直接还原铁技术.
用于低碳排放钢铁生产的直接还原铁技术研究
用于低碳排放钢铁生产的直接还原铁技术研究近日，直接还原铁（DRI）的话题引起了很大关注，特别是在减少钢铁生产中二氧化碳排放的目标方面。
DRI是指在不熔化的情况下将氧化铁还原为金属铁。
未还原的矿石化合物依然不是理想的氧化物。
氧化铁原料（Fe203）以相同的形式进料和排出（球团进料，球团排出，块矿进料，块矿排出）。
热压块铁（HBI）是将DR1进行热压块（1,200T,650℃）,从而形成高密度枕型压块，主要是为了便于安全运输和处理，用于商业DRI生产Q在中东和北非等废钢缺乏地区，DRI/HBI主要用作电弧炉（EAF）炼钢的初级金属原料，而在北美和欧洲等废钢丰富地区，则作为补充原料。
另外，HBI还可以选择性地用于高炉和转炉生产。
1矿石基金属物料DRI/HBI是电弧炉中使用的矿石基金属物料（OBMS）的一种形式。
另一种常用的OBM是商业生铁，在高炉中生产的铁水，温度超过1,370o C o 生铁是铁水凝固而成。
相对于废钢和生铁而言，DRI/HBI在全铁、金属化、金属铁和脉石水平方面处于不利地位；但DRI/HBI在减少二氧化碳排放方面具有更大的潜力。
2竖炉DR1工艺重点是气基竖炉DRI/HBI工艺。
典型工艺流程如下：2.1热还原气体的产生①天然气重整（Midrex工艺的催化重整；Hy1III的蒸汽重整）。
②原位重整（EnergironHy1ZR工艺）。
③气化煤、焦炉煤气。
2.2铁矿石装料球团矿和块矿的筛分和包覆（石灰石、白云石、铝土矿或水泥）。
2.3竖炉的还原煤气在约1,000。
C引入，有时候混入氧气。
2.4处理DR1产品冷DRI、热DR1或HBI。
自2023年以来，铁矿石（球团）成本大幅上升，铁矿石（球团）成本一直占据了成本的主导地位。
在此之前，天然气成本是决定DRI工厂选址的关键因素。
不过，当天然气价格上涨到7~10美元/MMBTU时，DRI生产的吸引力就大不如前了。
3DRI和低二氧化碳钢生产目前，业界对DRI/EAF炼钢工艺非常关注，主要与在全球范围内减少钢铁生产的二氧化碳排放有关。
直接还原炼铁
直接还原炼铁在低于矿石熔化温度下，通过固态还原，把铁矿石炼制成铁的工艺过程。
这种铁保留了失氧时形成的大量微气孔，在显微镜下观察形似海绵，所以也称为海绵铁；用球团矿制成的海绵铁也称为金属化球团。
直接还原铁的特点是碳、硅含量低，成分类似钢，实际上也代替废钢使用于炼钢。
习惯上把铁矿石在高炉中先还原冶炼成含碳高的生铁。
而后在炼钢炉内氧化，降低含碳量并精炼成钢，这项传统工艺，称作间接炼钢方法；而把炼制海绵铁的工艺称作直接还原法，或称直接炼铁（钢）法。
直接还原原理与早期的炼铁法（见块炼铁）基本相同。
高炉法取代原始炼铁法后,生产效率大幅度提高,是钢铁冶金技术的重大进步。
但随着钢铁工业大规模发展，适合高炉使用的冶金焦的供应日趋紧张。
为了摆脱冶金焦的羁绊，18世纪末提出了直接还原法的设想。
20世纪60年代，直接还原法得到发展，其原因是：①50～70年代，石油及天然气大量开发，为发展直接还原法提供了方便的能源。
②电炉炼钢迅速发展，海绵铁能代替供应紧缺的优质废钢,用作电炉原料,开辟了海绵铁的广阔市场。
③选矿技术提高,能提供高品位精矿,使脉石含量可以降得很低，简化了直接还原工艺。
1980年全世界直接还原炼铁生产量为713万吨，占全世界生铁产量的1.4％。
最大的直接还原工厂规模达到年产百万吨，在钢铁工业中已占有一定的位置。
海绵铁中能氧化发热的元素如硅、碳、锰的含量很少，不能用于转炉炼钢，但适用于电弧炉炼钢。
这样就形成一个直接还原炉－电炉的钢铁生产新流程。
经过电炉内的简单熔化过程，从海绵铁中分离出少量脉石，就炼成了钢，免除了氧化、精炼及脱氧操作，使新流程具有作业程序少和能耗低的优点。
其缺点是：①成熟的直接还原法需用天然气作能源，而用煤炭作能源的直接还原法尚不完善，70年代后期，石油供应不足，天然气短缺，都限制了直接还原法的发展。
②直接还原炉－电炉炼钢流程，生产一吨钢的电耗不少于600千瓦·时,不适于电力短缺地区使用。
直接还原铁生产工艺
直接还原铁生产工艺铁生产工艺是指将铁矿石加工成熔融的铁的工艺过程。
这个过程涉及到多个步骤，包括矿石的破碎、研磨、还原和熔炼。
在本文中，我们将详细介绍铁的生产工艺及其各个步骤。
首先是矿石的破碎和研磨。
铁矿石通常是硬质的岩石，包含铁和一些非铁物质。
为了将铁从矿石中分离出来，首先需要将矿石破碎成较小的颗粒。
这通常通过使用破碎机完成，破碎后的矿石通常有不同大小的块状或颗粒状。
接下来是还原步骤。
还原是将氧化铁还原为金属铁的过程。
铁的主要矿石是赤铁矿，其中主要包含氧化铁。
为了将氧化铁还原为金属铁，需要将矿石暴露在高温和还原性气氛中。
常用的还原剂包括焦炭和煤炭。
在高温下，焦炭中的碳会与氧化铁反应，生成一氧化碳和金属铁。
这个反应通常在高炉中进行。
高炉是一个巨大的建筑，具有特定的构造和设计，以便在高温和高压下进行还原反应。
还原反应会生成熔融的铁和一些其他非铁杂质，如硅、锰、磷等。
这个熔融的铁被称为铁水。
铁水通常含有3-4%的碳，这是因为焦炭中的碳在还原过程中溶解到铁中。
然而，为了生产不同类型的铁和钢，通常需要调整铁水中的碳含量。
这可以通过转炉等其他工艺来完成。
最后是熔炼步骤。
熔炼是将铁水转化为不同类型的铁和钢的过程。
熔炼通常包括炉外和炉内两个阶段。
在炉外阶段，铁水被倒入钢包中，并添加一些合金元素和其他调整剂，以调整铁水的化学成分。
在这个阶段，还会进行一些化学分析和实验室测试，以确保铁水达到所需的质量标准。
在炉内阶段，钢包被转移到炉内，并加热到高温。
在这个温度下，铁水会进一步净化和冶炼，以去除残留的杂质。
这通常通过吹氧的过程来完成，即将氧气从底部吹入钢包中。
氧气与铁中的碳和其他杂质反应，生成气体，从而进一步提高铁的纯度。
最后，经过一系列的处理和冷却过程，铁水被铸造成不同形状的铁和钢产品，例如铸铁管、钢板、钢筋等。
