CN110997947A - 用于运行炼铁设备或炼钢设备的方法 - Google Patents

Abstract

披露了以低CO₂排放运行炼铁设备或炼钢设备的方法，其中通过水分解(14)产生氢气和氧气，并且其中将所产生的氢气的至少一部分(21)作为还原气体注入一个或多个炼铁炉(1)中‑其中废气脱碳并将至少大部分的经脱碳的废气再注入所述炉中，并且其中将所述产生的氧气的至少一部分(22a)作为氧化气体注入所述一个或多个炼铁炉(1)和/或转炉(50)‑当存在时‑中。

Description

用于运行炼铁设备或炼钢设备的方法

本发明涉及在炼铁设备或炼钢设备中生产铁或钢，其中铁由铁矿石生产。

目前有两种由铁矿石制造铁的路径：

·在装有铁矿石和焦炭且也可向其中注入可燃物质(如煤)作为燃料和还原剂的鼓风炉(BF)中由铁矿石生产铁水；以及

·在所谓的直接还原法中生产海绵铁或直接还原铁(DRI)，其中铁矿石中的铁氧化物以固态还原而不熔化。

来自鼓风炉的液态铁或固化铁(称为“生铁”)含有高水平的碳。当使用生铁生产钢时，必须将其部分脱碳和精炼，例如在转炉中，特别是在本领域中也称为碱性氧气转炉(BOF)的林茨-多纳维兹转炉(Linz-Donawitz Converter)(简称L-D转炉)中。

在直接还原法期间，在不存在特殊措施的情况下，DRI含有很少碳或不含碳。为了由DRI生产钢，在熔炉或电弧炉(EAF)中将DRI熔化，并向熔体中添加添加剂，以便获得具有所需组成的钢。

到目前为止，在鼓风炉中生产铁仍然是由铁矿石生产铁的最重要方法，并且鼓风炉中生产的铁仍然是钢生产的主要铁源。

钢铁行业占世界CO₂排放的很大百分比。

为了减少这些排放并因此减少钢铁行业的“碳足迹”，已经做出了很大努力。

例如，已经建议在铁矿石还原炉中注入氢气作为还原。

例如，在WO-A-2011/116141中，已经提出了在两步还原法中通过氢气由铁矿石生产海绵铁：

3Fe₂O₃+H₂→2Fe₃O₄+H₂O以及

Fe₃O₄+4H₂→3Fe+4H₂O。

根据WO-A-2011/116141，热量通过单独的氧氢焰生成器被供给到铁矿石直接还原炉，该氧氢焰生成器以在约1:1与5:1之间的H₂:O₂比率且在小于约2800℃的温度下运行。所述直接还原炉被描述为产生作为副产物的蒸汽并且不产生任何CO₂排放。

WO-A-2011/116141中没有提供关于所述直接还原炉的结构或运行的进一步细节，并且迄今为止，所提出的技术尚未在工业上得到开发利用。

同样有许多提议将氢气单独或与其他还原气体组合注入鼓风炉，作为除焦炭之外的补充还原剂。

在工业炼铁或炼钢设施中，采用不同的早前描述的技术(涉及将氢气注入鼓风炉中)的各种尝试都未能在鼓风炉的恒定熔化速率下实现大量的焦炭或其他烃燃料消耗，或者未能在恒定的焦炭/烃负荷下实现产量的显著增加。由于这个原因，迄今为止，将氢气注入鼓风炉还没有在工业上取得成功。

现已发现，尽管如此，并且在某些特定条件下，在工业炉中由铁矿石生产铁水的方法中，注入的氢气仍可以是有效的还原剂。更具体地，根据本发明，已经发现，在某些特定条件下，在以下方法中注入的氢气可以是有效的铁矿石还原剂：其中炉中装有铁矿石和焦炭，其中对来自炉中的废气进行脱碳，并且其中将至少大部分经脱碳的废气再循环回到炉。

