指標介紹
氫利用率是衡量高爐煉鐵過程中爐內氫在與鐵氧化物的還原反應中轉化為HO的程度的指標。在生產中還原生成的水蒸氣量也就是參加還原消耗的H量，無法測定，所以其數量常通過入爐總H量減去爐頂煤氣中的H量來確定，而爐頂煤氣中H量與還原生成的HO之和就是入爐總氫量。
評價指標
為計算出冶煉過程的ηH，首先要通過物料平衡算出單位生鐵消耗的風量V和產生的煤氣量V(見高爐物料平衡)，然後根據入爐原燃料的成分和單位生鐵原燃料(包括噴吹燃料)的消耗量算出單位生鐵的入爐原燃料中的H量，加上鼓風濕度中的H量就得到單位生鐵的入爐總H量;再根據爐頂煤氣含H量和單位生鐵產生的煤氣量算出單位生鐵爐頂煤氣中的H量;最後就能按上式算出ηH。由於在1083K以上氫具有較強的還原能力，而且氫的擴散能力也比CO強，能擴散到CO不能到達的礦石微小空隙，所以ηH要略高於ηCO。但是因有水煤氣反應的存在，又制約了ηH的提高(見一氧化碳利用率)，使ηH維持在ηCO的同等水平。在噴吹含氫燃料數量不大 (煤氣中H含量5%以下)時，氫對加速還原和再生CO的作用較大，ηH明顯提高，ηCO也隨之提高。此後隨著噴吹量的增加，這種作用就遞減，因為氫對CO的再生作用與氫含量關係不大，這時η隨噴吹量的增加略有改善，而ηCO則不再因氫的作用而升高。因此，現在多數煉鐵工作者認為用ηH/ηCO比值或綜合利用率ηH+CO來評價氫的還原作用更為合適。
在生產中還原生成的水蒸氣量也就是參加還原消耗的H量，無法測定，所以其數量常通過入爐總H量減去爐頂煤氣中的H2量來確定，而爐頂煤氣中H量與還原生成的HO之和就是入爐總氫量，為計算出冶煉過程的μH，首先要通過物料平衡算出單位生鐵消耗的風量V風和產生的煤氣量V煤(見高爐物料平衡)，然後根據入爐原燃料的成分和單位生鐵原燃料(包括噴吹燃料)的消耗量算出單位生鐵的入爐原燃料中的H量，加上鼓風濕度中的H量就得到單位生鐵的入爐總H量；再根據爐頂煤氣含H2量和單位生鐵產生的煤氣量算出單位生鐵爐頂煤氣中的H量；最後就能按上式算出μH。由於在1083K以上氫具有較強的還原能力，而且氫的擴散能力也比CO強，能擴散到CO不能到達的礦石微小空隙，所以μH要略高於μCO。
但是因有水煤氣反應的存在，又制約了μH的提高(見一氧化碳利用率)，使μH維持在μCO的同等水平。在噴吹含氫燃料數量不大<煤氣中H：含量5%以下)時，氫對加速還原和再生CO的作用較大，μH明顯提高，μCO也隨之提高。此後隨著噴吹量的增加，這種作用就遞減，因為氫對CO的再生作用與氫含量關係不大，這時御。隨噴吹量的增加略有改善，而徹則不再因氫的作用而升高。因此，現在多數連續鑄鋼|煉鐵工作者認為用μH/μCO比值或綜合利用率孫。μH+CO來評價氫的還原作用更為合適。
高爐煉鐵
技術介紹
套用焦炭、含鐵礦石(天然富塊礦及燒結礦和球團礦)和熔劑(石灰石、白雲石)在豎式反應器——高爐內連續生產液態生鐵的方法。它是現代鋼鐵生產的重要環節。現代高爐煉鐵是由古代豎爐煉鐵法改造、發展起來的。儘管世界各國研究開發了很多煉鐵方法，但由於此方法工藝相對簡單，產量大，勞動生產率高，能耗低，故高爐煉鐵仍是現代煉鐵的主要方法，其產量占世界生鐵總產量的95%以上。
現狀
中國的高爐煉鐵行業以近於飽和，儘管有著世界最高的產量，但不論是生產成本還是經濟收益都差於世界水平，從而導致在世界市場的競爭力不足，對高爐煉鐵的可持續發展鋪滿障礙。其中先進的高爐煉鐵廠與落後的高爐煉鐵廠共存，並且中小型高爐過多，存在著不符合規定的高爐煉鐵廠，在生產上無法做到低成本、低消耗、低污染，無視市場的飽和狀態，最終導致供大於求，成品低廉。由於這種不良的市場環境，使得中國的高爐煉鐵在環保能源問題上存在缺陷。而我國也作出了相應的對策：為化解過剩的產能，在 2016 年各種政策方案相繼頒布，大力推進供給側結構性改革，使鋼鐵價格稍有回升，不過並未能解決產量過剩這一問題，在經濟收益上稍有改觀，根本問題卻依然存在。
面臨問題
