德国两名特技飞行员撞机身亡

作者：新华社新媒体

发布时间：2022-09-25 14:34

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【新华社微特稿】德国东部城市格拉附近24日晚发生飞机相撞事故，两架飞机上各一人丧生。

德新社援引当地消防部门发言人的话报道，初步调查发现，两名遇难者均为特技飞行员，他们驾驶的飞机在格拉-洛伊姆尼茨飞机场附近空域相撞，继而坠毁。

消防部门说，除了两名特技飞行员，事故没有造成其他人员伤亡。德国联邦航空事故调查局专家深夜抵达现场，着手调查事件原因。

格拉警察局说，事发后，警察、消防员和医护人员都赶到现场，警方正在对这起事件作刑事调查。

格拉市位于图林根州。格拉-洛伊姆尼茨飞机场网站显示，这一机场用于商业航空和航空运动等。（完）（郭倩）

关键词：格拉-洛伊姆尼茨飞机场(Gera-Leumnitz airfield)

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郑州航展美特技飞机坠毁　盘点各国航展的骇人意外

作者：中国搜索

发布时间：2018-04-26 11:50

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4月25日18时14分，到郑州上街机场参加2018郑州航展的美国红鹰特技飞行队飞行员Eglin Wells ，单机单人在组装试飞过程中发生意外，机毁人亡，现场无其他人员伤亡。

当日18时12分，飞行员Eglin Wells第一次试飞，在机场28跑道自东向西滑跑起飞，正常通场三次；第四次通场，18时14分，飞机上升至100米左右，做下滑倒转动作时坠地。

郑州航展执委会和上街区政府第一时间组织救援，现场特技飞行员Eglin Wells死亡，飞机坠落地在跑道上，离人群有数百米远，地面无其他人受伤。

资料图：starjammer星舞

据初步调查，该飞行员有美国的人员保险，飞机也购买了中国人保财险的保险。坠毁飞机型号为starjammer星舞，飞机注册号N49EW。

民航专业调查人员已赶往现场，事故原因正在调查中。

为何航展事故频发？

飞行表演主要展示的是飞机的优异性能和飞行员高超的驾驶技术。为增强观赏性和视觉效果，几乎所有的航展都安排了低空和超低空飞行表演。但这却为飞行表演事故埋下了伏笔。

1、操作失误。低空飞行，有不得半点马虎，稍有不慎，便是机毁人亡。通过对近年来重大飞行表演事故的分析得知，绝大部分事故的原因都是由于飞行员的控制失误，导致飞机相撞坠毁或者是飞行高度不够而发生坠毁。

2、机械故障。除去飞行员操作失误，还有一部分则是由于飞机自身的机械故障导致机毁人亡，这一类的比例非常小。

【盘点飞行表演时出现的骇人意外】

飞行表演，一项看起来非常刺激的表演项目，其实却隐藏着许多难以预料的危险。在世界各地的飞行表演中，时有意外发生。一旦发生意外，飞行员非死即伤，有时还会殃及观众或者无辜的居民，可谓相当骇人。下面就让我们来回顾一下那些飞行表演时的骇人意外。

2018年2月，新加坡航展一架表演飞机出事故

图：韩国黑鹰（The Black Eagles）飞行表演队一架飞机在樟宜机场1号跑道起飞时滑入旁边草坪。

2月6日当地时间下午1.30左右，一架参加新加坡航展的飞机在新加坡机场1号跑道发生事故。机场紧急情况服务部将火扑灭。飞行员已送往医务室进行检查。机场1号跑道已关闭等待另行通知。航班运营预计会出现一些延误。另据新加坡《海峡时报》报道，涉事飞机为一架参加航展的单座飞机，属于韩国黑鹰（The Black Eagles）飞行表演队，飞机在樟宜机场1号跑道起飞时滑入旁边草坪中并起火。飞行员逃脱并受轻伤。

2015年2月，印度航展两飞机飞行表演时相撞

在班加罗尔举办的2015年印度航展上，捷克Flying Bulls特技飞行表演队的两架飞机在进行飞行表演时，发生机翼碰撞事故，所幸未造成机毁人亡的恶性事故，飞行员凭着高超技艺，成功驾驶机翼严重受损飞机安全着陆。印度航展于2月18日至22日在印度南部班加罗尔举行。据主办方称，共有来自33个国家的600多家公司（包括295家印度公司和328家外国公司）携旗下产品参展。

2012年9月，美国飞行员表演遇意外致机毁人亡

美国飞行员表演遇意外致机毁人亡

2012年9月，美国飞行员葛兰史密斯(Glenn A. Smith)在一次飞行表演时遭遇意外。一场大爆炸使他24年的飞行生涯提前谢幕，他本人也在这场空难中不幸遇难。史密斯的飞机本应和其他两架飞机在空中组成表演梯队，可是他的飞机却急速下降，最终造成了大爆炸。据悉，史密斯同时是军用飞机教育基金会的首席执行官，此次他进行飞行表演驾驶的是L-39喷气式飞机。

2012年9月9日，德国飞行表演1小时内两起坠机

德国飞行表演1小时内两起坠机致3死10伤

2012年9月9日，德国巴登符滕堡州举行了大规模的飞行表演活动。然而，其中两次飞行表演秀发生了坠机事故，导致3人死亡。9日下午4点左右，在小镇麦琴根举办的活动上，一架欧洲直升机公司生产的EC 120型直升机坠落地面(左图)。直升机旋翼被折断，并破碎成几十个碎片，飞向观众席。8名观众被击中，一名38岁男子胸部受创后死亡，一名58岁女子和一名47岁男子重伤，另有包括飞行员在内的6人受轻伤。大约45分钟后，麦琴根以北约60公里处的巴克南，一架载有4人的“罗宾 DR400”型飞机起飞后不久突然坠地(右图)，飞机坠落前离地面大约30米。67岁的飞行员和一名乘客死亡，其余两名乘客受重伤。