总的来说，铁的生产工艺涉及多个步骤，包括矿石的破碎和研磨、还原和熔炼。
这些步骤需要高温、特定的还原剂和合金元素等条件。
用铁鳞生产炼钢用直接还原铁的技术报告
用铁鳞生产炼钢用直接还原铁的技术报告铁鳞——炼钢中的创新技术一、介绍（引言）钢铁工业一直以来都是我国国民经济的重要支柱产业，而炼钢是其中的核心环节。
近年来，为了提高炼钢效率、降低生产成本以及减少环境污染，炼钢技术一直在不断创新。
在炼钢技术领域，铁鳞技术无疑是一项引人注目的创新。
本文将深入探讨铁鳞生产炼钢用直接还原铁的技术，并展示其在现代炼钢工业中的重要性和巨大潜力。
二、背景（概念解释）铁鳞技术是一种将生铁直接还原为铁鳞的技术，而后再利用这些铁鳞进行钢铁生产的方法。
相比传统的炼钢过程，铁鳞技术突破了传统高炉冶炼的限制，更具优势。
现在就让我们一起深入了解铁鳞技术的工作原理以及其所带来的革命性变革。
三、工作原理（深度解析）1. 铁鳞生产过程铁鳞技术的核心工序是通过还原炉将生铁直接转化为铁鳞。
这个过程首先需要将原料生铁投入还原炉中，并保证还原炉内部产生足够的高温和适宜的还原气氛。
在高温和还原气氛的共同作用下，生铁中的氧、硫等有害元素被还原，从而产生大量的铁鳞。
2. 铁鳞的应用价值铁鳞具有良好的应用价值。
铁鳞本身可以用于钢铁冶炼过程中所需的铁水补充，从而降低了冶金原料的损耗和成本。
另铁鳞可以通过多道工序进一步加工，得到多种高附加值的产品，如特种钢材和合金材料，进一步拓展了铁鳞的应用领域。
四、现况（市场展望）铁鳞技术自面世以来，已经在我国炼钢行业占据了重要地位，同时也受到了国际市场的关注。
以我国为例，铁鳞技术的应用还处于初级阶段，但已经取得了重要成果。
这种技术不仅降低了生产成本，提高了钢铁产品质量，也为环境保护作出了贡献。
随着铁鳞技术的不断完善和推广应用，相信其在国内外市场上的份额将进一步提升。
五、个人观点（个人观点和理解）铁鳞技术的应用为炼钢行业带来了革命性的变革，不仅提高了生产效率和产品质量，还为可持续发展做出了贡献。
我个人认为，铁鳞技术的优势还在于其可持续性和环境友好性。
与传统炼钢技术相比，铁鳞技术无需高温高压的条件，能够节约能源和减少环境污染，对于推动炼钢行业的绿色转型具有重要意义。
直接还原技术现状及其在中国的进展展望
直接还原技术现状及其在中国的进展展望沈峰满，魏国，高强健，赵庆杰（东北大学钢铁冶金研究所，辽宁沈阳110819）摘要：最近几年来，全世界直接还原铁（DRI/HBI）产量和需求逐年增加，说明直接还原技术是钢铁工业不可缺少的组成部份，有助于炼铁生产摆脱焦煤资源欠缺的羁绊，降低钢铁生产能耗，提高钢铁产品质量和品质。
气基竖炉生产规模不断增大，成为要紧的生产工艺；竖炉直接还原铁热装热送技术的进展进一步降低了工序能耗。
回转窑、隧道窑等工艺在特定地域有迅速进展，但很难成为直接还原铁生产的主流。
我国具有进展直接还原生产的资源条件和技术基础，煤制气—气基竖炉技术是可能的要紧进展方向。
关键词：直接还原；煤制气—竖炉直接还原；节能减排；资源综合利用直接还原铁技术是现代钢铁工业重要工序之一，其产品—直接还原铁（DRI、HBI）是优质纯净钢生产不可欠缺的原料。
1.直接还原铁技术进展的动力近十年来，全世界直接还原铁（DRI/HBI）产量和需求逐年增加。
要紧缘故包括：（1）以非焦煤为能源。
传统的高炉炼铁以焦炭为要紧能源，世界性焦煤资源欠缺，焦炭价钱上升成为阻碍钢铁工业可持续进展的重要因素。
摆脱焦煤资源欠缺的羁绊，改善钢铁生产的能源结构，是非高炉炼铁技术进展的最重要动力。
（2）环境友好。
传统的高炉炼铁污染严峻，向环境排放污水、CO2、硫化物、氮氧化物量大，难以知足不断增加的环境爱惜的需要。
直接还原铁生产没有炼焦工序，幸免了焦化生产对环境的污染。
高炉铁水的碳接近饱和（含C~4.50%），钢材的含碳量平均0.35%，高炉铁水炼钢仅脱碳环节CO2排放量每吨钢约140~175千克。
煤基直接还原铁含碳仅0.30%，气基直接还原铁含碳通常≯1.50%，用直接还原铁炼钢吨钢仅脱碳环节可减少向大气排放CO2约100~150 千克。
直接还原铁生产环境友好，符合清洁化生产的需要。
（3）废钢——电炉短流程进展的需要。
短流程或紧凑流程（废钢——电炉炼钢流程）是钢铁工业实现清洁化生产的重要方向之一。
复杂难选铁矿中直接还原技术简介
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟复杂难选铁矿中直接还原技术简介2.1 直接还原技术简介直接还原是指铁矿石或含铁氧化物在低于熔化温度之下还原成固态金属产品的炼铁过程，其所得产品称为直接还原铁(DRI)。
直接还原铁具有成分稳定、有害杂质低、粒度均匀等多种优点，是最好的废钢替代品，也是冶炼优质钢和特种钢的必备原材料。
目前，世界上已应用和正在试验研究的直接还原工艺有40 多种，而应用于大规模生产的有20 多种。
直接还原工艺按其主体能源的不同，可分为气基直接还原和煤基直接还原。
国外直接还原铁生产主要以气基的竖炉直接还原工艺为主，而我国天然气资源相对缺乏，且优先用于石油化工和民用，使气基直接还原铁工艺受到限制但我国煤炭资源(尤其是非焦煤)却很丰富，这种能源结构决定了发展煤基直接还原铁工艺是我国的首选工艺。
煤基直接还原铁的工艺主要有回转窑、转底炉等技术。
回转窑曾是发展直接还原铁的主导工艺，但因其存在生产效率低、能耗髙、容易出现结圈结瘤等缺陷，严重制约了自身的发展。
转底炉(RHF)直接还原技术，是由轧钢用的环形加热炉演变而来的炼铁新工艺，最早是用来处理钢铁工业产生的含铁、含锌粉尘及废弃物，近10 余年移椬为冶炼设备，进而演变成为生产海绵铁(DRI)的设备。
转底炉的代表工艺有Fastmet, ITmk3、COMET 等。
其中mnk3 工艺被称为第三代炼铁法，该工艺是由日本神户制钢公司与美国米德兰公司联合开发出的煤基直接还原技术。
