2020年8月，德国迪林根-萨尔钢铁公司进行了高炉喷吹富氢焦炉煤气的操作。这是德国第一家钢铁企业在高炉正常运行条件下进行的利用氢作为还原剂的操作，投资额为1400万欧元的焦炉煤气喷吹系统是此次试验的关键。这为迪林根-萨尔钢铁减少碳排放，同时为实际使用绿氢创造了条件。此次操作的目的是进一步减少碳排放，同时获得在钢铁生产中使用氢的经验。

该公司认为，未来高炉利用氢作为还原剂在技术上是可行的，但前提条件是拥有绿氢。更长远的技术路线是，在绿氢数量上满足需求、在成本上具

有竞争力的前提下，未来德国萨尔州的钢铁生产将走上氢基直接还原铁电炉的技术路线。研究人员计划下一步在两座高炉中进行使用纯氢的试验。同时，该公司宣布，在德国支持氢能源发展举措的条件下，计划到2035年将碳排放量减少40%。

蒂森克虏伯斯塔尔钢厂以氢代煤

2018年1月11日，位于德国杜伊斯堡的蒂森克虏伯斯塔尔钢厂进行了一个项目，用氢作为还原剂来替代煤，减少或完全避免钢铁生产中的二氧化碳排放。首先，将氢气喷入9号高炉，这标志着“以氢（气）代煤（粉）”作为高炉还原剂的试验项目正式启动。这一尝试在全球尚属首次，标志着钢铁工业进入了一个新时代。这次试验是在初始阶段通过一个风口喷氢，并逐步扩大到全部28个风口。2022年这项技术将在另外三座高炉上进行，届时蒂森克虏伯公司钢铁生产过程的二氧化碳排放量将减少20%左右。

这一项目的原理是：将氢气代替煤炭作为高炉还原剂，以减少乃至最终完全避免钢铁生产中的二氧化碳排放。而在传统工艺流程中，一般而言，需要在高炉中使用300kg焦炭和200kg煤粉作为还原剂，才能生产出1吨生铁。

在钢铁生产中，氢气可作为铁矿石的无排放还原剂，对气候保护十分有益。

氢气燃烧的副产物只有水，并不产生有害气体。它能以高能量密度的液体或气体形式储存和运输，且用途广泛。由于其多功能性，氢气在向清洁、低碳能源系统的过渡过程中起着关键作用。

德国迪林根-萨尔钢铁高炉的焦炉煤气喷吹系统

2019年，德国萨尔钢铁公司与保尔沃特公司（Paul Wurth，PW）合作，为德国迪林根-萨尔钢铁公司的4号和5号高炉设计并装备了焦炉煤气（COG）的喷吹系统，用焦炉煤气部分代替煤粉和冶金焦作为高炉还原剂，进一步降低高炉内的碳强度和整个炼铁过程的碳足迹。根据项目安排，2020年夏季在迪林根-萨尔钢铁5号高炉一半风口初次喷吹焦炉煤气；到2020年底，两个高炉的所有风口都长期喷吹焦炉煤气。

（本文节选自张建良等编著的《氢冶金初探》）