本发明更具体地涉及一种运行炼铁设备或炼钢设备的方法，该炼铁设备或炼钢设备包括由一个或多个炉组成的炼铁炉组，在这些炉中铁矿石通过包括铁矿石还原、熔化和废气产生的过程而转化为液态铁水。所述炼铁设备或炼钢设备任选地还包括在炼铁炉组下游的转炉。

这种类型的方法是在由欧洲委员会资助的欧洲ULCOS(超低CO₂炼钢)研究项目期间开发的，并且通常被称为“顶部气体再循环鼓风炉”或“TGRBF”。

在TGRBF中，基本上所有的CO₂从鼓风炉气体(BFG)(也称为顶部气体)中除去，并且基本上所有剩余的经脱碳的鼓风炉气体被再循环并再注入鼓风炉中。

以这种方式，减少了焦炭消耗和CO₂排放。

此外，在TGRBF中，使用氧气代替常规(非TGRBF)鼓风或富氧鼓风作为燃烧氧化剂。

TGRBF概念的有效性已在中试规模的鼓风炉中得到证明。

ULCOS项目证明，通过再循环经脱碳的BFG，可以避免过程中大约25％的CO₂排放。

为了实现CO₂排放的目标50％减少，必须隔离从TGRBF的(BFG)中除去的CO₂并将其重新使用或储存(例如在地下)。考虑到对CO₂的有限需求以及可用的CO₂的绝对过量，储存是当前可行的主要选择。然而，不仅将CO₂运送到其储存地点和储存本身可能需要大量成本，而且由于技术和社会原因，在地质学上合理且法律上允许储存大量CO₂的地点也不足。

因此，仍然需要找到其他方法以在由铁矿石生产铁期间实现CO₂排放的进一步减少，同时保持炉的生产率和产物品质。

另外，本发明提供了一种运行炼铁设备或炼钢设备的方法，该炼铁设备或炼钢设备包括由一个或多个炉组成的炼铁炉组(或IFS)，在这些炉中铁矿石通过包括铁矿石还原、熔化和废气产生的过程转化为液态铁水。

当该组的一个或多个炉是鼓风炉时，废气在本领域中也被称为“顶部气体”(TG)或“鼓风炉气体”(BFG)。

炼铁设备或炼钢设备任选地还包括转炉，并且特别是用于将通过IFS产生的铁转化为钢的转炉。该设备还可以包括其他炼铁或炼钢装置，如钢再热炉、EAF等。

根据本发明：

(a)IFS装有铁矿石和焦炭。

(b)氧化气体被注入该IFS中。当该组的一个或多个炉是鼓风炉时，该氧化气体在本领域中也称为“鼓风”。

(c)对所产生的废气在IFS下游进行脱碳。从而获得富含CO₂的尾气流和经脱碳的废气流。根据本发明，该经脱碳的废气流包含不超过10％vol CO₂。优选对所产生的废气进行脱碳，使得该经脱碳的废气流包含不超过3％vol CO₂。

(d)将该经脱碳的废气流的至少一部分作为还原气体再循环流注入回到该IFS中。因此，根据本发明，至少50％的该经脱碳的废气流被注入回到IFS中。

另外，根据本发明：

(e)氢气和氧气是通过水分解产生的，

(f)将如此产生的氢气的至少一部分注入该炼铁炉组中。

(g)将所产生的氧气的至少一部分作为氧化气体也注入该炼铁炉组和/或转炉(如果存在)中。

优选地，待注入该炼铁炉组中的全部或部分产生的氢气与还原气体再循环流混合，然后将如此获得的再循环的还原气体与产生的氢气的气体混合物注入该炼铁炉组中。

通过本发明，减少了对焦炭和其他基于烃的燃料的依赖以及每吨所生产的铁水的CO₂排放。

将理解的是，“注入IFS中”意指注入一个或多个炉(IFS由其组成)中。

因此，根据本发明的方法使用非碳基氢源通过氢气注入来优化IFS的运行，从而减少IFS的CO₂排放。另外，相同的非碳基氢源还产生氧气，该氧气同样用于优化IFS和/或设备中其他炼钢装置(如转炉)的运行。所产生的氢气和所产生的氧气的组合使用显著降低了与将氢气注入IFS相关的成本。另外，通过使用水分解作为氢源，不产生废产物，这再次降低了废物处理的成本。