2011年8月，美特技演员60米高空坠亡

美特技演员60米高空坠亡 观众以为是噱头

特技表演通常都很炫目，但是观众很少会意识到，特技演员们为此付出了许多血泪代价，有的甚至是生命代价。2011年8月，美国一名特技演员在航 展上表演时因操作失误从200英尺(约合60.96米)的高空摔落身亡，而在救护车出现之前，在场观众还以为这是他为表演特意制造的噱头。

2011年9月，美国内华达州飞行表演赛坠机

美国内华达州飞行表演赛坠机 75人伤或有人罹难

2011年9月，美国内华达州一个飞行锦标赛上发生坠机事故，由于现场观展人群密集，造成“大量人员伤亡”，已知75人受伤，有数人死亡。这场比赛的发言人德雷柏(Mike Draper)表示，由李瓦德(Jimmy Leeward)驾驶的这架P-51野马式战斗机(P-51 Mustang)，在当日下午4点半左右坠机，冲入正面看台的座位区。

2011年9月17日，美国西弗吉尼亚州马丁斯堡飞行表演坠机

美国西弗吉尼亚州马丁斯堡飞行表演坠机 驾驶员当场死亡

2011年9月17日，就在内华达州坠机事故发生不到24小时，西弗吉尼亚州马丁斯堡飞行表演上又发生事故，一架T-28单引擎飞机在表演中坠毁，驾驶员当场死亡，所幸没有造成观众伤亡。

2010年9月，德国航空展两架飞机空中相撞

德国航空展两架飞机空中相撞

2010年9月，一架飞机在德国南部地区参加航空展飞行表演时与另一架飞机相撞，坠毁后起火，致使1名飞行员死亡。据悉，当天下午飞行表演过程中，两架飞机在空中相撞。其中一架飞机受损较轻，飞行员得以操纵飞机实施紧急降落；另一架飞机当场坠毁并起火，飞行员死亡。

2010年7月23日，加拿大一架F-18战机航展预演时坠毁

加拿大一架F-18战机航展预演时坠毁 飞行员逃生

2010年7月23日，在加拿大阿尔伯塔莱斯布里奇机场，F-18战斗机飞行员弹射逃生。加拿大一架F-18战斗机当天在阿尔伯塔莱斯布里奇机场为航空展进行预演时坠毁。目击者称，飞行员在做低飞练习时，有一个弯转得有一点偏，随后听到砰砰两声，飞机突然缓慢地坠向地面，并被巨大的橘黄色火球吞没。飞行员幸运地在飞机坠落前跳伞，但他到达地面后似乎进入了昏迷状态。受伤的飞行员恩贝斯于1999年进入加拿大军队，并于2004年开始驾驶CF-18大黄蜂战斗机。

2007年9月，波兰飞行表演两飞机对撞坠毁

波兰飞行表演两飞机对撞坠毁 电视台“死亡直播”

2007年9月，两架轻型飞机在波兰拉多姆市举行的“拉多姆国际航空展”上凌空相撞并坠毁，可怕的是，这恐怖一幕不仅将地面上仅数百米远的观众吓得魂飞魄散，而且正巧被当地电视台拍下，并向全波兰进行了“死亡直播”。电视画面显示，出事地点火光冲天，黑烟滚滚，两架飞机很快就被烧得只剩下残骸。尽管火势很快被消防队员控制，但两架飞机上的两名飞行员全部遇难。庆幸的是，坠毁事件并没有造成地面人员伤亡。

2006年9月，瑞典特技飞行比赛发生撞机事故

瑞典特技飞行比赛发生撞机事故 冠军惨亡

2006年9月，在马耳他首都瓦莱塔举行的一次特技飞行比赛上，一架飞机在撞机后坠入大海。在这里举行的特技飞行比赛发生撞机事故，瑞典的特技飞行冠军加博尔·瓦尔加在事故中丧生。（综合新华网、观察者网、环球网等媒体报道）

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一周内连损两架！俄军苏-30战机试飞时坠毁，两名飞行员当场身亡

作者：上海热线国际

发布时间：2022-10-24 11:46

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据海外网报道，在遭到俄军的连番轰炸后，不甘示弱的乌军向俄发起新一轮反击，双方你来我往打得不可开交。然而，就在俄乌两军激战之际，俄罗斯又接连收到两条坏消息，给这场冲突增加了一些“不寻常”的意味。

日前，俄罗斯一架苏-30战机在试飞时突发意外，从空中坠落后撞向伊尔库茨克市的一栋居民楼，飞机瞬间爆炸起火，导致该小区150个房屋出现断电，两名飞行员当场身亡。

俄媒公布的一段视频显示，该战机从高空垂直掉落砸向地面，一声爆炸巨响后，现场燃起熊熊大火，引燃周边多栋房屋，滚滚黑烟直冲天际。事故发生后，当地居民被火势吸引，纷纷赶往现场围观拍照。

经过数小时的救援，这场大火终于被扑灭，但坠毁飞机以及被砸中的两层楼房已经烧得面目全非，隐约还能看到飞机残骸。事后，该州州长在社交平台上发文称，除两名飞行员外，现场并未发现其他伤亡情况，而事故原因还在进一步调查中。

值得注意的是，在短短一周之内，俄罗斯已经发生了两起类似事件。前不久，一架苏-34战斗机在俄罗斯南部城市叶伊斯克突然坠毁，导致一栋高层建筑起火，并造成15人死亡43人受伤的惨剧。

当时，这起事故引起莫斯科方面的高度重视，俄总统普京还亲自向受害者家属表示哀悼，并下令为其提供帮助。经调查，造成该事故的主要原因是飞机出现技术故障。一周内接连损失两架战机，这在一定程度上向俄罗斯释放出非常不利的信号。