ITmk3 工艺流程为：直接将球团矿或者粉矿均匀地铺在炉底上，随着炉底的旋转，炉料依次经过预热段、还原段、控制还原段，通过控制转底炉使DRI 还原时轻度熔化，生成粒铁，同时脉石也熔化，形成渣铁初步分离，反应完毕后卸人砌有耐火材料的热运输罐内或快速冷却，整个过程需要10 ~50mino 如图1 所示。
直接还原炼铁
炉内压力： 250KPa左右 天然气能耗：
10.2~11t/GJ 炉料在整个炉内停 留时间：10h左右
还原区温度： 850℃左右
金属化率：＞92%
H 2 C O 1
C4 H 1/22 O催 化 剂 CO 2H 2
C4 H C2 O 催 化 剂 2CO 2H A2
12
2.2 HYL-III（Energiron）法工艺
A
13
2.2 HYL-III（Energiron）法工艺
C4 H H 2 O 催 化 3剂 2H CO
炉内压力：600KPa 天然气能耗：
10~11.3t/GJ 炉料在整个炉内停留
时间：大于10h 还原区温度：
900~960℃ 金属化率：＞91%
H 2 C＞ O 2
A
14
2.3 HYL-ZR法工艺
直接还原炼铁
A
1
一 直接还原炼铁简介
1 、定义 直接还原炼铁(Direct Reduction Iron)是一种采用
天然气、煤气、非焦煤粉作燃料和还原剂, 使用球团矿、 块矿、粉矿在在软化温度以下直接还原生产固体直接还原 铁( DRI /HBI) 的炼铁工艺技术。
2 、优点 ① 使用非焦煤，取消了炼焦和烧结等高能耗高污染工序 ② DRI/HBI 中P、S和和有色杂质（Cu、Ni、Cr、Mo、Sn等）
➢ HYL-ZR是在原HYL工艺系列上发展起来的一种新型气基自 重整直接还原工艺,HYL-ZR技术可在其工艺和设备无任何改 动情况下使用焦炉煤气、Corex熔融还原炉产生的煤气或者 合成气 ,而其他技术大都需要对其基本配置进行重大改动 。目前开始在我国和印度等地区应用。
➢在竖炉内通过对还原气进行控制而产生合乎要求的还原气 体 ,其还原气体经过不完全燃烧 ,以及在还原反应器内经 过金属铁的催化作用在现场重整而生成 ,从而对铁矿石进 行还原;而传统HYL-Ⅲ 工艺是在添加蒸汽条件下使天然气 在催化重整装置中裂解。
直接还原铁生产技术及现状
直接还原铁生产技术及现状铁生产技术的发展历史可以追溯到公元前2000年左右，最初的铁制品是通过在炭火中烧烤铁矿石来获得的。
这种烧烤技术被称为古老的冶金学，也被认为是人类历史上最早的冶金技术之一古代的铁生产技术在公元前1000年左右经历了重大的革新，这是由于铁矿石的高温还原反应被发现。
这种高温反应是通过将铁矿石与木炭或石炭混合，并在高温环境下加热来进行的。
这项技术的发现使得铁成为了当时最重要的金属之一，但其生产量仍然相对较小。
在一些古代文明中，如中国、印度等，铁的制造和使用逐渐扩大，为社会的农业、战争和工艺生产做出了重要贡献。
到了公元前300年左右，铁生产技术再次得到了改进。
在罗马时代，一种称为“减氧法”的技术被发明，这个技术将铁矿石与木炭放入特殊的炉子中，并且通过控制加热和供氧来获取较高纯度的铁。
这项技术极大地提高了铁的生产效率，使得罗马帝国在铁材料的生产和使用方面取得了巨大的进展。
这种技术的使用也标志着对铁生产的进一步工业化，奠定了现代铁产业的基础。
到了中世纪，铁生产技术进一步发展，很大程度上得益于对炼铁炉的改进。
这些改进包括提高炉子的结构、使用更多供氧装置以及改进燃烧气体的预热系统等。
这些改进使得炼铁过程更为高效，并且提高了产量和纯度。
到了18世纪，随着燃烧技术和冶金科学的进展，铁生产技术又迈上了一个新的台阶。
在这个时候，由于煤炭的大量使用，炼铁工艺发生了革命性的变化。
在这种现代炼铁法中，矿石和煤炭被放入高炉中，在高温环境下进行化学反应。
通过这个工艺，大量的铁矿石可以得到还原，得到高质量的生铁。
这种先进的炼铁法被广泛应用于欧洲的工业革命中，推动了工业化的进程。
随着时间的推移，各种现代技术和创新被应用于铁的生产过程中，这些技术包括用电解法提纯铁、高炉法等。
现代大规模铁生产以高炉和电炉为主，这些炉子能够生成高品质的铁，用于制造各种铁制品。
此外，利用再生铁和废钢再生技术也成为现代铁产业的重要组成部分，以提高资源利用效率和减少环境影响。
直接还原铁生产工艺标准
直接还原铁回转窑铁磷还原法生产工艺一、直接还原铁是精铁粉或氧化铁在炉内经低温还原形成的低碳多孔状物质，其化学成分稳定，杂质含量少，主要用作电炉炼钢的原料，也可作为转炉炼钢的冷却剂，如果经二次还原还可供粉末冶金用。
二、直接还原铁生产工艺概述1、什么是直接还原炼铁法？直接还原炼铁法是在低于矿石熔化温度下，通过固态还原，把铁矿石炼制成铁的工艺过程。
2、常用的直接还原炼铁法有哪些？在工业上应用较多的有铁磷还原法，铁精矿粉还原法等，即将轧钢氧化铁磷或精矿粉经还原铁压块机压制成块后，装入焙烧管进窑焙烧，生产出了优质还原铁。
直接还原铁经粗破（将直接还原铁锭破成块状）中破（将块状直接还原铁破碎成0～15mm的颗粒状）后，再经过磁选，去除SiO2、、CaS和游离碳等杂质。
用户可再次使用还原铁压块机压制直接还原铁颗粒，使直接还原铁颗粒成型并达到一定的堆比重g/cm3要求。
直接还原铁破碎颗粒直接影响压块物理特性（压缩性、成型性、堆比重g/cm3）对特钢生产起到至关重要的作用。
三、铁磷还原法概述1、什么是铁磷？铁鳞又称氧化铁皮、氧化皮。
在钢材加热和轧制过程中，由于表面受到氧化而形成氧化铁层，剥落下来的鱼鳞状物。
铁鳞可用作氧化剂和制铁粉的原料。
轧钢氧化铁磷是钢材在加热炉中加热后在轧制过程中，其表面氧化层自行脱落而产生的。
2、为什么用氧化铁磷？有什么注意事项？还原海绵铁可采用热轧沸腾钢氧化铁磷作原料，因为沸腾钢氧化铁磷中的TFe、C、S、P化学成分含量，能满足还原海绵铁生产的技术要求。
在还原海绵铁中最好不要以高碳钢或合金钢氧化铁磷为原料。
3、什么是铁磷还原法？有哪些类型？铁鳞还原法就是以铁鳞为原料的直接还原法生产工艺。
铁鳞还原法生产过程可分为粗还原与精还原。
在粗还原过程中，铁氧化物被还原，铁粉颗粒烧结与渗碳。