可以通过风口将还原流注入IFS中。在一个或多个鼓风炉的情况下，所述还原流可以更具体地通过炉底风口(hearth tuyere)注入，并且任选地还通过竖井风口(shafttuyere)注入。

如上所示，IFS可以包括一个或多个鼓风炉或由其组成。在那种情况下，注入一个或多个鼓风炉中的至少部分或全部氧化气体以鼓风的形式，优选以热鼓风的形式被注入。

当在步骤(b)中注入IFS的氧化气体的仅一部分由产生的氧气组成时，即，当注入IFS中的氧化气体包括在步骤(e)中产生的一部分氧气和来自不同的来源的一部分含氧气体时，其中所述含氧气体特别可以是空气、氧气或富氧空气，可以按以下方式将在步骤(e)中产生的氧气注入IFS中：

·与所述含氧气体分开

·与所述含氧气体混合或

·部分与该含氧气体分开，并部分与所述含氧气体混合。

因此，在一个或多个鼓风炉的情况下，在步骤(b)中注入鼓风炉中的鼓风(优选热鼓风)可以有利地包含在步骤(e)中产生的氧气的至少一部分或甚至全部。

同样，当设备包括转炉时，注入转炉中以使金属熔体有效脱碳的氧化气体至少部分或全部由在步骤(e)中产生的氧气组成。

在步骤(b)中注入IFS中的氧化气体优选地基本上不含惰性气体，如N₂。氧化气体有利地包含小于20％vol、更优选小于10％vol并且甚至更优选至多5％vol的N₂。另外，氧化气体有利地包含至少70％vol、更优选至少80％vol并且甚至更优选至少90％vol以及最高达100％vol的O₂。

在水分解期间，通常产生单独的氧气流和氢气流。因此，在步骤(e)之后，在步骤(f)中将至少一部分的所产生的氢气与还原气体再循环流混合之前，相应地在根据本发明方法的步骤(g)中将至少一部分的所产生的氧气注入鼓风炉和/或转炉中之前，不需要额外的分离步骤将所产生的氧气与所产生的氢气分离。另外，氧气流和氢气流通常是高纯度的流，其典型地包含至少80％vol、优选至少90％vol并且更优选至少95％vol和最高达100％vol的O₂，相应地H₂。

适合于步骤(e)中产生氢气和氧气的水分解方法包括生物和/或电解的水分解。

生物水分解的已知形式是光解生物(或光生物)水分解，其中微生物—如绿色微藻或蓝藻细菌—利用阳光将水分解为氧离子和氢离子。目前，电解水分解法是优选的，因为该技术已经良好地建立并且适合于生产大量的氢气和氧气。

如本领域中已知的，将电解质有利地添加到水中以便促进电解水分解。此类电解质的实例是钠和锂的阳离子、硫酸、氢氧化钾和氢氧化钠。

本领域中已知的不同类型的水电解可用于步骤(e)期间的氢气和氧气的产生。这些包括：

·碱性水电解，其中水电解在碱性水溶液中进行，

·高压水电解，包括超高压水电解，其中水电解在高于大气压的压力下进行，对于超高压水电解，典型地从5至75MPa、优选从30至72MPa，并且对于高压(但不是超高压)水电解，从10至25MPa。高压电解的重要优点是，运行水电解所需的额外能量小于将通过环境压力水电解产生的氢气和/或氧气加压至相同压力所需的能量。如果产生氢气或氧气的压力超过待使用的气体的压力，则总是可以将产生的气体减压至所需压力，例如在膨胀机中。