作为俄空天军的主力机型之一，苏-30和苏-34在战场上的表现有目共睹。因此，损失这样的两架战机，对俄罗斯来说是很严重的事情。最关键的是，此次坠机还导致两名飞行员当场身亡，这对俄罗斯而言更是不小的打击。

除此之外，接连两起坠机事件的发生，也容易引起俄军内部的恐慌和质疑。毕竟，在俄乌冲突持日益升级的背景下，如果战机坠毁情况持续增多，势必会引发更多的不稳定因素。

不得不说，如今的俄罗斯正迎来一个多事之秋，先是“北溪”管道被炸，紧接着克里米亚大桥又发生爆炸，事情才过去不久，俄军战机又接连发生坠毁，这种种事件的确给俄罗斯方面造成不小的压力。

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台媒“回忆”中美南海撞机，陆飞行员曾请示：“应否回击”

作者：环球网

发布时间：2017-09-15 11:32

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2001年中美军机擦撞事件中两位中方飞行员之一的赵宇，全程目睹殉职同袍王伟(图)与美方军机缠斗、最后落海牺牲的过程。

【环球网综合报道】台湾前海基会副董事长高孔廉最近到大陆海南、成都参访，在陆期间巧遇四川省台办副主任赵宇，而赵宇还有着一个更为民众所熟知的身份，那就是2001年“中美军机擦撞事件”中的两位中方飞行员之一。台湾《中国时报》15日独家专访了高孔廉，高孔廉转述了赵宇对其讲述的惊险一幕，当时中美军机在空中缠斗，美方侦察机一度折返进逼，他曾请示指挥部“应否回击？”，指挥部为避免擦枪走火，引起军事冲突，否定其请求。双方才从开火边缘冷却，结束空中对峙，这才避免了可能引爆的“中美战争”。

让我们把时间拉回到2001年4月1日，在距离海南岛东南70海里(110公里)的中国专属经济区上空，发生了震惊全球的“中美军机擦撞事件”。一架美军EP-3侦察机与一架解放军歼-8二型战斗机发生擦撞，最后中国飞行员王伟落海丧生，事件对当时中美关系的破坏力十足。中方另一架战斗机飞行员赵宇全程参与这场空中对峙，最近与其见面的高孔廉向《中国时报》记者转述了赵宇的描述，尽力还原了擦撞事件发生时的情况。

高孔廉受访时表示，赵宇对他透露，当时美军侦察机，侵入中方专属经济海域，进行侦察任务，而中方知道，以该侦察机性能，甚至可以监听到海南岛陆地上会议室开会的状况，所以他奉命率僚机(编队飞行中跟随长机遂行任务的飞机)升空驱赶。

高孔廉转述赵宇表示，由于中方两架战斗机逼近，所以美军侦察机渐向外移，中方认为已达成任务，启动返航，可是没想到美方侦察机竟又回头，而且占到两架战斗机的上方，而相对是比较接近王伟驾驶的僚机，当然王伟基于任务，又开始驱赶。

据赵宇事后了解，王伟当时仅33岁，双方军机驾驶员年龄相若，两人都想展示驾驶技术，所以是近距离的追赶驱逐，因而发生擦撞。中方战斗机体积远小于美方侦察机，因而落海，驾驶员王伟弹跳逃生。

赵宇见此情况，立即回报指挥部，并请示“应否回击？”当时指挥部为避免擦枪走火，引起军事冲突战争，否定其请求。收到指令后，双方才从开火边缘冷却，结束了这场空中对峙。

赵宇随后透过卫星定位落海地点后返航，而美军侦察机因撞伤，无法再长程飞行，因而尾随赵宇飞机，飞向海南，迫降在陵水机场。王伟则落在广阔的海洋中，虽然有卫星定位，但遗憾最后仍无法救回。

另外，据高孔廉就透露，在“军机擦撞事件”之后，赵宇曾申请赴美签证，但申请了两次都被拒绝，曾自嘲美国把他列入了“恐怖分子”名单。高孔廉说，他很好奇，当时美方的飞行员及机组人员，有没有申请过赴中国的签证，是否也同样被拒绝了？

高孔廉受访时就认为，当时双方对峙，当事人只是奉命执行任务，事隔多年，却仍被拒发入境签证，“未免小题大作，美国人的气度这么小吗？”

撞机事件发生之后，中共海军党委批准王伟为“革命烈士”，王伟更被国家领导人授予“海空卫士”荣誉称号。直到16年后的今日，中国各地仍不时有针对“烈士”飞行员王伟的非官方纪念活动。而赵宇过去接受大陆媒体采访时谈到这位战友的牺牲时，也难掩激动和愤怒之情。他并坚定地说：“我和战友坚决支持我国政府在处理这一事件中所采取的严正立场。”《中国时报》也称赞其军人的刚毅性格显露无遗。

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一周内第二次！俄军军机试飞中撞向居民楼，两名飞行员丧生

作者：中华网军事

发布时间：2022-10-28 11:40

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就在前不久，俄罗斯刚表示对苏-34战斗轰炸机在叶伊斯克坠毁，并造成十多人死亡，数十人受伤的事件高度重视。俄战斗机却再次传来噩耗。

据俄罗斯媒体近日报道称，俄军一架苏-30在伊尔库茨克地区试飞时，再次发生撞机事故，两名飞行员因此牺牲。俄军飞机如此密集地发生事故，可以说已经释放出了极为不好的信号。

虽然这次坠机事件原因还在调查，但上次苏-34战斗轰炸机调查报告中显示，其坠机的主要原因是技术故障。如此看来，在西方国家对俄罗斯进行技术限制后，俄军的航空发展已经受到严重制约。

