氢还原比CO还原速度快。采用模拟高炉炉内的荷重软化装置，调查了烧结矿在高炉内的还原过程。在还原率80%～90%的区域，烧结矿软化熔融。所以，透气阻力变得非常大。但是，随着氢添加量的增加，还原率增加，透气阻力减小。这是因为通过抑制FeO渣的生成和金属铁生成导致的收缩等，保持熔融时的空隙。在工业炉，相当于降低软熔带的透气阻力，有望维持降低压损的稳定操作。表3是JFE钢铁公司京滨厂喷吹30kg/t天然气前后的操作情况。软熔带的炉下部透气性明显得到改善，并且可以提高高炉利用系数。在上述的还原试验和荷重软化试验结果中，将温度作为条件。但是，实际上氢还原的吸热反应会影响炉内温度。通过高炉数学模型模拟计算了大量喷吹天然气(210kg/t)时的炉内状况。在高炉上部，与喷吹煤粉(189.5kg/t)相比，等还原率线位于下方，出现还原滞后现象。这是因为氢还原的吸热反应导致温度降低的缘故。
为减排CO2，推动了降低燃料比。其主要方法有提高还原率(提高炉身效率)、降低热损失、增加还原剂之外的输入热量(提高鼓风温度)。但在讨论钢铁厂减排CO2时，应当考虑到炼铁工序向下游工序供给能量的功能。炼铁工序主要是输入碳，并将此转换为焦炉煤气和高炉煤气。这部分能量中的一部分用于焦炉和热风炉的加热；一部分作为制氧和电力的燃气消耗；剩下的部分供给轧钢厂等下游工序。随着高炉燃料比的降低，这部分能量也相应减少，因此，必须补充这部分用途的能量。作为钢铁厂的CO2排放量应该将这部分也加上评估。所以，高炉燃料比不是钢铁厂CO2排放量的决定因素。
按照降低燃料比及喷吹天然气的方法，假设降低10kg/t燃料比时，计算了炼铁工序提供给下游工序的能量以及钢铁厂CO2排放量的变化。一般情况下，如果降低燃料比，供给下游工序的能量就减少。所以，考虑到补充不足部分的能量，相对于炼铁工序的减排量，减少了钢铁厂整体的减排量。另外，与其他降低燃料比的方法相比，喷吹天然气降低燃料比的同时，焦炭，即煤的使用量减少，不如增加供给下游工序的能量(计算的补充量为负值)，钢铁厂整体减排CO2的效果更大。
(来源：世界金属导报）