·高温水电解，其中水电解在高于环境温度的温度，典型地在50℃至1100℃下、优选在75℃至1000℃并且更优选在100℃至850℃下进行。高温水电解通常比环境温度水电解更节能。另外，对于其中使用或优选在高于环境温度的温度下使用氢气或氧气的应用，如钢铁行业中的应用通常就是这样，如当将氢气和/或氧气注入鼓风炉中时或当将氧气注入转炉中时，不需要或需要较少的能量以使气体达到所需温度。

·聚合物-电解质-膜水电解，其由通用电气公司(General Electric)首先推出并且其中固体聚合物电解质负责质子的传导、氢气和氧气的分离以及电极的电绝缘。

所述水电解技术的组合也是可能的。

因此，尽管在步骤(e)中水电解可能在环境压力下进行，但是高压水电解也可以用于在显著高于环境压力的压力下(例如在从5至75MPa、特别是从30至72MPa或从10至25MPa的压力下)产生氢气和/或氧气。

尽管在步骤(e)中水电解可在环境温度下进行，但是也可以有利地使用在从50℃至1100℃、优选从75℃至1000℃并且更优选从100℃至850℃的温度下产生氢气和/或氧气的高温水电解。

优选以低碳足迹、更优选地不产生CO₂排放下获得步骤(e)中用于水分解的电。无CO₂的发电的实例包括水力发电、太阳能发电、风力发电和潮汐能发电，而且还有地热能回收以及甚至核能。

该方法有利地还包括以下步骤：

(h)将该还原气体再循环流或所产生的氢气与还原气体再循环流的混合物在热炉中在IFS上游加热至在700℃与1300℃之间、优选在850℃与1000℃之间并且更优选在880℃与920℃之间的温度。

在那种情况下，该方法优选地还包括以下步骤：

(i)产生具有从2.8至7.0MJ/Nm³并且优选从5.5至6.0MJ/Nm³的热值的低热值气态燃料，其包含(i)尾气流的至少一部分以及(ii)所产生的氢气的第二部分，所述低热值气态燃料被用来加热这些热炉。

至少一部分富含CO₂的尾气可以被捕获以隔离和/或用于另外的过程中。炼铁设备或炼钢设备可以包括用于在隔离或进一步使用之前储存在根据本发明方法的步骤(c)中分离出的CO₂的一个或多个储存容器。

所产生的氢气和/或所产生的氢气与顶部气体再循环流的混合物典型地通过炉底风口，并且任选地还通过竖井风口注入一个或多个鼓风炉中。

注入IFS中的氧化气体典型地是高氧氧化气体(即具有高于空气的氧含量的氧含量的氧化气体)，并且优选地是如上定义的高氧氧化气体。尽管如此，仍可以使用空气燃烧低热值的气态燃料来加热热炉。

因此，在80与90％vol之间的经脱碳的废气流或经脱碳的鼓风炉气体流优选地在热炉中加热并注入IFS中。

为了使废气、相应地鼓风炉气体脱碳，在步骤(c)中，可以使用VPSA(真空变压吸附)、PSA(变压吸附)或化学吸收单元(例如使用胺)。

在步骤(e)中产生的氢气优选包含至少70％vol、优选至少80％vol并且更优选至少90％vol以及最高达100％vol的H₂分子。这可以容易地实现，因为步骤(e)的氢产生过程不依赖于烃作为起始材料。

根据优选的实施例，注入IFS和/或转炉中的所有氧气均由步骤(e)中产生的氧气组成。其中注入IFS中的所有氧气均由步骤(e)中产生的氧气组成的实施例是特别有用的。

然而，来自其他来源，特别是来自空气分离单元(ASU)的氧气也可以注入IFS和/或转炉(当存在时)中。例如，使用低温蒸馏、变压吸附(PSA)或变真空吸附(VSA)由ASU产生的氧气可以注入IFS和/或转炉中。炼铁设备或炼钢设备可以包括一个或多个用于储存氧气直至在设备中使用氧气的容器。

