國家科技部在“十一五”提出了科技支撐計劃“新一代可循環鋼鐵流程工藝技術”項目，依托曹妃甸和中國現有鋼鐵企業技術改造工程，開發大型焦爐能源高效轉換技術、超大型高爐系統工藝技術、全量鐵水“三脫”預處理技術、高速連鑄、干法除塵、爐渣干法粒化回收余熱等重大工藝技術和關鍵節能環保技術，全面提升現有鋼鐵企業的技術裝備水平。開發具有自主知識產權的基于氫冶金的熔融還原煉鐵新工藝。

      氫冶金也是解決鋼鐵工業CO2排放高問題的有效途徑之一。在探索到更經濟和大規模可再生能源制氫方法之前，氫冶金的氫氣來源可由現有焦爐的輸出煤氣COG提供，因為中國是一個產焦大國，我國焦化廠產出的焦爐煤氣每年達到240億Nm3，相當于 “西氣東輸”的天然氣量的兩倍，有效利用現有焦爐的COG是現階段氫冶金獲得富氫煤氣的一種可行的方法。焦爐煤氣中的H/C比高于天然氣，用它制備富氫還原氣用于煉鐵將比以天然氣為原料的流程CO2排放更少。用于基于煤冶金的傳統流程如高爐噴吹或豎爐直接還原煉鐵，煤中的碳氫組分將得到更充分合理COG的利用，有文獻報道說，煉鐵工藝每利用50kg COG，可以減排40kg CO2，將對現有鋼鐵聯合企業降低CO2排放量起到重大作用。

      也可通過粉煤加壓氣化制氫作為過渡。直接用煤制氫或富氫還原氣體技術可以采用粉煤加壓氣化工藝獲得高生產率的富氫煤氣，但如何提高其生產應用的經濟性和競爭力還需進行有針對性的深入研究。

      不僅要重視對將來有潛在應用前景的新工藝研究，把握鋼鐵工業節能減排主攻方向，更要特別重視對目前約占我國鋼鐵行業鐵產量99%，約占目前鋼鐵行業CO2排放80%以上的高爐-燒結-煉焦冶金流程大幅度減排CO2問題的工程學基礎研究。如現有鋼鐵聯合企業如何實施將焦爐煤氣從軋鋼燃料中置換出來，用于向高爐噴吹焦爐煤氣或富氫還原氣體，降低單位鋼鐵產品的CO2排放和燃料消耗，對當前基于煤冶金的傳統鋼鐵工業流程降低CO2排放量能夠起到積極的推動作用。

      3. 現有煉鐵工藝節能減排技術評述

      對迄今為止主要煉鐵工藝的單位能耗和主要的節能減排技術進行了綜述和評價。研究表明，目前能耗最低，排放最少的是大型豎爐直接還原煉鐵工藝，其余依次為轉底爐，特大型高爐煉鐵流程，COREX熔融還原，回轉窯。詳見表1。

                           表1  煉鐵工藝比較表
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　　煉鐵工藝名稱          還原劑      反應器類型      能耗   單爐產能  總產能
　　GJ/t鐵    萬t/a    萬t/a
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　　MIDREX           天然氣/合成氣    豎爐             11       180     3792
　　HYL 3            天然氣/合成氣    豎爐             11       190     1170
　　FINMET           天然氣           流化床           14        50      200
　　轉底爐           煤\天然氣        轉底爐           15    14～50      200
　　高爐+燒結+煉焦   焦\煤            BF+燒結+煉焦  16.25  320～400    90000
　　(4000m3)
　　COREX            煤\焦            COREX            17       150      500
　　SL/RN回轉窯      煤               回轉窯           18        15     1440
　　隧道窯           煤               隧道窯       25～30      1～4       20
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