初中炼钢原理化学方程式（天然气及其在钢铁行业中的应用）

天然气（NG）是一种环保的、不可再生的气态化石燃料，从地球矿藏中提取。它是一种清洁高效的燃料，对许多行业减少排放和改善整体空气质量起到了重要作用。它的供应方式包括管道天然气（PNG）、压缩天然气（CNG）以及液化天然气（LNG）。

天然气主要由甲烷（CH4）组成，其燃烧时产生清洁的蓝色火焰，是最清洁的燃烧燃料之一。它以气相形式存在于矿床中，无色无味，无毒，并且比空气轻。

天然气的数量以标准立方英尺或正常立方米为单位。其较高热值约为每立方米9500大卡至10000大卡。

天然气通常通过管道网络进行远距离运输。管道中的天然气压力取决于多个因素，如要运输的天然气数量、管道直径、涉及的距离以及天然气管道和环境的安全。通过管道供应给消费者的天然气是PNG，消费者端的管道压力一般较低。

CNG是天然气的形式之一，经过压缩（200至250个大气压）进入容器，然后转交给那些由于地理和其他原因无法连接到天然气管道的消费者。与通过管道输送并立即消费的天然气不同，CNG可以储存和用于不连续的使用。LNG则是通过冷却天然气到零下162摄氏度，将其转化为液体，体积减少600倍，更方便运输和储存。

在钢铁行业中，天然气的应用十分广泛。它可以作为还原剂用铁。在全球90％以上的直接还原铁（DRI）生产过程中，天然气被转化为高氢和一氧化碳的可用还原气体。天然气还可以作为热源或燃料，满足钢铁行业的加热要求。与传统的化石燃料相比，天然气燃烧释放的有害污染物较少，有助于减少污染。天然气还用于基于天然气的发电、切割和焊接应用。

在钢铁生产过程中，NG注入到高炉中作为一种辅助燃料，可以减少焦炭的具体消耗。它还可以用于炉内加热和其他工艺过程。由于天然气的燃烧主要产生二氧化碳和水蒸气，因此它是清洁的能源选择。

基于天然气的发电厂也是钢铁行业中的重要组成部分。这些发电厂通过燃烧天然气来发电，有多种形式如传统的锅炉式发电、联合循环机组以及集中式燃气轮机发电厂。联合循环机组由于有效利用天然气释放的热能，其热效率可以达到50％至60％，比其他形式的发电设施效率更高。

天然气在钢铁行业中发挥着重要作用，是一种清洁高效的能源选择。随着技术的进步和环保要求的提高，其在钢铁行业的应用前景将继续扩大。