在该方法的步骤(e)中产生的氧气的一部分还可以有利地用于炼铁设备或炼钢设备的其他设施中，例如像作为氧化气体用于电弧炉(EAF)和/或连续铸钢机(当存在时)或设备中需要氧气的其他设施/过程中。可替代地或与其组合，可以将未注入鼓风炉或转炉中的一部分所产生的氧气出售以产生额外收益。

水分解以2比1的氢氧比产生氢气和氧气。

根据本发明的优选实施例，除存在于废气再循环流中的氢气以外，注入IFS中的所有氢气都是在步骤(e)中通过水分解产生的氢气。同样，优选在步骤(g)中注入IFS和/或转炉中的所有氧气都是在步骤(e)中由水分解产生的氧气。优选地，在注入炼铁炉组中之前，将在步骤(e)中产生的待注入IFS中的所有氢气与废气再循环流混合。

换句话说，在这些情况下，步骤(e)的水分解可以满足IFS、转炉、相应地IFS和转炉的全部氧气需求。

根据有用的实施例，在(i)在步骤(e)中产生并注入IFS中的氢气(即不包括存在于废气再循环流中的任何氢气)与(ii)在步骤(e)中产生并在步骤(g)中注入IFS和/或转炉中的氧气(即不包括来自其他来源的氧气，如空气中存在的任何氧气，如鼓风，其也可以作为氧化气体注入IFS中)之间比率基本上等于2，即在1.50与2.50之间、优选在1.75与2.25之间、并且更优选在1.85与2.15之间。

根据特定的有利实施例，注入IFS中的所有氧气都是在步骤(e)中由水分解产生的氧气，并且在(i)在步骤(e)中产生并注入IFS中的氢气与(ii)在步骤(e)中产生并在步骤(g)中注入IFS中的氧气之间的比率基本上等于2，即在1.5与2.5之间、优选在1.75与2.25之间、更优选在1.85与2.15之间。

在此种情况下，除了步骤(e)的水分解之外，可以基本上避免所述气体注入对外部氧气或氢气来源的依赖。尽管如此，炼铁设备或炼钢设备可以包括一个或多个用于储存在设备中使用的氢气的容器，例如作为备用氢气或在炼钢或炼钢过程的某些阶段满足更高的氢气需求，如当对(热)金属的需求较高时。

当在(i)注入IFS中的产生的氢气与注入IFS和/或转炉中的产生的氧气之间的比率不基本上等于2时，通过使用设备的其他设施或过程中的任何过剩的所产生的气体(其可能是产生的氧气或产生的氢气)，仍然还有可能获得基本上等于2的总的产生的氢气与产生的氧气的消耗比率。因此，在本发明的实施例(其中至少一部分所产生的氢气和/或至少一部分所产生的氧气在除IFS、相应地IFS和/或转炉外的炼铁设备或炼钢设备的过程或设施中被使用(消耗))中，在(i)在设备中使用的在步骤(e)中产生的氢气与(ii)在设备中使用的在步骤(c)中产生的氧气之间的比率仍然可以有效地基本上等于2，即在1.5与2.5之间、优选在1.75与2.25之间、更优选在1.85与2.15之间。

在以下实例中，参照图1和图2进一步阐明本发明及其优点，其中图1示意性地示出了现有技术的炼钢设备，其中IFS由一个或多个非TGRBF组成(仅示意性地描绘了一个鼓风炉并且在相应的描述中仅参考一个非TGRBF)，并且图2示意性地示出了应用于炼钢设备的根据本发明方法的实施例，其中IFS由一个或多个TGRBF组成(仅描绘了一个TGRBF并且在相应的描述中同样仅参考一个TGRBF)，其中相同的参考号用于指示两个附图中相同或相似的特征。

