钢铁在其生产制造过程中会消耗大量化石燃料并排放大量CO2,而焦炉煤气和高炉煤气为钢铁厂主要的碳排放来源,对其进行清洁高效利用对于钢铁行业节能减排具有重要的现实意义。新型燃烧技术化学链燃烧（CLC）具有CO2内分离和高能量利用效率等优良特性,但目前钢铁领域化学链燃烧碳捕集的研究较少。本文探究了焦炉煤气、空气高炉煤气和富氧高炉煤气的化学链燃烧性能,并对两种廉价复合氧载体进行评价,主要工作如下:首先,利用天然赤铁矿石和铜矿石为原材料并添加适量的惰性载体,通过挤出滚圆法和液压成型法大规模分别制备了Cu Fe20M（铜铁矿石质量比2:8,蒙脱石添加量20 wt.%）和Cu Fe20C（铜铁矿石质量比2:8,铝酸盐CA70水泥添加量20 wt.%）两种氧载体颗粒。随后在批次固定床上对两种氧载体在化学链燃烧焦炉煤气、空气高炉煤气和富氧高炉煤气中的反应性能进行了研究,主要探究了反应温度、燃料气速和长周期循环对其的影响,并对循环前后的氧载体进行了一系列表征分析。结果表明,无论是焦炉煤气、还是空气高炉煤气或富氧高炉煤气,进行化学链燃烧均可达到良好的碳捕集效果。挤出滚圆法制备的Cu Fe20M氧载体和液压成型法制备的Cu Fe20C氧载体均具有良好的反应性和长周期稳定性,100次循环过程中晶相结构稳定且未出现烧结或团聚现象,具有工业应用的潜力。在批次固定床化学链燃烧实验中,焦炉煤气CLC的最佳反应温度为900℃,Cu Fe20C氧载体性能更佳且稳定性更好,CH4转化率和CO转化率分别在95%和90%以上,CO2气产率高达95%。在空气高炉煤气CLC中,温度600℃即可达到良好的燃烧效率和碳捕集效率,两种氧载体的H2转化率约为95%,其中Cu Fe20C氧载体的CO转化率和CO2气产率分别约为97.5%和98%,相比Cu Fe20M氧载体高出四个百分点和两个百分点,但Cu Fe20M氧载体的积碳率更低,碳捕集效果更好,两种氧载体各具优势。在富氧高炉煤气CLC中,最佳反应温度为600℃,两种氧载体的H2转化率均保持在98%以上,而Cu Fe20C氧载体的CO转化率略高两个百分点,约为99.3%,两种氧载体的积碳率和碳捕集效率波动均较小,且整体而言反应效果比在空气高炉煤气气氛下更好。