中國是世界第一鋼鐵大國，在其內部有著許多矛盾問題，最為突出的是先進的大型高爐煉鐵技術水平與落後的小型高爐技術水平共存、共競，這種多層次化的狀態一直影響著我國工業化的步伐。落後的高爐煉鐵技術會制出鐵含量不夠的劣質鋼鐵，從而導致無法帶來期望的經濟效益，而為了彌補質的缺失，採取的手段卻是量的增加，最後自然資源的逐漸匱乏。在能耗方面，鋼鐵行業的能耗在全國占到14% 左右，而高爐煉鐵在這鋼鐵廠能耗中占到的 70% 左右，落後的高爐技術水平不足，低水平帶來了高消耗，對可持續發展來說是一個關鍵問題。還有就是環保問題，不論在哪，工業與環保的問題一直無法平衡，特別是設計指標不符合要求的型鋼鐵廠，其污染排放物對周圍環境起到了嚴重的破壞，並且對於這些不合格的鋼鐵廠，想要完全的取締是一項非常艱難的長期任務。由於工作環境的不良條件，導致許多有著專業知識的人才脫離這一行業，使現今缺失專業人員，在操作方面無法達到理想狀態。這些市場、技術和資源問題都是現今對於高爐煉鐵行業來說必須要去解決的問題，不然中國的鋼鐵工業將無法取得任何實質的進步。
水煤氣
氣體介紹
水煤氣是水蒸氣通過熾熱的焦炭而生成的氣體，主要成份是一氧化碳，氫氣，燃燒後排放水和二氧化碳，有微量CO、烴和NOX。燃燒速度是汽油的7.5倍，抗爆性好，據國外研究和專利的報導壓縮比可達12.5，熱效率提高20－40%、功率提高15%、燃耗降低30%，尾氣淨化近歐IV標準 ，還可用微量的鉑催化劑淨化。與醇、醚相比，簡化製造和減少設備，成本和投資更低。壓縮或液化與氫氣相近，但不用脫除CO，建站投資較低。還可用減少的成本和投資部分補償壓縮（制醇醚也要壓縮）或液化的投資和成本。有毒，工業上用作燃料，又是化工原料。
將水蒸氣通過熾熱的煤層可製得較潔淨的水煤氣（主要成分是CO和H2），現象為火焰騰起更高，而且變為淡藍色（氫氣和CO燃燒的顏色）。化學方程式為C+HO（g）===(高溫)CO+H。這就是濕煤比干煤燃燒更旺的原因。
煤氣廠常在家用水煤氣中特意摻入少量難聞氣味的氣體，目的是當煤氣泄漏時能聞到及時發現。甲烷和水也可制 水煤氣化學方程式為CH+HO===CO+3H
另一種低熱值煤氣。由蒸汽與灼熱無煙煤或焦炭作用而得。主要成分為氫氣與一氧化碳，也含有少量二氧化碳和氮氣和甲烷等組分；各組分含量取決於所用原料及氣化條件。主要用作合成氨和合成液體燃料等的原料，或作為工業燃料氣的補充來源。
工業上，水煤氣生產一般採用間歇周期式固定床生產技術。爐子結構採用UGI氣化爐型式。在氣化爐中碳與蒸汽主要發生如下水煤氣反應：
C+HO（g）===（高溫）CO+H
C+2HO（g）===（高溫）CO+2H
以上反應均是吸熱反應，因此必須向氣化爐內供熱。一般先送空氣入爐，燒掉一部分燃料，將熱量蓄存在燃料層與蓄熱室里，然後將蒸汽通入灼熱燃料層進行反應。由於反應吸熱，燃料層及蓄熱室溫度下降到一定溫度時，又重新送空氣入爐升溫，如此循環。當任務是生產燃料氣時，為提高煤氣熱值，有時提高出爐煤氣溫度，藉以向熱煤氣里噴入油類，使油類裂解，即得所謂增熱水煤氣。
用途
氣體燃料的一種。主要成分是氫和一氧化碳。由水蒸氣和熾熱的無煙煤或焦炭作用而得。工業上大多用蒸氣和空氣輪流吹風的間歇法，或用蒸氣和氧一起吹風的連續法。熱值約為10500千焦/標準立方米。此外，尚有用蒸氣和空氣一起吹風所得的“半水煤氣”。可作為燃料，或用作合成氨、合成石油、有機合成、氫氣製造等的原料。可用噴射式無焰燒嘴進行燃燒，空氣和煤氣不用預熱。
安全隱患
水煤氣存在著許多隱患，水煤氣發生爐長期運行後極易產生大量硫化氫、焦油、酚水等污染物，影響半徑達500米，對農作物、空氣環境和人體等都有較大的損害。它產生的多種廢氣和惡臭，會引起人頭痛、頭暈，居民難以承受。此外，由於水煤氣主要由一氧化碳、氫氣等易燃氣體組成，一旦泄漏，則極可能發生爆炸和中毒，造成群死群傷事件。
對於水煤氣中的硫化氫，在其後煤氣燃燒後會轉化為二氧化硫和水，因此，在燃煤氣的爐窯中燃燒後尾氣中有二氧化硫，需要脫硫處理，但是時下使用的較少。