图1示出了没有顶部气体脱碳或再循环的现有技术的常规鼓风炉1。鼓风炉1从顶部装入在鼓风炉1中下降的焦炭和铁矿石2。

空气28在通过炉底风口1b注入鼓风炉1中之前在热炉20中预热。可以经由炉底风口1b或在热炉20的上游将基本上纯的氧气22添加到鼓风28中。

粉煤(或另一种有机可燃物质)23典型地也通过炉底风口1b注入鼓风炉1中。

将空气28以及，如果添加的话，基本上纯的氧气22和粉煤(或另一种有机燃料)23在鼓风炉内部组合，以便通过燃烧产生热量和还原气体1d(与固体炉料2中存在的焦炭接触)。还原气体1d在鼓风炉1的内部上升，并将矿石中所含的铁氧化物还原为金属铁。此金属铁继续其下降到鼓风炉1的底部，在底部中它与含有氧化物杂质的炉渣一起被移出(抽出)1a。

废气(更多地称为鼓风炉气体(BFG))3离开鼓风炉1并行进到除去大粉尘颗粒的初始除尘单元4。它继续行进到第二除尘系统5，该第二除尘系统除去细小的粉尘颗粒以产生“清洁气体”6。清洁气体6任选地在进入BFG分配系统7a之前被脱水，在该分配系统中清洁气体6的一部分可以被分散送到热炉20(在该热炉中，其用作燃料)，并且清洁气体6的部分8可以被送到钢设备的其他位置8a用于各种用途。BFG到一个或多个其他位置8a的流动由控制阀系统8b控制。

氢气、CO或氢气与CO的混合物也可以通过炉底风口1b作为额外的还原气体注入鼓风炉1中。(图中示意性地描绘了单个风口，而实际上，鼓风炉包括多个风口)

为了限制已知鼓风炉运行的碳足迹，氢气、CO或氢气与CO的混合物可以源自环境友好的来源，如生物燃料的部分燃烧或重整。

如前所示，为了限制鼓风炉的CO₂排放，氢气似乎可能是优选的额外的还原气体。不幸的是，对于这种类型工业应用而言，基本上纯的氢气的成本通常是抑制性的。

与将氢气(和CO)注入鼓风炉中有关的另一个技术问题涉及鼓风炉过程的热力学，即鼓风炉中氢气(和CO)的使用效率很少超过50％这一事实。因此，注入鼓风炉中的氢气的50％离开了鼓风炉顶部而没有参与反应。这限制了常规鼓风炉中氢气的使用。

表1呈现了基于过程模拟的，将130、261和362Nm³氢气/吨铁水(thm)注入标准鼓风炉中在喷煤粉(PCI)的情况下常规鼓风炉的运行之间的理论比较(在保持焦比恒定的同时，当使用所述氢气代替煤时)。在表1中还呈现了在保持喷煤(PCI)速率恒定的同时，当130和197Nm3的氢气代替焦炭的情况。

表1

表2

表3

表3证明了当炼钢设备中使用来自水分解过程的氧气时，如图2所示的鼓风炉和L-D转炉对外部氧气的需求减少。

如表3所示，如果将来自水分解过程的氧气用于鼓风炉和L-D转炉，则对典型地来自空气分离设备的用来满足钢设备氧气需求的外部氧气的需要大大减少或不存在。

对于表3中所示的大多数实施例，使用水分解来满足鼓风炉对额外氢气的全部需求导致产生不足以满足鼓风炉和转炉的(额外)氧气需求的氧气。因此，必须从另外的氧源(如ASU)获得额外的氧气，以便满足所述需求。然而，待从所述另外的氧源获得的氧气量显著减少。

然而，当使用水分解来满足鼓风炉和/或转炉(如果存在)的全部需求导致产生超过鼓风炉(以及，如果适用，转炉)的额外氧气需求的氧气时，过剩的产生的氧气可以有利地用于炼铁设备或炼钢设备的其他过程/设施中和/或被出售以产生收益。因此，本发明提供了一种通过将非碳基还原剂注入IFS中来减少来自包括铁炉组(IFS)的炼铁设备或炼钢设备的CO₂排放的方法，并且这是以较低的总成本。它还大大减少通过ASU、VSA、VPSA或任何其他方法产生的用于完成炼铁设备或炼钢设备的氧气需求的外部氧气量。在这样做时，还避免或减少了来自氧气生产的间接CO₂排放量。如上所述，通过使用低碳足迹电，可以进一步减少炼铁设备或炼钢设备的碳足迹。

