本书涵盖氢基竖炉直接还原新工艺基础理论、关键技术和核心装备多方面内容，包括世界范围内的氢冶金研究及发展情况，氢冶金原理，氢基竖炉炉料制备，竖炉还原理论与工艺，氢基竖炉短流程工艺模型及多维度评价，竖炉工艺模拟优化，氢冶金技术在中低品位特色资源的应用，以及东北大学万吨级氢气竖炉示范工程等。
本书可为低碳炼铁和冶金资源高效清洁利用技术的研发和应用提供参考，期待为积极推动炼铁产业低碳绿色化发展做出应有的贡献。

1 氢冶金概论
1.1 钢铁产业低碳化发展的重大需求
1.2 氢冶金原理
1.2.1 氢还原铁氧化物的热力学理论
1.2.2 氢还原铁氧化物的动力学理论
1.3 氢冶金的重要意义
1.3.1 氢能对我国能源结构和消费体系的重要影响
1.3.2 氢冶金是我国钢铁产业产品结构优化的重大需求
1.3.3 氢冶金是钢铁碳中和技术体系的核心
1.4 发展氢冶金的可行性分析
1.4.1 我国直接还原铁市场需求旺盛
1.4.2 我国相关政策支持
1.4.3 我国具有氢冶金发展所需优质原料的良好基础
1.4.4 我国具备供应氢冶金所需气源的潜力
参考文献
2 氢冶金研发与应用现状
2.1 气基竖炉直接还原工艺及其发展现状
2.1.1 主流气基竖炉直接还原工艺
2.1.2 气基竖炉直接还原发展现状及方向
2.1.3 气基竖炉直接还原-电弧炉短流程与长流程的对比
2.2 氢冶金研发现状
2.2.1 基于氢基竖炉的氢冶金项目
2.2.2 基于流化床的氢冶金项目
2.2.3 基于熔融还原的氢冶金项目
2.3 氢冶金的主导技术及其关键问题
2.3.1 几种氢冶金工艺的比较
2.3.2 国内外氢冶金主导发展方向
2.3.3 氢基竖炉短流程的关键问题
参考文献
3 氢基竖炉炉料
3.1 国产超高品位铁精矿氢基竖炉适用性研究
3.1.1 国产超高品位铁精矿基础特性
3.1.2 国产超高品位铁精矿氧化球团制备
3.1.3 国产超高品位铁精矿氢基竖炉直接还原性能
3.2 基于国产高品位铁精矿的氧化球团制备研究
3.2.1 国产高品位铁精矿的基础特性
3.2.2 高品位铁精矿氧化球团制备
3.2.3 高品位铁精矿氧化球团的冶金性能
3.2.4 主要脉石组元对氢基竖炉氧化球团性能的影响
3.3 中等品位氧化球团氢基竖炉适用性研究
3.3.1 中等品位酸性球团适用性研究
3.3.2 中等品位碱性球团适用性研究
3.4 氢基竖炉炉料中配加块矿研究
3.4.1 竖炉炉料特性及实验方法
3.4.2 块矿使用量对综合炉料还原性的影响
3.4.3 还原工艺参数对综合炉料还原黏结的影响
3.5 本章小结
参考文献
4 氢基竖炉工艺配置与还原动力学研究
4.1 氢基竖炉适宜工艺配置探究
4.1.1 实验原料及方法
4.1.2 氢基竖炉工艺参数对球团还原性能影响
4.1.3 氢基竖炉适宜工艺配置探讨
4.2 氢基直接还原反应动力学研究
4.2.1 还原反应限制性环节
4.2.2 还原反应阻力
4.2.3 还原反应速率常数
4.3 本章小结
参考文献
5 氢基竖炉过程数学模拟及其工艺优化
5.1 氢基竖炉数值模拟研究原理及方法
5.1.1 氢基竖炉数值模拟方案
5.1.2 氢基竖炉数值模拟方法
5.2 氢基竖炉炉料流速对氢基竖炉生产指标影响
5.2.1 氢基竖炉还原气流量对氢基竖炉冶炼状态的影响
5.2.2 氢基竖炉还原气流量对氢基竖炉生产指标的影响
5.2.3 氢基竖炉还原气流量优化总结
5.3 氢基竖炉还原气温度优化
5.3.1 氢基竖炉还原气温度对氢基竖炉冶炼状态的影响
5.3.2 氢基竖炉还原气温度对氢基竖炉生产指标的影响
5.3.3 氢基竖炉还原气温度优化总结
5.4 氢基竖炉还原气ψH2/ψCO优化
5.4.1 热补偿前氢基竖炉还原气ψH2/ψCO对氢基竖炉冶炼状态影响
5.4.2 热补偿前氢基竖炉还原气ψH2/ψCO对氢基竖炉生产指标影响
5.4.3 热补偿后氢基竖炉还原气ψH2/ψCO对氢基竖炉冶炼状态影响
5.4.4 热补偿后氢基竖炉还原气ψH2/ψCO对氢基竖炉生产指标影响
5.4.5 氢基竖炉还原气ψH2/ψCO优化总结
5.5 氢基竖炉炉料流速优化
5.5.1 氢基竖炉炉料流速对氢基竖炉冶炼状态的影响
5.5.2 氢基竖炉炉料流速对氢基竖炉生产指标的影响
5.5.3 氢基竖炉炉料流速优化总结
5.6 氢基竖炉炉型结构优化
5.6.1 氢基竖炉炉型结构对氢基竖炉冶炼状态影响
5.6.2 氢基竖炉炉型结构对氢基竖炉生产指标影响
5.6.3 氢基竖炉炉型结构优化总结
5.7 本章小结
参考文献
6 氢基竖炉短流程工艺模型及多维度评价
6.1 氢基竖炉短流程工艺模型构建
6.1.1 氢基竖炉短流程工艺概述
6.1.2 氢基竖炉还原气利用率及理论需求量计算
6.1.3 基于不同氢源的氢基竖炉短流程工艺-能平衡
6.1.4 氢基竖炉短流程工艺模型软件开发
6.2 氢基竖炉短流程有效能利用评价
6.2.1 有效能利用评价方法
6.2.2 氢基竖炉短流程有效能平衡模型构建
6.2.3 基于不同氢源的氢基竖炉短流程有效能利用评价
6.2.4 工艺参数对氢基竖炉短流程有效能利用的影响
6.3 氢基竖炉