增高还原温度或延长保温时间皆有利于铁氧化物还原、铁粉颗粒烧结，但会生产部分渗碳。
鉴于在精还原过程中脱碳困难，在粗还原过程中，控制铁氧化物还原到未渗碳的程度是必要的。
氢基直接还原铁
氢基直接还原铁技术随着全球钢铁工业的飞速发展，高炉炼铁等传统工艺在满足日益增长的铁需求时，也面临着环境污染和能源消耗的双重压力。
因此，寻找一种环保、高效的炼铁新技术成为了行业内的迫切需求。
氢基直接还原铁技术作为一种具有巨大潜力的新型炼铁方法，近年来受到了广泛关注。
本文将对氢基直接还原铁技术的原理、应用及发展前景进行深入探讨。
一、氢基直接还原铁技术原理氢基直接还原铁技术是一种利用氢气作为还原剂，将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁的方法。
其基本原理是在高温条件下，氢气与铁矿石中的氧化铁发生还原反应，生成金属铁和水蒸气。
这一过程中，氢气起到了还原剂的作用，将氧化铁中的氧夺取，使其还原成金属铁。
与传统的碳还原法相比，氢基直接还原铁技术具有以下优势：1. 环保：氢气的燃烧产物仅为水蒸气，不会产生二氧化碳等温室气体，有利于减少钢铁行业的碳排放。
2. 能源效率高：氢气还原氧化铁的反应热效应较高，可以有效利用反应热，提高能源利用效率。
3. 原料适应性广：氢基直接还原铁技术可以处理各种品位的铁矿石，包括低品位矿石和矿渣等，有利于资源的综合利用。
二、氢基直接还原铁技术应用目前，氢基直接还原铁技术已经在全球范围内得到了广泛应用。
主要应用于以下几个方面：1. 钢铁生产：氢基直接还原铁技术可以作为一种独立的炼铁方法，用于生产金属铁。
其生产的金属铁具有纯度高、杂质少等优点，可以作为优质原料供应给钢铁企业。
2. 铁矿资源综合利用：对于一些低品位、难选冶的铁矿石，传统的选矿和冶炼方法往往难以有效利用。
而氢基直接还原铁技术可以处理这些矿石，将其还原成金属铁，从而实现资源的综合利用。
3. 废旧金属回收：氢基直接还原铁技术还可以用于废旧金属的回收。
通过将该技术与废旧金属处理工艺相结合，可以实现废旧金属的高效回收和再利用，有利于节约资源和保护环境。
三、氢基直接还原铁技术发展前景随着全球环保意识的日益增强和能源结构的转型，氢基直接还原铁技术的发展前景十分广阔。
我国直接还原铁技术
直接还原铁非高炉法炼铁主要包括直接还原铁和熔融还原铁两种冶炼法。
所谓熔融还原法是指不用高炉而在高温熔融状态下还原铁矿石的方法，其产品是成分与高炉铁水相近的液态铁水。
开发熔融还原法的目的是取代或补充高炉法炼铁。
与高炉法炼铁流程相比，熔融法炼铁有以下特点：（1）燃料用煤而不用焦炭，可不建焦炉，减少污染。
（2）可用与高炉一样的块状含铁原料或直接用矿粉作原料。
如用矿粉作原料，可不建烧结厂或球团厂。
（3）全用氧气而不用空气，氧气消耗量大。
（4）可生产出与高炉铁水成分、温度基本相同的铁水，供转炉炼钢。
（5）除生产铁水外，还产生大量的高热值煤气。
从以上特点可以看出，熔融还原炼铁法作为一种用煤和矿生产热铁水的新工艺，其最大优点是不使用焦煤，能避免因焦煤资源日趋稀缺造成的高炉炼铁成本的大幅上升，可不建焦炉，直接使用非炼焦煤及含铁原料就可生产出基本合格的炼钢铁水；在环保方面也具有明显优势，由于没有焦化带来的污染，故对环境污染减少，属清洁生产工艺。
资料表明，熔融还原炼铁法排放的污染物量仅为焦炉一高炉工艺的1%一10%，并能进行能源的综合循环利用。
此外，熔融还原炼铁工艺流程短、占地少，操作容易且操作人员少，生产和投资成本也较低，相当于传统高炉法的80%；而且在生产能力及生产的开、停方面具有高度的灵活性。
在众多熔融还原工艺中，只有奥钢联所开发的Corex工艺真正实现了以煤代焦生产出铁水，并实现了商业化生产。
它是在奥地利和德国政府的财政支持下，于20世纪70年代开始研发，1989年实现商业生产。
第一代实现商业化生产的无高炉炼铁COREX-1000工厂年产能40万吨。
1995年至1999年间，世界上又先后建成四座年产能60万～80万吨的第二代COREX-2000生产厂，分别位于韩国的浦项、南非的撒丹那和印度的两个城市。
Corex工艺的生产流程由上下两部分组成。
上部是还原竖炉，下部是熔化气化炉。
上部装入的炉料（块矿、球团或烧结矿等块状物）还原成金属化率为90%~95%的海绵铁，然后分别由多台水冷螺旋输送机连续供给下方的熔化气化炉并在此进行熔化和终还原。
隧道窑装法生产直接还原铁工艺介绍
隧道窑装法生产直接还原铁工艺介绍隧道窑罐装法生产直接还原铁（海绵铁）是瑞典人在1911年首先用于工业生产直接还原铁（海绵铁）的方法，经过多年的技术发展，已经是一种有效的生产直接还原铁（海绵铁）的方法。
一九九二年河北东瀛有限责任公司在此基础上进行了大量的技术改进和创新，研制开发了新型的隧道窑直接还原铁（海绵铁）生产法。
开创了在我国使用隧道窑生产海绵铁的新纪元，在此后经过不断的改进和完善，形成了无论从投资规模的大与小、无论自动化程度的高与低的系列海绵铁生产工艺，它能满足各种环境、各个区域、各种投资人群的要求，河北东瀛有限责任公司所研制开发的各种工艺无论从投资比例还是投资效益、无论从产品成本还是对原料要求、无论从产品质量还是工艺的成熟性、设备运行的可靠性、稳定性，无论从节能还是环保在我国都是唯一可信赖的、也是遥遥领先的。
它是将精矿粉、煤粉、石灰石粉，按照一定的比例和装料方法，分别装入还原罐中，然后把罐放在罐车上，推入条形隧道窑中或把罐直接放到环形轮窑中，料罐经预热1150℃加热焙烧和冷却之后，使精矿粉还原，得到直接还原铁（海绵铁）的方法。
使用隧道窑直接还原铁（海绵铁）生产工艺已有几十条生产线建成投产。
当精矿粉含铁67%以上时，此法生产的直接还原铁（海绵铁）实物分析结果是：C≥0.04%, S<0.01%, P<0.02%, SiO2<3%, MFe≥86%, TFe≥92% M≥94%。
