煤热解与铁矿石还原耦合工艺的基础研究：原理、实践与展望

一、引言

1.1研究背景与意义

钢铁作为现代工业的重要基础材料，广泛应用于建筑、机械、汽车、船舶等众多领域，在全球经济发展中扮演着不可或缺的角色。随着全球基础设施建设的持续推进以及新兴市场工业化进程的加速，钢铁的市场需求呈现出稳步增长的态势。然而，传统的钢铁生产工艺，尤其是铁矿石还原环节，面临着诸多严峻挑战。

在传统高炉炼铁工艺里，焦炭不仅作为燃料为还原反应提供必要的热量，还充当还原剂，在高温条件下生成一氧化碳（CO）来还原铁矿石，其基本反应式为Fe_2O_3+3CO=2Fe+3CO_2。这种工艺虽技术成熟、生产效率较高，