当然在第一次发生战斗机坠毁事件时，梅德韦杰夫就警告过称，西方国家在科技领域已经全面封锁了俄罗斯，甚至可能是无限期的。因此，俄罗斯必须培养科研人员。这样才能在脱离西方国家技术后，才不至于落后太多。

其实在冷战后，俄罗斯在科技领域已经是被西方国家给封锁了。这样西方国家不但可以抑制俄罗斯在军事上的潜在能力，而且还可以阻止俄罗斯的发展前途。在他们眼里，俄罗斯应该成为一个由自己掌控的大型石油公司，而非军事强国。

在这次的俄乌冲突中，我们也可以看出一些端倪。曾经在军事方面可以与美国硬碰硬抗衡的俄罗斯，现在竟然需要向伊朗大规模采购军事装备。而且在俄军在没有使用伊朗的无人机时，在乌克兰战场上其实表现有些吃力。

在这种情况下，俄罗斯则考虑与印度在军事装备研发上展开合作，其目的就是为了摆脱西方国家的限制。

俄罗斯现在的情况与我国其实是非常相似。要知道，在近些年时间里，美国几乎每年都要在科技领域对我国进行限制和制裁，甚至还要求其他国家禁止对我国出口高端芯片及相关生产设备，比如对韩国、荷兰等国进行施压。

但与俄罗斯不同的是，我国在面对美国层层施压和制裁下，不仅实现了产品的自给自足，甚至在出口方面更是接连创出历史新高。其中芯片出口在今年上半年已经达到5300亿。而且在过去四个季度中，全球进步最快的20家芯片企业中就有19家来自我国。所以，这也是为何美国对我国十分忌惮的主要原因。

最后，随着中俄两国的交流日益加深，这也会使得西方国家更加不放心。对于我国，西方国家似乎已经没有太多办法，毕竟不管从市场体量、供应链完善度还是科技水平，都已经不是西方国家随便能拿捏的。反倒是俄罗斯，如果不及时做出改变，那么此后的路将会越来越难走。

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绿色炼钢业

作者：苏州希特高纯气体

发布时间：2022-09-26 08:35

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绿色炼钢

自工业革命以来，地球的年平均温度正在上升。这主要是由于化石燃料的燃烧增加了大气中的二氧化碳（CO2）排放。在工业革命之前，大气中的280 ppm（0.028 %）由二氧化碳组成，而在2019年初，这个数字已经增加到大约413 ppm（0.0413 %）。图1显示了过去80万年中全球年温度的上升和地球上二氧化碳的浓度。大气中的二氧化碳数据是由美国国家海洋大气管理局（NOAA）提供的。由于没有直接的测量，相应的信息是通过欧洲南极洲冰芯项目（EPICA）从冰芯中获得的。

图1 全球变暖的发生

全球变暖，实际上是 "好东西太多了 "的成果。如果没有大气层，地球的表面将几乎被冻结。当太阳光进入大气层时，它被海洋和大陆吸收，从而变暖。然后大部分的热量以富含能量的红外光的形式向太空辐射回来。这就是 "温室气体 "发挥作用的地方。这些气体主要由水蒸气、二氧化碳和甲烷组成，与红外光相互作用，使其在进入太空时不会离开大气。因此，"好事 "发生了，大气层保留了热量。只是，过多的变暖效应有负面的影响，使大气层过于温暖。

在促进清洁能源转型的同时，钢铁也是目前世界面临的实现气候目标挑战的一个重要因素。由于大量依赖煤炭和焦炭作为燃料和还原剂，该行业每年的直接二氧化碳排放量约为2.6千兆吨，或约占工业二氧化碳排放量的四分之一。此外，还有11亿吨二氧化碳的排放是由于使用其废气和其他燃料来发电和进口热能所造成的。

目前初级钢铁生产对煤炭的高度依赖，长期的资本资产，以及该部门对国际贸易和竞争力的影响，使得向二氧化碳近零排放的过渡具有挑战性。正是由于这些原因，该部门有时被称为 "难以消减 "的部门之一。

满足钢铁产品的需求给钢铁部门带来了挑战，因为它要在保持竞争力的同时，谋求一条更可持续的道路。因此，钢铁生产商在减少能源消耗和温室气体排放、开发更多的可持续产品以及通过创新、低碳技术部署和资源效率提高其竞争力方面负有重大责任。

最近的研究估计，全球钢铁业可以发现，如果钢铁组织不能减少对环境的影响，其潜在价值的14%左右就会受到威胁。因此，去碳化将是保持经济竞争力和保留行业经营许可的首要任务。此外，10年到15年的漫长投资周期，数十亿的融资需求，以及有限的供应商能力，使得这个问题更加相关，并锁定了解决去碳化挑战的重要准备时间。

钢铁行业已经认识到，需要长期的解决方案来解决钢铁生产过程中产生的二氧化碳排放。因此，钢铁业在改善能源消耗和减少二氧化碳排放方面一直非常积极主动。自1975年以来，在大多数顶级钢铁生产国，能源效率的提高已经使生产一吨粗钢所需的能源减少了约50%。通过专业限度地利用最先进的技术，正在进一步提高能源效率。

图1显示，自工业革命以来，大气中的二氧化碳含量已经从280ppm上升到413ppm。碳测定显示，这种增加与化石燃料（煤、石油和天然气）的燃烧有关。虽然1摄氏度似乎并不高，但人们相信，任何进一步的增加都会产生严重的后果，如海冰的消失，冰川的消退，导致海平面的上升，目前的测量成果是平均每年3.3毫米。为了避免气候机会的不良影响，全球变暖需要保持在2摄氏度以下。