1.隧道窑生产工艺的特点：(1)原料、还原剂、燃料容易解决此方法所用的原料是精矿粉或品位≥60%的赤铁矿或褐铁矿，这远比富铁块矿好解决，同时，生产中不需要把精矿粉先变成氧化球团，生产费用也低，而且生产中不添加任何粘结剂，这样避免了原料的污染；还原剂是普通无烟煤粉或焦碳末，煤中灰分熔点也不要求很高；供热的燃料是普通动力煤或煤粉，有多余高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、混和煤气、石油气的地方也可用这些气体做热源，还可使用发生炉煤气或重油作为热源，使用范围十分广阔。
直接还原铁技术
直接还原铁技术直接还原铁是铁矿在固态条件下直接还原为铁，可以用来作为冶炼优质钢、特殊钢的纯净原料，也可作为铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的含铁原料。
这种工艺是不用焦碳炼铁，原料也是使用冷压球团不用烧结矿，所以是一种优质、低耗、低污染的炼铁新工艺，也是全世界钢铁冶金的前沿技术之一。
直接还原炼铁工艺有气基法和煤基法两种，按主体设备可分为竖炉法、回转窑法、转底炉法、反应罐法、罐式炉法和流化床法等。
目前，世界上90%以上的直接还原铁产量是用气基法生产出来的。
但是天然气资源有限、价高，使生产量增长不快。
用煤作还原剂在技术上也已过关，可以用块矿，球团矿或粉矿作铁原料（如竖炉、流化床、转底炉和回转窑等）。
但是，因为要求原燃料条件高（矿石品位要大于66%，含SiO2+Al2O3杂质要小于3%，煤中灰分要低等），规模小，设备寿命低，生产成本高和某些技术问题等原因，致使直接还原铁生产在全世界没有得到迅速发展。
因此，高炉炼铁生产工艺将在较长时间内仍将占有主导地位。
1．直接还原铁的质量要求直接还原铁是电炉冶炼优质钢种的好原料，所以要求的质量要高（包括化学成份和物理性能），且希望其产品质量要均匀、稳定。
1．1 化学成份直接还原铁的含铁量应大于90%，金属化率要＞90%。
含SiO2每升高1%，要多加2%的石灰，渣量增加30Kg/t，电炉多耗电18.5kwh。
所以，要求直接还原铁所用原料含铁品位要高：赤铁矿应＞66.5%，磁铁矿＞67.5%，脉石（SiO2+Al2O3）量＜3%～5%。
直接还原铁的金属化率每提高1%，可以节约能耗8～10度电/t。
直接还原铁含C＜0.3%，P＜0. 03%，S＜0.03%，Pb、Sn、As、Sb、Bi等有害元素是微量。
1．2 物理性能回转窑、竖炉、旋转床等工艺生产的直接还原铁是以球团矿为原料，要求粒度在5～30mm。
隧道窑工艺生产的还原铁大多数是瓦片状或棒状，长度为250～380mm，堆密度在1.7～2. 0t/m³。
《2024年度热送直接还原铁关键设备的研究》范文
《热送直接还原铁关键设备的研究》篇一一、引言随着钢铁工业的快速发展，热送直接还原铁技术逐渐成为钢铁生产领域的重要技术之一。
该技术主要应用于将铁矿石等原料通过直接还原的方式得到高纯度铁，进而提高钢铁生产的效率和品质。
在热送直接还原铁过程中，关键设备起着至关重要的作用。
本文旨在研究热送直接还原铁的关键设备，探究其结构特点、工作原理以及优化措施，为相关领域的研究和应用提供参考。
二、热送直接还原铁技术概述热送直接还原铁技术是一种将铁矿石等原料通过物理和化学手段直接还原为铁的工艺。
其技术核心在于高炉内的化学反应，涉及到的主要原料包括铁矿石、还原剂（如煤）和助熔剂等。
该技术具有资源利用率高、生产效率高、污染排放低等优点，因此得到了广泛应用。
三、关键设备概述热送直接还原铁的关键设备主要包括反应炉、输送设备、除尘设备等。
其中，反应炉是整个工艺流程的核心设备，其作用是将原料进行高温反应，得到高纯度铁。
输送设备则负责将原料和产物进行运输，确保生产过程的连续性。
除尘设备则用于处理生产过程中的粉尘和废气，减少环境污染。
四、关键设备研究（一）反应炉研究反应炉是热送直接还原铁过程中的核心设备，其结构特点和性能直接影响着整个工艺的效率和产品质量。
反应炉主要由炉体、加热装置、进料口和出料口等部分组成。
炉体采用耐高温材料制成，以承受高温反应的考验。
加热装置则通过燃烧燃料产生高温，为反应提供必要的热量。
进料口和出料口的设计要确保原料和产物的顺畅运输，同时要防止高温气体和粉尘的泄漏。
为了提高反应炉的性能，研究者们不断探索优化其结构。
例如，通过改进炉体材料，提高其耐高温性能和抗腐蚀性能；通过优化加热装置，提高热能利用效率，降低能耗；通过改进进料口和出料口的设计，提高原料和产物的运输效率等。
（二）输送设备研究输送设备在热送直接还原铁过程中起着连接各个工序的重要作用。
常用的输送设备包括皮带输送机、螺旋输送机和气力输送系统等。
这些设备应具备高效率、低能耗、运行稳定等特点，以确保生产过程的连续性和稳定性。
直接还原炼铁演示课件
2.2 HYL-III（Energiron）法工艺
C4 H H 2 O 催 化 3剂 2H CO
炉内压力：600KPa 天然气能耗：
10~11.3t/GJ 炉料在整个炉内停留
时间：大于10h 还原区温度：
900~960℃ 金属化率：＞91%
H 2 C＞ O 2
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2.3 HYL-ZR法工艺
直接还原炼铁
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一 直接还原炼铁简介
1 、定义 直接还原炼铁(Direct Reduction Iron)是一种采用
天然气、煤气、非焦煤粉作燃料和还原剂, 使用球团矿、 块矿、粉矿在在软化温度以下直接还原生产固体直接还原 铁( DRI /HBI) 的炼铁工艺技术。
2 、优点 ① 使用非焦煤，取消了炼焦和烧结等高能耗高污染工序 ② DRI/HBI 中P、S和和有色杂质（Cu、Ni、Cr、Mo、Sn等）
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一 直接还原炼铁简介
