近年来，通过提高喷煤比（PCR）来降低高炉的焦比（CR）。同时，为了长期、有效地减少CO2排放，研究并实施了喷吹各种还原剂，例如天燃气、焦炉煤气（COG）、生物质等。目前，高炉还原剂单耗指标采用还原剂比（RAR）。但不管还原剂的种类如何，还原剂比都用每吨铁水消耗的还原剂（焦炭、煤粉等）重量总合来表示。还原剂种类不同，成分也不同，重量中还含有不起还原作用的灰分等。因此，用还原剂比是不科学的，本文提出了考虑还原剂种类差异的新的还原性能评价指标。��　　工业上还原剂比是容易控制原料使用量的指标，但在学术上则属于粗略型的指标。例如：CR380　�� 　��PCR100　=　RAR480（kg/t）和CR290　�� 　��PCR200　=　RAR490（kg/t）不能比较哪种操作更好。PCR、CR没有考虑到煤等级的差异。PC中也存在氧（O），O是化学性氧化剂，不是还原剂。即，用全部重量总合来评价还原剂单耗是不科学的。　　1　高炉中还原的化学反应　　在高炉中，是将氧化铁Fe2O3还原为Fe的反应。使用CO、H2、C、CH4作为还原剂时，还原的化学反应式如（1）式-（4）式所示。　　Fe2O3　 　3CO→2Fe　 　3CO2　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　（1）　　Fe2O3　 　3H2→2Fe　 　3H2O　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��（2）　　Fe2O3　 　（3/2）C→2Fe　 　（3/2）CO2　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　（3）　　Fe2O3　 　（3/4）CH4→2Fe　 　（3/4）CO2　 　（3/2）H2O��　　（4）　　如果按上述反应式，CO、H2、C、CH4的还原性能比是1∶1∶2∶4。但是在高炉中是不正确的。受FeO　 　CO→Fe　 　CO2，FeO　 　H2→Fe　 　H2O的还原平衡（图1所示Rist操作线的W点）制约，炉顶煤气（A点）并没有完全氧化（全量氧化到CO2、H2O），煤气利用率（ηCO　=　CO2/（CO　 　CO2），ηH2=H2O/（H2　 　H2O））是50%左右。　　因此，如果考虑到煤气利用率，假设煤气利用率ηCO=ηH2=50%，那么在高炉中，CO、H2、C、CH4的还原反应应改成（5）-（8）式。　　Fe2O3　 　6CO→2Fe　 　3CO　�� 　��3CO2　��　��　��　��　��　��　��　��　��（5）　　Fe2O3　 　6H2→2Fe　 　3H2　�� 　��3H2O　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　（6）　　Fe2O3　 　2C→2Fe　 　CO　�� 　CO2　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��（7）　　Fe2O3　 　（6/5）CH4→2Fe　 　（3/5）CO　�� 　（3/5）CO2　 　（6/5）H2　 　（6/5）H2O　��　��　��（8）　　即，将等式右边与煤气利用率比较，即使等式左边和右边有相同项，也不能消掉，而要保留。如果按上述公式，CO、H2、C、CH4的还原性能比为1∶1∶3∶5。　　2　新还原性能指标ReP的提出　　为了表现煤气利用率ηCO=ηH2=50%的CO、H2、C、CH4的还原性能比为1∶1∶3∶5，作为新的还原性能指标，提出了新指标ReP（Reduction　Potential或Reduction　Power）。　　关注还原剂分子的构成原子，将各原子的还原性能用（9）式给出，将分子的还原性能作为构成原子的还原性能的总合来计算。　　C　=　3，H　=　0.5，O　=　-2（N=0）　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　��　（9）　　还原性能的单位定义为ReP/kmol。如果用（9）式的各元素的还原性能计算CO、H2、C、CH4的还原性能，计算结果为CO=1，H2=1，C=3，CH4=5（单位：ReP/kmol），与还原性能比一致。　　3　各种单一物质的还原性能对比　　采用构成原子的还原性能C=3，H=0.5，C=-2（N=0）（ReP/kmol），可以比较各种单一物质的还原性能。　　1）基本还原剂　　CO=1，H2=1，C=3（ReP/kmol）　　2）碳氢化合物　　CH4=5，C2H6=9，C2H4=8，C3H8=13（ReP/kmol）　　3）虽不是还原剂物质但也可以延伸还原性能　　CO2=-1，H2O=-1，O2=-4（ReP/kmol）　　负数的还原性能表示在高炉内是作为氧化剂。新还原性能指标ReP化学意义可以表述如下。　　1）高炉中的煤气利用率（ηCO、ηH2）50%和CO还原性能作为1时，还原剂的相对还原性能。　　2）规定为将1kmol的Fe2O3还原为2kmol的Fe所需的还原性能是6ReP。　　4　固体、液体还原剂的还原性能　　还原剂不是单一物质，是焦炭、煤、废塑料、木屑等生物质、重油等的固体、液体的混合物质时，它们的还原性能按平均重量计算，由还原剂的组成计算平均重量的还原性能。　　C=3ReP/kmol=3ReP/12kg=0.25ReP/kg　　H=0.5ReP/kmol=　0.5ReP/1kg=　0.5ReP/kg　　O=-2ReP/kmol=-2ReP　　/16kg　=-0.125ReP/kg　　但煤炭等还原剂，O计为挥发成分中的有机O（参与反应），灰分中的无机氧化物O（不参与反应）不计入。严格讲灰分中作为SiO2或FeO存在的O对反应也起作用，但为了简便就除外了。在此，为了用平均重量可以定义各物质的还原性能作了延伸。　　5　各种还原剂还原性能的对比　　1）煤炭（高炉喷吹用煤粉）　　表1是对成分不同的煤炭，采用C=0.25，H=0.5，O=-0.125（ReP/kg）计算的每100kg煤的还原性能比较。表1　��煤炭和焦炭ReP的比较