就全球化石和工业排放总量而言，钢铁行业是专业的单一部门，占温室气体（GHG）排放量的7%至9%。它是专业的工业排放源，目前约占全球最终能源需求的8%。因此，它是各国政府的首要关注点。另一方面，钢铁对现代经济至关重要，因此，全球对钢铁的需求预计将增长，以满足不断增长的社会和经济福利需求。它也是清洁能源转型的一个关键投入。发电和用电部分取决于钢铁及其合金的铁磁性能。钢是风力涡轮机、输电和配电基础设施、水力发电和核电站以及其他关键能源部门资产的关键投入材料。

绿色炼钢包括使用那些能减少二氧化碳排放的工艺。欧盟、美国、加拿大、bar西、日本、韩国、澳大利亚和中国都在进行绿色炼钢工艺的开发工作。对于绿色炼钢技术的发展，正在探索五个关键方向。这些方向是：（1）涉及煤炭使用的技术，（2）涉及氢气使用的技术，（3）涉及电子的技术，（4）涉及生物质使用的技术，以及（5）涉及碳捕获、使用和/或储存（CCUS）的技术。图2显示了从以矿石为基础的钢铁生产路线中减少二氧化碳排放的突破性技术的路径。

图2 绿色炼钢的突破性技术之路

在欧盟，突破性技术正在ULCOS（超低二氧化碳炼钢）计划下开发。在该计划下，正在进行以下开发工作：（i）带有二氧化碳捕获、使用和/或储存（CCUS）的 "顶部气体循环高炉"（TGR-BF）；（ii）带有CCUS的HIsarna工艺，涉及熔炼还原；（iii）带有CCUS的ULCORED，涉及一个新的直接还原（DR）概念；以及（iv）电解。除此以外，ULCOS还在研究利用可持续生物质中的碳以及基于氢气的炼钢。

在美国，美国钢铁协会（AISI）和美国能源部（DOE）以及工业技术办公室之间的 "公私合营 "正在进行开发工作。有两个项目代表了重要的步骤。这些项目是（i）氧化铁精矿的悬浮氢气还原，以及（ii）熔融氧化物电解（MOE）。从近期来看，AISI成员正在进行 "配对直膛炉 "的开发工作，这是一种煤基DRI和熔融金属工艺，用于长期替代高炉和焦炉。

在日本，开发工作是在COURSE50计划下进行的，涉及六个钢铁和工程组织、日本钢铁联合会和新能源和工业技术发展组织。 该计划的研究和开发目标是：（1）用其他还原剂（氢气）减少高炉铁矿石还原过程中的二氧化碳排放；（2）改造焦炉煤气，旨在通过利用废热提高氢气含量；（3）用氢气还原的高强度和高反应性焦炭。开发工作也正在进行，以从高炉煤气中捕获二氧化碳，包括（i）化学和物理吸收来捕获、分离和回收二氧化碳，以及（ii）利用钢铁厂的废热来减少捕获、分离和回收的能源需求。

在韩国，开发工作由POSCO、RIST、POSLAB和POSTECH参与进行。已经确定了三条有希望的二氧化碳突破性解决方案的路线。它们是：(i)碳精炼钢，包括碳精炼FINEX工艺，以及热烧结矿的预还原和热回收；(ii)通过使用氨水吸收二氧化碳，以及在海洋气田中封存二氧化碳，实现炼钢的碳捕获和封存；以及(iii)通过使用富氢合成气在FINEX工艺中还原铁矿石，以及富氢高炉工艺实现氢气炼钢。

减少或避免炼钢过程中的碳排放的新兴技术可以分为两个不同的类别，即（i）碳捕获、使用和/或储存（CCUS），以及（ii）铁矿石的替代性还原。CCUS采用了不同的方法来捕获二氧化碳排放。它或者储存它们（例如，在地质构造中，如耗尽的海底气藏），或者处理排放物以继续利用。单独的CCUS不能实现碳中和。但是，如果炼钢过程中使用的化石燃料被生物质替换，它可以导致二氧化碳的负平衡。

第二类潜在技术涉及用铁矿石的替代还原剂替代焦炭或天然气。这些包括氢气和直流电。这些技术的优点是，理论上它们可以使钢铁生产完全绿色。然而，与CCUS相比，它们中的大多数可能需要更多的时间和资金来建立。

下面将讨论最有前途的新CCUS和替代还原技术以及基于氢气的直接还原技术。

含有CCUS的技术

在这些技术中，在操作过程中排放的二氧化碳被从其他气体中分离出来并被捕获。然后，捕获的二氧化碳通过管道运输或运到陆上或海上的储存地点，或者使用。CCUS的过程包括燃烧后/燃烧前捕获、压缩、运输和储存/使用。图3显示了简化高炉-基本氧气炉（BF-BOF）炼钢路线的CCUS方案。

图3 简化BF-BOF路线的CCUS方案

主要的优点是CCUS系统可以很轻松地集成到现有的传统棕色现场工厂中。而且，由于该技术不是专门针对炼钢的，其他行业也可以分享开发和基础设施成本。此外，未来的运营成本基本上可以预测。

主要的缺点是CCUS并不是完全的碳中和，因为仅仅是碳捕获过程就只能捕获大约90%的二氧化碳。此外，还有一些其他挑战。公众对碳存储的接受程度还不确定，这使先行者处于不好的地位。此外，目前，除了小规模的陆上储存地点之外，海洋是唯一合适的大型储存地点，这就需要大量的运输工作。此外，排放物的利用也是为了确保在后期没有碳排放，以实现碳中和的过程。另外，CCUS设备增加了维护负担和停工时间，对运营成本有很大影响。

有一些试点项目已经开始处理二氧化碳等排放物，以制造合成燃料。但目前这还不是碳中和，因为二氧化碳是在后期排放的。

基于生物质的炼铁与CCUS

这些技术的基本理念是，碳中性生物质在预处理中部分替换化石燃料，或作为铁矿石还原剂。例子是用原始生物质（原始海藻、草、木材等）制成的富碳 "焦炭 "来生产替代焦炭，或将沼气注入竖炉以代替天然气。基于这些技术的工艺包括热解和水热碳化。CCUS系统负责处理任何剩余的碳排放。