7、世界直接还原铁生产概况 2012年，全球直接还原铁产量达到7402万吨，其中
印度位居第一，2005万吨。伊朗第二，1158万吨。
全球主要直接还原铁生产大国/MT
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一 直接还原炼铁简介
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二 直接还原炼铁的方法
➢ 目前世界上有十几种直接还原法实现了工业生产，包MIDREX、 HYL、转底炉、回转窑等。根据还原设备的形状和所用的还原介 质进行分类的直接还原工艺如下表（2007年的数据）所示。
➢煤基转底炉法工艺造块困难、产品含铁品位低且含硫高， 质量稳定性差，而且设备运转部件大，生产控制和运行维 护难度大。
➢流化床法，还原气体一次通过的利用率极低（约10%）， 气体循环消耗的能耗高，产品还原程度不均匀，粘结失流 导致生产稳定性差等问题。
转底炉直接还原炼铁技术20100818
转底炉熔融还原技术直接还原铁是以铁精矿粉为原料，在较低温度下用固体还原剂直接还原得到的固体海绵状铁，也叫海绵铁。
由于其成份稳定，杂质含量低是电炉冶炼优质钢的理想原料，其性能优于废钢。
直接还原铁－电炉炼钢短流程是钢铁冶金投资小、见效快的工艺流程，拟作为国家九·五重点项目，是很有发展前途的。
这种工艺流程国外已有数千万吨的生产规模，而我国尚属空白。
由于焦煤资源缺乏，不适于高炉炼铁的地区，采用直接还原铁－电炉炼钢流程，可以不用焦炭，生产直接还原铁所用原料来源广泛、价格低、产品市场大，本项目提供的工艺方法操作简单、易实施，经济效益好，资金回收快，一年即可收回投资且获利。
燃料：褐煤、烟煤、无烟煤均可。
其它材料：还原剂、保护剂、催化剂、水源广泛。
产品为直接还原铁，主要指标为：含铁90%以上，金属化率90%，P<0.030%，S<0.03%，C≤2%，SiO2≤5%等。
我国废钢年需求量3000万吨以上，国内可供应2600万吨左右，尚缺400～500万吨。
海绵铁可直接入炉，而废钢需切割加工，使用时又增加一笔附加费和废钢相比海绵铁是有竞争力的。
投资总额：300万元转底炉熔融还原技术是将配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入到具有环形炉膛和可转动的炉底的转底炉（RHF）中，在1350℃左右炉膛温度下，在随着炉底旋转一周的过程中，铁矿被碳还原。
当铁矿粉成含铁品位在69％以上，采用转底炉直接还原工艺，产品为金属化球团供电炉使用；当铁矿粉含铁品位不低于62％时，采用转底炉-造气炉的熔融还原炼铁工艺，产品为铁水供炼钢使用。
金属化球团可以作为高炉的原料。
转底炉剖视图转底炉断面图2 转底炉工艺流程3 熔融造气炉系统图4 功能∙直接还原设备：高品位铁矿粉和低灰分煤生产金属化率高的金属球团供电炉使用。
∙熔融还原的预还原设备：品位较低铁矿粉和煤炭得到的产品需要经过终还原，融化，使渣、铁分离，得到生铁。
∙处理钢铁厂含铁粉尘，产品的金属化率较高，可用作高炉原料。
炼钢中的直接还原技术及其应用
炼钢中的直接还原技术及其应用随着钢铁行业的发展，炼钢技术也在不断的变革与创新。
直接还原技术作为一种新型炼钢技术，已经开始得到广泛的应用。
本文将从直接还原技术的基础和应用方面进行阐述，以期为读者提供更深入的了解。
一、直接还原技术的基础直接还原技术是使用还原剂将炉料中的氧化铁还原为金属铁的炼钢技术。
与传统的高炉技术相比，在直接还原技术中，直接使用还原剂还原炉料中的氧化铁，不需要通过高温和高压使其发生氧化还原反应。
这种技术具有明显的优点，主要表现在以下几个方面：1.制造成本低：由于直接还原技术不需要高压和高温，所需能源也更少，因此生产成本低于传统的高炉技术。
2.环保节能：使用直接还原技术炼钢可以减少CO2和NOx等大气污染物的排放，一定程度地保护了环境。
另外，由于直接还原技术对能源的需求更小，也有利于节能减排。
3.操作简便：在直接还原技术中，制造过程更加简单直接，操作也更加方便，更容易实现自动化和智能化。
以上3个方面是直接还原技术的主要优点。
相比于传统的高炉技术，直接还原技术在生产成本、环保和操作方便等方面都有更多的优势。
二、直接还原技术的应用1.直接还原工艺的应用直接还原技术的应用范围很广，从小型加工厂到大型钢铁制造企业都在使用该技术。
其中，直接还原工艺是一种常见的应用方式。
直接还原工艺主要包括三部分：还原反应、冶金物理化学过程和钢水净化过程。
还原反应过程是指在以还原剂为主体的还原反应中，将冶金炉中的氧化铁还原为冶金铁的化学反应过程。
冶金物理化学过程是指冶金炉内金属铁的脱硫、脱锰、脱孔及相应物理化学反应。
钢水净化过程是指将冶金炉内钢水经过捞渣、渣加剂、精炼等工艺处理后实现除杂，使钢水纯净。
直接还原工艺是炼钢企业中最常用的炼钢技术之一，它主要的应用优势在于高效、短周期、节能、环保等方面。
2.直接冶炼的应用直接冶炼是指将原料中的氧化铁直接还原至金属铁进行炼制的技术。
在直接冶炼过程中，仅使用还原剂，不需要其它辅助材料。
制备铁的技巧
制备铁的技巧制备铁的技巧是一个与冶金学紧密相关的领域，下面将介绍一些关于制备铁的技巧和步骤。
铁的制备主要有两种方法：直接还原法和间接还原法。
直接还原法是通过将铁矿石与还原剂在高温条件下进行反应，直接得到金属铁。
这种方法的原理是利用还原剂还原铁矿石中的氧化铁，从而获得金属铁。
以下是直接还原法的制备铁的技巧和步骤：1. 选择合适的铁矿石：铁矿石主要有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
根据矿石的特性和含铁量选择合适的铁矿石。
2. 矿石的破碎和磨细：将选取的铁矿石进行破碎和磨细，使其颗粒度达到制备要求。
矿石的颗粒度对于后续的冶炼工艺有重要影响。
3. 熟料的混合：将细碎的铁矿石与一定比例的燃料、熔剂等原料进行混合，并加入一定量的结合剂。
