钢铁工业是我国碳排放的重点行业，高炉—转炉长流程生产方式占主导地位，导致二氧化碳排放量居高不下。在“双碳”战略目标的推动下，钢铁行业亟需向低碳和绿色转型。气基竖炉直接还原工艺作为一种低碳冶金技术，通过天然气或氢气替代传统碳基还原剂，能够显著减少二氧化碳排放，成为我国钢铁工业实现绿色发展的重要途径。然而，目前我国气基竖炉技术发展滞后，工业化进程主要依赖国外技术，存在技术“卡脖子”问题。
尽管全球已有Midrex、HYL-III和Energiron-ZR等成熟的气基竖炉直接还原工艺，但我国在技术自主化方面仍存在短板：当前国内竖炉产能较低，无法满足需求；对炉料膨胀行为及竖炉长效运行的研究不足；全氢直接还原竖炉技术尚处于试验阶段，工业化应用面临多重挑战。
最近，中冶赛迪工程技术股份有限公司的蒋历俊博士及其团队通过系统回顾和总结，深入分析了Midrex、HYL-III和Energiron-ZR三大气基竖炉直接还原工艺的技术特点，梳理了国内气基竖炉直接还原工艺的发展现状。他们提出了竖炉产能提升、确保竖炉长效运行及发展全氢直接还原工艺的具体建议，为我国钢铁工业的低碳转型提供了重要参考。
相关研究成果以“气基竖炉直接还原工艺发展现状及展望”为题目发表于《烧结球团》2024年第49卷第3期。论文作者为：蒋历俊，张涛，郑军，吴开基，翟晓波，李佳楣，高雅。
该论文的主要研究结果与结论如下：
Midrex工艺：目前应用最广的直接还原技术，具有较高的技术成熟度，但对原料气和铁矿石的硫含量要求较高。
HYL-III工艺：采用水蒸气裂化技术，生产的还原气纯度较高，但能耗相对较大。
Energiron-ZR工艺：通过炉内原位重整反应，省略了外部重整设备，工艺能效较高，但设备投资成本高，适用条件严格。
国内现状：我国气基竖炉直接还原工艺依赖进口技术包，工程化项目有限，亟需自主化技术突破。
未来发展方向：提出需提升竖炉单体产能至300万吨级以上；通过优化耐火材料和球团矿性能，确保竖炉长效运行；加快全氢直接还原技术的试验与工业化进程。
论文中的主要图片和表格如下：
图1. Midrex工艺流程
图2. HYL-III工艺流程
图3. Energiron-ZR工艺流程
表1. 2016-2022年全球直接还原铁(DRI)产量各工艺占比
表2. 国内气基竖炉工程化建设项目
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