单纯的生物质可以减少40%到60%的二氧化碳排放，与CCUS结合使用可以实现碳中性炼钢。从短期来看，生物质可以立即部分替代化石燃料，使现有工厂的减排工作迅速取得成效。排放的二氧化碳也可以利用CCUS进行回收，生产新的生物质。

然而，生物质的种植是困难的。在环境方面，它可能导致森林砍伐、污染和生物多样性的减少，在社会方面，它影响到粮食价格和农业用地的使用。因此，政治和社会接受的风险很高。此外，生物质的热值比化石燃料低，限制了它在大型高炉中的使用或导致效率降低。此外，由于其高水含量，它也可能太重而无法用于大型高炉。

瑞典研究小组SWEREA在位于Lulea的SSAB钢铁厂进行的一项关于使用生物质的研究发现，使用生物质炼铁可以减少28%的二氧化碳排放。

基于氢气的直接还原铁竖炉

在这个过程中，氢气代替了碳还原剂（如重整天然气），用于将铁矿石颗粒还原成 "直接还原铁"（DRI或海绵铁）。该反应在竖炉中进行。然后，生产的DRI被送入电弧炉，通过添加碳，通过进一步加工变成钢。DRI也可以以 "热压块铁"（HBI）的形式被送入高炉。这大大增加了高炉的效率，减少了焦炭的消耗。最常见的类似工艺技术是Midrex和Energiron工艺。

在氢基还原法中，铁矿石通过气固反应被还原，类似于DRI的生产途径。唯一不同的因素是，还原剂是纯氢气，而不是一氧化碳气体、合成气或焦炭。氢气对铁矿石的还原分两到三个阶段进行。对于温度高于570摄氏度的矿石，赤铁矿（Fe2O3）首先转化为磁铁矿（Fe3O4），然后转化为沃斯提（FexO），最后转化为金属铁，而在温度低于570摄氏度时，磁铁矿直接转化为铁，因为沃斯提在热力学上不稳定。

氢气还原铁矿石所涉及的还原反应由以下公式表示：（i）3 Fe2O3 + H2 = 2 Fe3O4 + H2O，（ii）x Fe3O4 + （4x-3）H2 = 3 FexO + （4x-3）H2O，以及（iii）FexO + H2 = x Fe + H2O，其中x等于0.95。正如这些反应所表明的，用氢气还原铁矿会释放出无害的水蒸气（H2O），而不是温室气体CO2。用氢气还原赤铁矿的总体反应是Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O，这是一个内热反应，反应热delta H在298摄氏度时=95.8 kJ/mol，这对该过程的能量平衡来说是负面的，需要用注入的还原气体/气体混合物增加能量。开发生产线的重点是基于还原温度、反应动力学、球团组成以及还原气体预热技术的优化。

用于还原赤铁矿（Fe2O3）的氢气的化学计量消耗量为每吨铁54公斤。因此，一个年产100万吨的钢铁厂需要一个在标准温度和压力（STP）下氢气能力高达70000立方米/小时的氢气工厂。以氢气作为还原气体，与以氢气-一氧化碳混合物作为还原气体的反应器相比，预测反应器的行为变化是很重要的。有几个因素会以不同的方式相互影响，如动力学、热力学、传热和气体输送。

如果绿色电力完全用于该工艺，该工艺使整个初级炼钢路线实现了碳中性和无化石燃料。该工艺的其他优点是生产灵活性高。该工艺易于启动和停止，而且该技术使用较小单元的能力使其具有更大的扩展性。此外，将DRI作为HBI送入高炉-基本氧气炉炼钢系统的能力意味着在竖炉/EAF生产放量的同时，可以使用现有的传统褐土厂。

该工艺仍然需要铁矿石球团，而生产铁矿石球团会造成大量排放，这取决于球团厂的热源。提供必要数量的氢气也是一个问题，需要开发高效的大规模电解器。此外，由于该工艺依赖于大量廉价的绿色能源，如果钢铁生产国不能大幅提高自己的绿色能源生产，就要进口氢气或预加工铁，从而损害其价值链。未来的运营成本也存在不确定性，这与氢气和电力的价格有关。 图4显示了用于直接还原铁的氢气竖炉。

图4 用于直接还原铁的氢气竖炉

HYBRIT工艺使用以氢气为基础的竖炉来生产DRI。HYBRIT是 "HYdrogen BReakthrough Ironmaking Technology "的缩写。2016年4月4日，三家瑞典公司--SSAB、LKAB和Vattenfall AB启动了一个项目，旨在调查以无二氧化碳排放的电力为主要能源的H2基DRI生产过程的可行性。一家合资公司HYBRIT Development AB成立了，三家公司都是业主。这使我们能够充分获得整个价值链的顶级能力，从能源生产、采矿、矿石选矿和球团生产、直接还原、熔化和粗钢生产。2017年对基于H2的直接还原进行了预可行性研究。该研究认为，拟议的工艺路线在技术上是可行的，而且考虑到二氧化碳排放和电力成本的未来趋势，它对瑞典/芬兰北部的条件也有经济吸引力。

HYBRIT工艺用氢气代替煤直接还原铁，与电弧炉相结合。该工艺几乎完全不使用化石燃料，并大大减少了温室气体的排放。该工艺是使用氢气直接还原/电弧炉设置的几项举措之一，将利用氢气直接还原铁矿石与电弧炉相结合，进一步加工成钢。氢气直接还原工艺的产品是DRI或海绵铁，它被送入电弧炉，与适当比例的废钢混合，并进一步加工成钢。

