在“双碳”目标的推动下，钢铁行业正面临节能减排和绿色化发展的迫切需求。传统以碳还原为主的长流程炼钢技术导致二氧化碳排放量居高不下，与绿色发展的目标相悖。氢冶金技术通过以氢代碳，能够显著减少碳排放，是推动钢铁行业低碳化转型的核心技术之一。作为氢冶金技术的关键设备，氢基竖炉在高温、强还原性气氛中运行，对耐火材料的性能提出了新的更高要求。然而，针对氢基竖炉用耐火材料的研究尚处于起步阶段，材料体系尚不成熟，需深入探索其服役环境和优化设计。
尽管氢冶金技术近年来取得了显著进展，但在氢基竖炉的实际应用中仍存在以下不足：
耐火材料的选型多凭经验，尚未形成完善的材料体系；
针对氢气气氛下耐火材料侵蚀行为的研究较少，材料失效机制不明确；
当前研究主要集中于理论分析，缺乏实际工业环境中的数据验证。
最近，中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司的王战民博士及其团队综述了氢冶金相关原理及工艺技术的研究现状，介绍了H2 气氛下耐火材料的服役行为和氢基竖炉用耐火材料的研究进展情况，展望了氢基竖炉用耐火材料的研究趋势。
相关研究成果以“氢冶金工艺及氢基竖炉用耐火材料研究进展”为题目发表于《耐火材料》2024年第3期。论文作者为：陈天任，王战民*，秦红彬，梁成凯。
该论文的主要研究结果与结论如下：
服役环境分析：氢基竖炉服役环境复杂，包括高温、高压和强还原性气氛等，对耐火材料的化学稳定性和抗侵蚀性提出了严峻挑战。
耐火材料性能研究：刚玉质耐火材料在高温H2气氛中表现出优异的稳定性，而SiO2含量较高的材料在该环境下易受侵蚀。
新型材料设计：开发了铝钙质砖、高性能莫来石砖和低铁保温材料，分别用于竖炉的关键部位；优化了材料配方以降低热导率和气孔率，提高抗还原性和耐高温性能。
未来发展方向：提出针对全氢气氛下的材料开发和服役行为研究，是推动氢冶金技术工业化的重要路径。
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