼铁工艺 此前，一个由美卓奥图泰（Metso Outotec）和诺丁汉大学微波工艺工程代表组成的项目团队在德国一家小型试点工厂开发生物铁工艺测试为期18个月，用原生生物质代替冶金煤作为还原剂和微波能，在钢铁冶炼过程中将皮尔巴拉铁矿石转化为金属铁这些生物质来自农副产品，如麦秸、菜籽秆或专门种植的作物。

“双碳”目标推动钢铁低碳化

我国是世界上最大的钢铁生产国，粗钢产量占全球粗钢产量一半以上，约占我国碳排放总量的11%科技创新是引领发展的重要驱动力，要想实现钢铁行业的绿色低碳，必须要改变优化传统的生产方式 提到钢铁产业领域的低碳技术，就不得不提到氢气直接还原炼铁，即通常所说的氢冶金的一种,是公认可实现超低碳炼铁的路径之一氢气直接还原炼铁，是指采用氢气还原固相铁矿石(赤铁矿、磁铁矿等)生产直接还原铁的过程。

Mysteel调研：国内高硅铁矿石市场简述

SiO2数量越少，生产的球团矿含SiO2量就减少，高炉冶炼时渣量也就越少 在炼铁过程中，SiO2少量进入铁水中，但它在铁水中的含量须严格控制当铁水中含SiO2量出格时，会使铁水降级或报废大部分的SiO2会进入炉渣，由于SiO2熔点较高，要使它从铁矿石中分离出来进入炉渣，须添加白云石或石灰石等碱性脉石和燃料因此，SiO2含量高，高炉冶炼焦比会升高，冶炼时间延长，产量下降故对炼铁而言，SiO2含量以越低越好。

Mysteel解读：瑞典钢铁公司SSAB碳中和发展之路

LKAB，世界最大的铁矿石生产商，将氢气还原铁矿石（海绵铁）为保证冶炼球团过程的绿色化，LKAB现阶段试验将化石燃料替换成生物原油，同时也在Lulea试验田尝试其他热源科技，其中就包括由Vatenfall提供的氢能发电源如果LKAB实现海绵铁的全生产覆盖，那么将是突破无化石钢铁最重要的一步 2、冶炼过程 - 非化石电能是重点 从全球来看，利用煤炭和焦炭作为原料和燃料的高炉炼铁是目前大部分钢厂所采用的方式，大约占钢材生产的65%-70%，欧洲高炉炼铁占比在60%-65%。

2022年铁矿石均价将大幅下降，供需增长将放缓

继2021年上半年铁矿石价格创下历史新高后，近几个月铁矿石价格大幅下跌2021年11月，中国港口62%品位铁矿石粉矿现货平均价格约92美元/吨，较5月的峰值低60%，如图1所示2021年1-11月份，中国粗钢产量为94636万吨，同比下降2.6%，这一方面是中国政府粗钢产量压减工作逐步取得成效，另一方面也与工业制造业产出受限电影响而大幅减少，钢材需求下降有关 受与排放相关的限产措施及煤炭价格上涨等因素影响，高品位铁矿石（品位65%及以上）溢价达到多年高点，因为使用高品位铁矿石可以减少炼铁过程中冶金煤的用量，同时减少冶金煤及杂质较少的铁矿石的应用也有助于降低污染物排放水平。

中国宝武实现碳达峰碳中和的六个技术研发方向

用氢气还原氧化铁时，其主要产物是金属铁和水蒸气，还原后的尾气对环境没有任何不利的影响，可以明显减轻对环境的负荷使用清洁能源制取氢气，使用氢气还原铁矿石炼铁，有望实现近零碳排放的钢铁冶炼过程，是钢铁走向碳中和的重要路径之一氢还原炼铁是欧美钢铁同行在探讨的主流工艺，中国宝武在这个方面当然也不会缺席，也不应该缺席 采用绿色氢冶金虽然清洁，但由于氢气是最轻的气体，体积能量密度太小，发热量只有碳的72%，在还原铁矿石的过程中热量不足，不适合用来冶炼液态金属铁。

提高球团矿使用占比助力行业节能减排

由于对炼铁用铁矿石品位的要求日益提高，大量开发利用贫铁矿资源后，选矿工艺提供了大量小于0.074毫米（-200目）的细磨精矿粉，这样的细磨精矿粉用于烧结不仅工艺困难，烧结生产指标恶化，而且浪费能源为使这种精矿粉经济合理地进行造块，球团工艺应运而生20世纪50年代，铁矿粉造块应用球团工艺在钢铁工业生产中已成规模近几十年，球团矿生产发展迅猛 球团矿靠滚动成形，粒度均匀，经过高温焙烧固结，具有很高的机械强度，不仅满足高炉冶炼过程的要求，而且可以经受长途运输和长期存储，具有商品性。

推进氢冶金核心关键技术，助钢铁业绿色发展

氢冶金一般是指入炉还原气含氢高于55%（H2/CO大于1.5）条件下，还原铁矿石、球团矿生产优质DRI的气基竖炉直接还原欧盟ULCOS氢基直接还原—电炉流程若考虑电力产生的碳排放，氢气竖炉短流程吨钢CO2排放仅有300千克，与高炉—转炉长流程吨钢CO2排放1850千克相比减少84%瑞典氢能突破性炼铁技术HYBRIT项目致力于钢铁冶炼过程以氢代煤，减少碳排放，预计使瑞典碳排放减少10%、芬兰减7%；德国SALCOS项目将改变综合炼钢流程，从碳密集型高炉—转炉长流程向氢气气基竖炉—电炉短流程转变，预计整个钢铁生产碳排放减少95%；MIDREX H2？工艺可实现碳减排80%。

Mysteel：碳中和时代，高炉炼铁往何处走

通常炼铁的过程是使用焦炭作为原材料，先通过焦炭与氧气的反应生成一氧化碳，再用一氧化碳与铁矿石反应生成铁，在这个过程中会产生大量的二氧化碳高炉-转炉的冶炼过程又叫长流程炼钢，据世界钢铁协会的统计，在2019年全球粗钢产量中，长流程占比约72%，短流程占比约28%，在2019年中国粗钢产量中，长流程占比90%，短流程占比10%，除中国外，海外长流程占比52%，短流程占比48% 使用碳作为还原剂有着悠久的历史，这种工艺简单，原材料易得，化学反应条件也不苛刻，最重要的是，它是将铁从铁矿石中冶炼出来的最主要方式。

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通常炼铁的过程是使用焦炭作为原材料，先通过焦炭与氧气的反应生成一氧化碳，再用一氧化碳与铁矿石反应生成铁，在这个过程中会产生大量的二氧化碳高炉-转炉的冶炼过程又叫长流程炼钢，据世界钢铁协会的统计，在2019年全球粗钢产量中，长流程占比约72%，短流程占比约28%，在2019年中国粗钢产量中，长流程占比90%，短流程占比10%，除中国外，海外长流程占比52%，短流程占比48% 使用碳作为还原剂有着悠久的历史，这种工艺简单，原材料易得，化学反应条件也不苛刻，最重要的是，它是将铁从铁矿石中冶炼出来的最主要方式。