HYBRIT生产过程的原理流程图见图5。该工艺的主要特点是：（i）在球团生产中使用非化石燃料；（ii）使用无化石的电力通过电解生产氢气；（iii）将氢气储存在一个特别设计的设备中，作为电网的缓冲；（iv）使用竖炉进行铁矿石还原。(v) 使用定制的颗粒作为铁矿石原料，(vi) 还原气体/气体混合物在注入竖炉之前被预热，(vii) 产品可以是不含碳的DRI或HBI，也可以是渗碳的，(viii) DRI/HBI与回收的废料一起在电弧炉中融化。

图5 HYBRIT生产过程的原理流程图

使用无化石电力电解水产生的氢气在竖炉中还原铁矿石颗粒是HYBRIT计划的主要选择。根据这一倡议，从矿山到成品钢的无化石价值链的转换包括很多有待开发的问题，其中也考虑到了当地的市场和地理条件。瑞典有一个独特的情况，该国北部地区电力产能过剩，靠近铁矿，有良好的生物质和钢铁厂的通道，以及工业、研究机构和大学之间的强大网络。

HYBRIT工艺属于一个大大接近商业部署的技术概念类别。它的基础是使用氢气作为还原剂，通过基于可再生电力的电解生产氢气。从环境的角度来看，其最重要的优势是该工艺的废气是水（H2O）而不是二氧化碳，从而减少了温室气体的排放。与传统的DRI炼钢一样，使用氢基DRI路线生产的铁可以使用市面上的电弧炉技术进一步加工成钢。如果电力和氢气是利用可再生资源生产的，如光伏（PV）太阳能/风能/水能电解、光化学制氢或太阳能-热能水分离，那么氢气生产和电弧炉炼钢步骤就可以实现无碳。

基于氢气的流化床工艺用于直接还原铁

与竖炉版本一样，该技术使用氢气来还原铁矿石并生产直接还原铁，以进入电弧炉。不同之处在于，还原是在流化床中进行的，而不是在炉子中进行的，并且使用精细加工的铁矿粉/精矿而不是球团。流化床是反应室，可以不间断地将固体原料与气体混合，产生固体。类似的工艺有FINEX和Circored。

使用细粉而不是铁球的优点是不需要造粒，从而减少了成本和该过程中的高二氧化碳排放。此外，流化床反应器比竖炉有更少的内部粘连问题，可以实现更高的金属化（约90％至95％）。

该工艺在氢气供应、电解器和运行成本方面与竖炉法有相同的问题。电力供应也将是100%的绿色，以实现碳中和。此外，流化床反应器在炼钢中的应用不如竖炉发达，因此需要更多的投资。图6显示了直接还原铁的氢气基流化床工艺。

图6 基于氢气的流化床直接还原铁工艺

以氢气为基础的精矿还原（简称HYFOR）是世界上第一个从选矿中直接还原铁精矿的工艺，不需要对材料进行任何预处理，如烧结或造粒。这减少了资本支出和运营支出的成本。该工艺能够处理各种各样的矿石，例如赤铁矿和磁铁矿。

HYFOR工艺是由Primetals技术公司开发的。这项新技术可以应用于所有类型的选矿矿石。它对100％的原料的颗粒尺寸小于0.15毫米，同时允许专业颗粒尺寸为0.5毫米。由于颗粒表面大，该工艺在低温和低压下实现了高还原率。

作为主要的还原剂，新工艺使用氢气。氢气可以来自可再生能源，或者来自其他气体来源的富氢气体，如天然气热解或传统蒸汽转化器。作为另一种选择，HYFOR可以在富含氢气的废气中运行。 根据氢气的来源，这将导致所产生的DRI的二氧化碳排放量低，甚至为零。

一个用于测试的试点工厂已于2021年4月在奥地利奥钢联Stahl Donawitz投产。该工厂采用模块化设计，每个模块的额定产能为每年25万吨，使其适用于所有规模的钢铁厂。试验工厂的目的是为这一突破性工艺提供实际证据，并作为一个测试设施，收集足够的数据，以便在以后建立一个工业规模的工厂。

第一次测试已在2021年4月和2021年5月成功执行。一次试验的规模在处理800公斤铁矿石的范围内。HYFOR试验工厂将在多个活动中运行至少2年，以测试各种矿石类型，并为下一步的扩大规模评估最佳工艺参数。假设运行顺利，将增加一个热压块设备，以验证热压块步骤以及HYFOR技术所期望的HBI质量。

HYFOR工艺大大减少了二氧化碳的排放，并帮助生产商有效地应对铁矿石质量下降的挑战，这种挑战最近变得更加严重，导致对矿石选矿的需求增加。高炉和直接还原厂对铁矿石颗粒的需求不断增加，导致铁矿石价格上涨，特别是颗粒的溢价。有了HYFOR工艺，就有可能直接使用球团矿，并从全球不断上升的超细粉供应中获益。

位于奥钢联多纳维茨的HYFOR试验工厂由三部分组成，即(i)预热-氧化设备，(ii)气体处理设备，以及(iii)核心部分，即全新的、独特的还原设备。在预热-氧化设备中，精矿被加热到大约900摄氏度，并被送入还原设备。还原气体是100%的氢气，由位于工厂边界外的气体供应商提供。从废气中获取热量的余热回收系统确保了能源的最佳利用，而干式除尘系统则负责处理过程中的粉尘排放。热直接还原铁（HDRI）在离开还原设备时的温度约为600摄氏度，然后被冷却并从HYFOR试验工厂排出。

在600摄氏度左右的温度下离开还原设备的热直接还原铁，随后可以直接运输并送入电弧炉，或用于生产热压块铁。热压块铁是用来供应给市场的。下一步将是增加一个热压块测试设施，以测试热压块铁的特性。

