钢铁行业作为碳排放大户，约占我国碳排放总量的15%，“双碳”目标背景下，如何走上“绿色钢铁”道路，是整个行业亟需解决的问题。
原料或燃料替代是CO2源头减排的重要措施之一。氢冶金技术利用氢作为还原剂代替碳还原，是减少长流程炼钢CO2排放，保证钢铁工业绿色可持续发展的重要途径之一。
2022年2月，工业和信息化部、国家发展和改革委员会、生态环境部联合印发《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》明确提出，推进氢冶金、低碳冶金、洁净钢冶炼、薄带铸轧、无头轧制等先进工艺技术研发。
氢冶金技术工艺有哪些？
氢能是消除传统炼钢炼铁工艺碳排放的有效途径。氢能源既可以替代化石燃料应用于高炉炼铁、烧结、热风炉、石灰窑、轧钢加热炉等生产工序，又可以作为还原剂完成炼钢过程的还原反应。
典型的氢冶金工艺主要有氢等离子直接炼钢、氢熔融还原与氢直接还原等，其中占主流的是高炉富氢冶炼与气基直接还原竖炉炼铁两种。
高炉富氢冶炼就是向高炉内喷吹富氢气体（焦炉煤气、天然气）或氢气，是一种低碳炼铁技术。高炉喷吹H2或富氢气体有助于增加生铁产量，并在一定程度上实现节焦，降低碳排放。
目前该工艺已趋成熟，具备改善高炉运行状况、提升能源利用效率、减少煤和焦炭的使用量、降低CO2排放量等诸多优点。但因喷吹氢气量受限，使得高炉富氢还原的碳减排幅度为10%-20%，效果有限。
气基直接还原竖炉是利用H2、CO混合气体，将铁矿石转化为直接还原铁，再将其投入电炉冶炼；该工艺能够从源头控制碳排放，减碳幅度可达50%以上，减排潜力较大。
国内氢冶金工业研发应用现状如何？
为实现“双碳”目标，我国钢铁企业积极参与研究和开发氢冶金技术，相继有企业已经建成或即将建设相关的氢冶金生产线。但是氢冶金工艺目前在国内仍未实现大规模发展应用。
制约氢冶金工艺发展的因素有什么？
氢的成本问题
钢铁工业生产规模巨大，规模化实施氢冶金需要大量的、低成本、环境友好型且环保效能和能源转换效率高的氢源。目前氢气是比较昂贵的二次能源，价格高，因此氢冶金工艺的未来发展很大程度上取决于氢气大规模、经济、绿色制取与经济储运。
技术壁垒
氢冶金技术仍有许多关键技术需要解决突破，比如氢气直接还原铁氧化物的过程为强烈的吸热反应，需要解决还原过程炉内热量平衡问题。
免责声明：tiegu发布的原创及转载内容，仅供客户参考，不作为决策建议。原创内容版权仅归tiegu所有，转载需取得tiegu书面授权，且tiegu保留对任何侵权行为和有悖原创内容原意的引用行为进行追究的权利。转载内容来源于网络，目的在于传递更多信息，方便学习交流，并不代表tiegu赞同其观点及对其真实性、完整性负责。如无意中侵犯了您的版权，敬请告之，核实后，将根据著作权人的要求，立即更正或者删除有关内容。申请授权及投诉，请联系tiegu（400-8533-369）处理。