Claims (15)

1.一种运行炼铁设备或炼钢设备的方法，所述炼铁设备或炼钢设备包括由一个或多个炉组成的炼铁炉组(1)，在所述炉中，铁矿石通过包括铁矿石还原、熔化和废气(3)产生的过程转化为液态铁水，所述炼铁设备或炼钢设备任选地在所述炼铁炉组(1)的下游包括转炉，所述方法包括以下步骤：

a.在所述炼铁炉组(1)中装入铁矿石和焦炭，

b.向所述炼铁炉组(1)中注入氧化气体，

c.在所述炼铁炉组(1)下游对所述废气(3)进行脱碳，以便获得富含CO₂的尾气流(8)和含有不超过10％volCO₂、并且优选不超过3％vol CO₂的经脱碳的废气流(9)，

d.将至少50％的所述经脱碳的废气流(9)作为还原气体再循环流注入回到所述炼铁炉组(1)中，

所述方法的特征在于：所述方法包括以下步骤：

e.通过水分解产生氢气和氧气，

f.将步骤(e)中产生的氢气的至少一部分注入所述炼铁炉组(1)中，以及

g.将所产生的氧气的至少一部分作为氧化气体注入所述炼铁炉组(1)和/或所述转炉中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将在步骤(e)中产生的待注入所述炼铁炉组(1)中的氢气的至少一部分与所述还原气体再循环流混合，然后将如此获得的气体混合物注入所述炼铁炉组(1)中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

h.将所述气体再循环流或所述在步骤(e)中产生的氢气与所述气体再循环流的混合物优选地在热炉(20)中在所述炼铁炉组(1)上游加热至在700℃与1300℃之间、优选在850℃与1000℃之间并且更优选在880℃与920℃之间的温度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

i.产生具有从2.8至7.0MJ/Nm³并且优选从5.5至6.0MJ/Nm³的热值的低热值气态燃料(27)，其包含(i)所述尾气流(8)的至少一部分(25)以及(ii)在步骤(e)中产生的氢气的第二部分，所述低热值气态燃料被用来加热用于加热所述气体再循环流的所述热炉。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，以下项之间的比率是在1.50与2.50之间、优选在1.75与2.25之间、更优选在1.85与2.15之间：

(i)在步骤(e)中产生的并注入所述炼铁炉组(1)中的氢气，与

(ii)在步骤(e)中产生的并在步骤(g)中注入所述炼铁炉组(1)和/或所述转炉中的氧气。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，以下项之间的比率是在1.75与2.25之间、优选在1.85与2.15之间：

(i)在步骤(e)中产生的并注入所述炼铁炉组(1)中的氢气，与

(ii)在步骤(e)中产生的并在步骤(g)中注入所述炼铁炉组(1)中的氧气。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过风口(1b)将粉煤和/或另一种有机可燃物质注入所述鼓风炉(1)中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，待注入所述炼铁炉组(1)中的全部或部分所产生的氢气经由风口注入所述炼铁炉组(1)中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将在步骤(e)中产生的全部或部分氧气与不是在步骤(e)中产生的含氧气体混合，以便获得待作为氧化气体注入所述炼铁炉组(1)中的混合物。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，待在步骤(b)中注入所述炼铁炉组(1)中的氧化气体由在步骤(e)中产生的氧气组成。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤(e)中，通过生物和/或电解的水分解、优选通过电解水分解来产生氢气和氧气。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在步骤(e)中，在高于大气压的压力下和/或在高于环境温度的温度下通过电解水分解产生氢气和氧气。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述还原气体经由风口注入所述炼铁炉组中。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述炼铁炉组(1)包括一个或多个鼓风炉并且优选地由其组成。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤(e)中产生的氢气包含至少70％vol、优选至少80％vol并且更优选至少90％vol的H₂分子。

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