HYFOR试验工厂的目的是验证这一突破性工艺，并作为一个测试设施，为将工厂规模扩大到工业规模的原型工厂提供数据基础，作为下一个发展步骤。

悬浮式炼铁

悬浮式炼铁也被称为 "闪光炼铁技术"。该工艺首先对低品位铁矿石进行超细研磨，生产铁精矿。铁矿石要被磨成直径小于100微米的颗粒。然后，超细粉在高温 "闪电 "反应器中使用氢气进行还原，只需几秒钟，一旦加入碳，就直接产生铁。铁精矿也可以在加入闪光反应器之前，在一个单独的反应器中以较低的温度进行预还原。图7显示了悬浮式炼铁的原理。

图7 悬浮式炼铁

在美国钢铁协会的资助下，美国的一些组织和机构正在开发闪蒸炼铁的转型技术。这项技术的基础是在闪蒸还原过程中直接气态还原氧化铁精矿。与目前基于BF的平均操作相比，该技术有可能将能源消耗降低32%至57%，将二氧化碳排放降低61%至96%。该技术适用于将铁精矿（小于100微米）转化为钢的工业操作，无需进一步处理。

这项技术在生产铁的同时，绕过了造粒或烧结以及炼焦的步骤。此外，由于精矿的细小颗粒在1150摄氏度至1350摄氏度的温度下被快速还原，因此，该工艺所需的停留时间为几秒钟，而不是球团甚至铁矿粉所需的几分钟或几小时。在1,200摄氏度至1,500摄氏度的条件下，90%至99%的还原率在2秒至7秒内完成。以H2作为还原气体的工艺的能量需求为5.7GJ（1,360麦卡）/吨铁液。

在一个反应器内将铁矿石直接还原成钢，就不需要炼铁和烧结或造粒。它具有相当大的成本和排放优势。由于高温和快速反应时间确保了较少的杂质，它还能生产出 "更清洁 "的钢。

用H2作为还原气体，每吨液态铁的二氧化碳排放量为0.04吨。这些排放量是BF炼铁路线排放量的2.5％。闪蒸铁工艺是在足够高的温度下进行的，因此单个颗粒有足够的能量来关闭除氧产生的孔隙。因此，单个颗粒远不容易因快速氧化而着火。犹他大学对粉末的小样本进行了研究，并确定它们不具有发火性。

该工艺将被应用于铁的生产，作为炼钢工艺的原料或不间断直接炼钢工艺的一部分。根据该项目前一阶段获得的实验数据，犹他大学目前正在进行放大开发工作。在实验室闪速炉中的测试导致了在大多数操作条件下动力学数据库的建立，以及一个更先进的台式反应器的完整设计。为了开发一种工业上可行的闪蒸铁技术，计划进行一次全面的台架试验。该项目这一阶段的成果预计将是确定工艺的可扩展性，实质性的工艺模拟成果，以及导致设计和建造工业试验工厂的基本工程数据。图8给出了闪速炼铁技术的流程图。

图8 闪蒸炼铁技术的流程图

等离子体直接炼钢

在等离子体直接炼钢工艺中，铁矿石（原矿或细粉或球团形式）在等离子体炼钢反应器中使用氢气等离子体进行还原。同时，碳被添加到反应器中以生产钢。氢气等离子体是经过加热或带电的氢气，将其分离或电离成其组成颗粒。该工艺可以使用热等离子体（通过直接加热氢气产生）或非热等离子体（通过将直流电或微波穿过氢气产生）。

该工艺避免了对铁矿石进行预处理的需要，并允许降低反应器温度。它也是高度集成的，一些方法（例如，氢气等离子体熔炼还原）只需要一个步骤。这使得它在商业上具有吸引力。该技术有可能大大减少成本。它还提供更高的产品质量和更好的生产灵活性。

该技术处于非常早期的开发阶段，最佳工艺和完整的反应器设计尚待开发。其商业可行性也仍有待证明。作为其可持续钢铁（SuSteel）项目的一部分，奥地利钢铁制造商奥钢联已经在其Donawitz工厂建立了一个小型试验性氢气等离子体还原反应器。等离子体直接炼钢的过程如图9所示。

图9 等离子体直接炼钢工艺

电解工艺

有两种类型的电解工艺。它们是：(i) 电解，和(ii) 电铸。这两种工艺的变体在ULCOS计划中被称为ULCOWIN和ULCOLYSIS。ULCOWIN工艺在略高于100摄氏度的水碱溶液中运行，溶液中充满了小颗粒的矿石。在这个过程中，铁矿石被磨成超细精矿，浸出，然后在电解槽中以大约110摄氏度的温度进行还原。所产生的铁板被送入电弧炉，变成钢。ULCOLYSIS在炼钢温度（约1550摄氏度）下运行，其熔盐电解质由炉渣制成（热电解）。这个过程使用电力作为还原剂将铁矿石转化为液体钢。图10显示了钢铁生产的电解过程。

图10 用于钢铁生产的电解工艺

电解工艺是在ULCOS计划内从零开始开发的，因此，目前仍在实验室规模下运行。尽管它拥有零排放的承诺，但如果能获得绿色电力，需要时间将其扩大到商业规模（10到20年）。ULCOWIN工艺包括铁矿石的碱性电解。电解通常用于生产钢铁以外的金属，需要大量的电力。该工艺要依靠二氧化碳清洁的电力来源，如可再生能源、水力发电或核能。ULCOLYSIS是熔融氧化物电解。熔融氧化物电解的工作原理是将电流通过装有氧化铁的熔融矿渣。氧化铁会分解成液态铁和氧气。不产生二氧化碳。通过二氧化碳清洁电力来源，工艺排放进一步减少。

由于电解工艺跳过了其他生产路线所需的上游阶段，如生产焦炭或H2作为还原剂，这些工艺有可能成为最节能的炼钢技术，特别是电解。它们还有望大大降低资本支出，因为就电解而言，只需要非常少的设备。与氢气直接还原工艺相比，该工艺也是相对不灵活的，因为它不能轻易停止。

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