4. 熟料的烧结：将混合好的矿石放入高温烧结炉中，在高温条件下进行烧结。
烧结过程中，铁矿石颗粒之间发生了结合，形成了烧结块，为后续的冶炼提供了便利。
5. 高炉冶炼：烧结块通过提炼炉或者高炉中的冶炼过程，被加热至高温，与内加入的还原剂如焦炭反应。
在还原剂的作用下，氧化铁被还原为金属铁，同时与其他杂质产生相应的反应，从而得到粗铁。
6. 精炼：通过重复多次冶炼过程，可以逐渐去除粗铁中的杂质和非金属元素，提高铁的纯度。
常见的精炼方法有脱硫、除磷、氧吹等。
间接还原法是通过先将铁矿石熔炼为铁合金，然后通过进一步的精炼来得到纯铁。
以下是间接还原法的制备铁的技巧和步骤：1. 矿石的选矿和破碎：与直接还原法相似，选择合适的铁矿石，并对其进行破碎和磨细。
2. 熔炼铁合金：将选取的铁矿石与煤焦煤、石灰石等一起放入冶炼炉中进行熔炼，得到铁合金。
3. 精炼：对铁合金进行精炼，去除其中的杂质和非金属元素。
常用的精炼方法包括碱炼法、加碳法等。
4. 规格的调节：经过精炼的铁合金通过调节成合适的成分，以符合特定的要求。
通常需要加入合适的合金元素和合金化剂。
5. 铸造：将得到的合金液体浇铸成特定的形状，得到铁铸件。
当然，制备铁的技巧还有很多其他方面，比如矿石的预处理、熔炼过程的控制等等。
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直接还原铁技术直接还原铁是铁矿在固态条件下直接还原为铁，可以用来作为冶炼优质钢、特殊钢的纯净原料，也可作为铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的含铁原料。
这种工艺是不用焦碳炼铁，原料也是使用冷压球团不用烧结矿，所以是一种优质、低耗、低污染的炼铁新工艺，也是全世界钢铁冶金的前沿技术之一。
直接还原炼铁工艺有气基法和煤基法两种，按主体设备可分为竖炉法、回转窑法、转底炉法、反应罐法、罐式炉法和流化床法等。
目前，世界上90%以上的直接还原铁产量是用气基法生产出来的。
但是天然气资源有限、价高，使生产量增长不快。
用煤作还原剂在技术上也已过关，可以用块矿，球团矿或粉矿作铁原料（如竖炉、流化床、转底炉和回转窑等）。
但是，因为要求原燃料条件高（矿石品位要大于66%，含SiO2+Al2O3杂质要小于3%，煤中灰分要低等），规模小，设备寿命低，生产成本高和某些技术问题等原因，致使直接还原铁生产在全世界没有得到迅速发展。
因此，高炉炼铁生产工艺将在较长时间内仍将占有主导地位。
1．直接还原铁的质量要求直接还原铁是电炉冶炼优质钢种的好原料，所以要求的质量要高（包括化学成份和物理性能），且希望其产品质量要均匀、稳定。
1．1 化学成份直接还原铁的含铁量应大于90%，金属化率要＞90%。
含SiO2每升高1%，要多加2%的石灰，渣量增加30Kg/t，电炉多耗电18.5kwh。
所以，要求直接还原铁所用原料含铁品位要高：赤铁矿应＞66.5%，磁铁矿＞67.5%，脉石（SiO2+Al2O3）量＜3%～5%。
直接还原铁的金属化率每提高1%，可以节约能耗8～10度电/t。
直接还原铁含C＜0.3%，P＜0. 03%，S＜0.03%，Pb、Sn、As、Sb、Bi等有害元素是微量。
1．2 物理性能回转窑、竖炉、旋转床等工艺生产的直接还原铁是以球团矿为原料，要求粒度在5～30mm。
隧道窑工艺生产的还原铁大多数是瓦片状或棒状，长度为250～380mm，堆密度在1.7～2. 0t/m³。
生产过程中产生的3～5mm磁性粉料，必须进行压块，才能用于炼钢。
强度：取决于生产工艺方法、原料性能和还原温度。
改进原料性能和提高温度有利于提高产品强度。
产品强度一般＞500N/cm²。
2．直接还原铁产生工艺技术介绍2．1 竖炉法气基竖炉法MIDREX、HYL法直接还原铁产生中占有绝对优势，该工艺技术成熟、设备可靠，单位投资少，生产率高（容积利用系数可达8～12t/m³·d），单炉产量大（最高达180万t/年）等优点。
经过不断改进，其生产技术不断完善，实现规模化生产。
（1）MIDREX技术Midrex法标准流程由还原气制备和还原竖炉两部分组成。
还原气制备：将净化后含CO与H2约70%的炉顶气加压送入混合室，与当量天然气混合送入换热器预热，后进入1100℃左右有镍基催化剂的反应管进行催化裂化反应，转化成CO2 4%～36%、H260%～70%、CH43%～6%和870℃的还原气。
后从风口区吹入竖炉。
竖炉断面呈圆形，分为预热段、还原段和冷却段。
选用块矿和球团矿原料，从炉顶加料管装入，被上升的热还原气干燥、预热、还原。
随着温度升高，还原反映加速，炉料在800℃以上的还原段停留4～6小时。
新海绵铁进入冷却段完成终还原和渗碳反应，同时被自下而上通入的冷却气冷却至＜100℃。
还原铁的排出速度用出铁器调节。
产品典型成分如下：产品化学成分（%）工艺/成分Tfe ηFe SiO2 Al2O3 CaO MgO C P SMidrex 91-93 92-95 2.0-5.5 0.5-1.5 0.2-1.6 0.3-1.1 0.7-2.5 0.07 0.01 -0.03工艺多用球团和块矿混合炉料。
球团粒度9-16mm占95%，球团冷压强度＞2450 N/球，块矿粒度10～35mm占85%；要有高软化温度和中等还原性；化学成分铁量要高，酸性脉石低（≯3%-5%），CaO＜2.5%，MgO＜1.0%，TiO＜0.15%，S＜0.008%。
为放宽对矿石含硫要求，Midrex法改用净化炉顶气作冷却气。
在冷却海绵铁的同时被热海绵铁脱硫，从冷却段排出后再作为裂化剂，可容许用含硫0.02%矿石。
现今Midrex法作业指标为：产品金属化率86%～96%，有效容积利用系数10 t /m³·d，能耗10.47GJ/t，电114kWh/t，水1.64m³/t。
Arex法是Midrex法的新改进，天然气被氧气（或空气）部分氧化后送入竖炉，利用新生热海绵铁催化裂化，省去了还原气重整炉。
改进后吨铁电耗可降低50Kwh。
