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2020年3月6日，国联云冶金直播邀请到北京科技大学冶金与生态工程学院郭汉杰教授。
郭汉杰教授/博士生导师 ，北京科技大学鼎新学者；北京市教学名师；北京市师德先锋；高端金属特种熔炼与制备北京市重点实验室副主任；国家级精品资源共享课冶金物理化学课程负责人；中国金属学会特种冶金学术委员会委员；男，1957年5月出生于山西省河津市， 1982年11月北京科技大学物理化学系冶金物理化学专业本科，1992年3月在北京科技大学冶金系获得博士学位；毕业后留校任教，担任国家级精品课程和国家级精品资源共享课“冶金物理化学”课程负责人。
长期从事于冶金溶体热力学和动力学、冶金新工艺、新流程、冶金能源综合利用等方面的研究。研究方向：1）冶金热力学、动力学等冶金基础理论的研究； 2）电渣冶金理论与工艺；3）直接还原理论与工艺；4）冶金新工艺、新流程等。
目前媒体上有大量关于氢冶金的报道，以氢带煤炼铁，氢能冶金是否可行？效益与成本如何？氢来自何方？如何来？有多少？近期和远期的实施步骤是什么？其依据有哪些？且听郭教授一一道来：
郭教授通过Fe2O3碳还原最理想的热力学模型和最小自由能原理计算碳还原氧化铁的理论模型以及数据计算和理论支撑对高炉碳冶金原理进行解析，在理论上找到了高炉底部的反应状态以及对应于最低能耗的体系特点：完全产生CO；氧气消耗最低。
对于高炉碳冶金中，是否可以加入氢，加多少合适，怎么进行操作？郭教授讲到他们团队通过利用最小自由能原理建立准确计算体系中C、H2还原的热力学模型（总铁1Kg，17.905mol ）；另外一种方式是最小自由能原理C、H2还原氧化铁的精确计算而得出高炉碳、氢冶金原理。
对于高炉加氢冶铁的运行评价郭教授是这么说的：“在高炉下部C饱和的情况下，加氢不能还原铁，还原铁发生在下部气体上升过程H2的间接还原，氢在高炉中还原利用率最多25%，由于高炉反应产生气体由下部到上部（假设为600℃），2）H2间接还原Fe2O3，得到吨铁的化学计量为600Nm3。还原1吨铁，若10%用H2，需要240Nm3H2，其中还原仅需要60Nm3，其余180Nm3进入高炉上部的高炉煤气中；高炉煤气中的H2回收再利用是未来需要研究的课题。”
上半场的报告中主要讲了上述内容，观众代表对于如此知识渊博的郭教授在特殊时期进行线上授课表达了赞美与感谢，同时提出针对氢冶金这一冶炼方法的不解之处，以下为部分摘录问题：
# 宝武清洁能源饶**——郭教授您好，请问目前采用的富氢冶金，如喷COG、喷NG，在往高炉喷入氢的同时也带入了大量的碳，导致高炉内碳的来源变成了焦炭、喷煤和富氢气的碳，同时COG和NG中的氢也不是全部参加还原反应，这样变量增加，导致炉内的反应和平衡更复杂，操作时很难各方都兼顾，即既要减碳又要节能很难操作,直接喷H2更好？
# 抚顺特殊钢一炼耿*——郭教授您好，请问是用氢来代替碳吗
# 山东钢铁股份有限公司梁栋——郭老师好，请问模型1给出的最低碳量是把还原剂和发热剂分开计算得到纯碳450g。这数是偏高的，因为，高炉下部碳燃烧提供热量后也提供了简接还原的还原剂。
……郭教授在中间及结尾环节选取部分问题进行解惑。
国联云行业直播——冶金科学技术知识的宝库。在下半场的报告中，郭教授分析了可能实现的全H2冶炼的流程原理、能耗、气体量、利用率等数据，并提出了一种全H2冶炼铁的设想：竖炉，将可以还原1吨铁的铁矿和1480Nm3的H2升高到900℃下，耗能115.8KgCe，每循环一次，消耗600Nm3H2，获得到一吨铁，给大气排放600Nm3H2O，如果将900℃的铁和还原尾气冷却到常温，可以能量回收115.8KgCe的2/3，如此消耗600Nm3H2O和38.6KgCe获得1吨铁的流程，是冶金工作者梦寐以求的理想流程！郭教授在直播最后进行了H2制取和H2冶金的效益分析。
郭教授在本次直播过程中，给观众代表带来了大量干货，对氢冶金的技术及行业发展发展进行了深度剖析。宝钢集团、首钢集团、鞍钢集团、建龙集团、山东钢铁、中阳钢铁、抚顺钢铁…中南大学、华北理工、武汉科技大学、江苏科大、沈阳工大等全国各地的大中型钢企领导、生产技术人员及学校教授、学生等累计2.3w人次参与了本次学习。从国联云直播统计数据来看，钢铁大省河北的观看人数几乎达到了五分之一，全国各地均有企业参与。钢铁强则中国强，加油，未来有我们同在！
特别鸣谢：特殊时期，感谢北京科技大学校办、冶金与生态工程学院党委和行政等相关单位和领导为本次直播提供了特别便利条件，给予国联云行业直播平台大力支持。
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