（2）HYL（罐式）法与HYL-Ⅲ（竖炉）法。
HYL法由4座罐式反应炉和1座还原气重整炉构成。
该工艺作业稳定、设备可靠。
产品含碳2%左右，不易再氧化，不发生炉料粘结；只因还原气要反复冷却、加热，系统热效率低，能耗偏高，气体消耗为20.93GJ/t；1975年后再没建新厂。
对HYL罐式法作出改革，保留原还原制备工艺，但将还原气重整转化与气体加热合一；4个罐式反应炉改为连续式竖炉，称HYL-Ⅲ竖炉法。
该工艺采用高氢还原气，高还原温度（900-960℃）和0.4-0.6MPa高压作业。
改善还原动力学，加速还原发应；含硫气不通过重整炉，延长了催化剂和催化管使用寿命；还原和冷却作业分别控制，能对产品金属化率和含碳量进行大范围调节，产品平均金属化率9 0.9%、控制碳量1.5%-3.0%，质量稳定；配置CO2吸收塔，选择性地脱除还原气中H2O 和CO2，提高还原气利用率；重整炉产生高压蒸汽发电。
最低生产能耗为10.43-11.2 GJ/t，电耗90kWh/t。
HYL（罐式）法已逐渐被HYL-Ⅲ（竖炉）法取代，合计产量占世界总产量的25%左右。
该法的新改进是天然气进入反应器直接裂解，生产高碳（3.8%）DRI产品。
最近又推出HYL-Hytemp生产系统。
将热还原铁（650℃）气力输送到电炉车间，喷入电炉。
冶炼时间缩短，电极和耐火材料消耗降低，金属收率提高。
吨钢电耗降低112kW·h，电极消耗降低0.55kg，冶炼时间缩短16min，产率提高16%，吨钢成本可降低4.6美元。
2．2 气基流化工艺（1）F1NMEF工艺该工艺使用<12mm粒度矿粉（脉石<3%，低硅高铁），在流化床上干燥，被加热到100℃，送入反应器结构顶端的闭锁料斗系统中，加压1.1MPa后，通过4个串联液化床反应器，铁粉在重力作用下从上方反应器向下流动，与作为还原剂的重整天然气逆向而行。
产品含铁92%，金属化率92%~95%，含碳0.5%~3.0%，以FeC形式存在。
现世界上已有三套这种装置，1999年奥钢联建第一套，第二套在西澳BNP公司，能力250万吨/年，埃及建的第三套，年能力115万吨。
该工艺的优点成本低、质量好。
（1）Circored和Circofer工艺两种工艺核心设备都包括一座循环液化床和一座普通流休床。
Circored是用天然气为能源，Circofer以煤为能源。
铁精矿粉是经过预热后（约900℃）进入循环流化床参加反应，使动力学条件得到改善，在4个大气压条件下，铁矿与氢在630℃时可被还原（在气体环路中加入部分氢）。
2．3转底炉法将铁矿粉、钢铁厂含铁粉尘、煤粉和粘结剂按一定比例混合，压制成含碳球团矿，送入烘干机内进行烘干，脱除水份。
将干燥的含碳球团均匀地铺在转底炉上（只铺一层），在高温1200～1400℃下球团矿内氧化铁与碳反应，放出CO，在炉膛内燃烧成CO2，并形成高温废气（在1000℃以上）。
一般反应只要20分钟左右。
将废气收引出预热煤气（400℃）和助燃空气（900℃），低温废气从蓄热室和换热器引出，再去烘干生球团。
这时废气温度在100℃左右。
从节能角度看，能源利用效率较高。
转底炉的高温气体由燃烧器来提供（使用煤气加热）。
转底炉可以处理含Zn、Pb高粉尘，可以避免配入烧结矿中后，在高炉冶炼过程中Z n、Pb的富集造成的负面影响。
目前的山西翼城，河南巩义已有外径为16.3米的转底炉，年产量在7万吨，金属化率达85%，每吨铁投资为182元。
2．4开发利用焦炉煤气，对含碳球团在竖炉内进行直接还原。
焦炉煤气含55%左右的氢。
在化学反应中，氢对氧化铁的还原率是最高的。
目前，首钢准备开展这方面的工作。
焦炉煤气要进行裂解，提高H2的含量，并要预热到930～950℃，在参与还原反应，反应后气体要脱除CO2，再循环利用。
用氢作还原剂存在的主要技术问题：▪ H2还原铁的其它氧化物都是吸热反应，需要充足的热。
在满足还原和供热的煤气的最佳H2含量为32.05%。
▪ 富氢预还原会导致物料的粉结。
采取分段供应富氢和非富氢供气制度。
3．直接还原铁发展现状3．1 全世界直接还原铁发展比较快，2003年产量为4960万吨，2004年为5460万吨，2005年约为6000万吨。
年增长率在10%以上。
在直接还原铁生产工艺中，气基直接还原占92%。
表1 各种直接还原铁生产所占比例单位：%年MIDREX HYLⅢHYLⅠFinmet 其他煤基其他气基2003 64.60 18.40 1.30 5.20 10.20 0.402004 64.10 18.90 1.90 2.90 12.10 0.102004年委内瑞拉产量783万吨，印度937万吨，墨西哥654万吨，伊朗641万吨，俄罗斯314万吨，沙特341万吨，特立尼达和多哥236万吨，中国为43万吨。
3．2 中国情况2005年中国生产直接还原铁为约50吨，而生产能为比产量要高出20%。
主要是技术、原料、成本等因素影响。
全国现有30多个直接还原铁企业，其总生产能力约60万吨。
总体上讲，规模小，生产成本高，缺少高品质的原料。
多数企业用隧道窑反应罐法，生产工艺落后，能耗高，环境污染严重。
（1）天津直按还原铁厂生产实践2004年产直接还原铁33.2万吨，2005年约产34万吨，设备作业率在98%以上。
该厂是采用DRC法煤基直接还原生产工艺：两条φ5X80ｍ回转窑----冷却筒----产品分选----成品。
使用巴西球团矿（含铁品位68%，SiO2+Al2O3约为2%）适宜配入煤和石灰石，进行混均，从回转窑给料端加入。
窑体是倾斜安装，慢速旋转，使炉料朝卸料端运动，同时，矿石被加热和还原（注意温度控制在不要使脉石熔融，以免结圈）。
煤作为热源和还原剂，一部分随铁矿石同时加入，另一部分从窑的卸料端喷入窑内。
供煤所燃烧的空气，通过沿窑长度方向安装在窑壳上不同位置的风机由轴向吹入窑内。
热的还原产品经过冷却筒冷却，然后筛分、磁选及风选，分离出非磁性物，得到成品。
来自窑内的烟气经余热锅炉回收余热（产生蒸汽），废气经布袋除尘，用废气风机送入烟囱。