隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，選礦工業(yè)也在逐步跟進(jìn)，對于選礦設(shè)備的改造升級和選礦技術(shù)工作研究也在日益深化，下面我們具體介紹直接還原技術(shù)在我國選礦工業(yè)中的具體應(yīng)用。

直接還原是指鐵礦石或古鐵氧化物在低于熔化溫度之下還原成固態(tài)金屬產(chǎn)品的煉鐵過程，其所得產(chǎn)品稱為直接還原鐵(DRI)。直接還原鐵具有成分穩(wěn)定、有害雜質(zhì)低、粒度均勻等多種優(yōu)點(diǎn)，是很好的廢鋼替代品，也是冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和特種鋼的必備原材料。目前，世界上已應(yīng)用和正在試驗(yàn)研究的直接還原工藝有40多種，而應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的有20多種。直接還原工藝按其主體能源的不同，可分為氣基直接還原和煤基直接還原。國外直接還原鐵生產(chǎn)主要以氣基的豎爐直接還原工藝為主，而我國天然氣資源相對缺乏，且優(yōu)先用于石油化工和民用，使氣基直接還原鐵工藝受到限制。但我國煤炭資源（尤其是非焦煤）卻很豐富，這種能源結(jié)構(gòu)決定了發(fā)展煤基直接還原鐵工藝是我國的初選工藝。

煤基直接還原鐵的工藝主要有回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)底爐等技術(shù)。回轉(zhuǎn)窯曾是發(fā)展直接還原鐵的主導(dǎo)工藝，但因其存在生產(chǎn)效率低、能耗高、容易出現(xiàn)結(jié)圈結(jié)瘤等缺陷，嚴(yán)重制約了自身的發(fā)展。轉(zhuǎn)底爐(RHF)直接還原技術(shù)，是由軋鋼用的環(huán)形加熱爐演變而來的煉鐵新工藝，最早是用來處理鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生的含鐵、含鋅粉塵及廢棄物，近10余年移植為冶煉設(shè)備，進(jìn)而演變成為生產(chǎn)海綿鐵(DRI)的設(shè)備。轉(zhuǎn)底爐的代表工藝有Fastmet、ITmk3、COMET等。其中ITmk3工藝被稱為“第三代煉鐵法”，Tmk3工藝流程為：直接將球團(tuán)礦或者粉礦均勻地鋪在爐底上，隨著爐底的旋轉(zhuǎn)，爐料依次經(jīng)過預(yù)熱段，還原段、控制還原段，通過控制轉(zhuǎn)底爐使DRI還原時輕度熔化，生成粒鐵，同時脈石也熔化，形成渣鐵初步分離，反應(yīng)完畢后卸入砌有耐火材料的熱運(yùn)輸罐內(nèi)或快速冷卻，整個過程需要10 -50min。如下圖所示：

?

?? 圖1 ITmk3標(biāo)準(zhǔn)流程圖

相對于傳統(tǒng)的煉鐵技術(shù)有如下幾個優(yōu)點(diǎn)：

鐵礦石原料及還原劑選擇靈活，粉礦和低品位礦都能使用；

不需要過高的加熱溫度；

不存在FeO對耐火材料的侵蝕；

技術(shù)流程簡單、能耗低、設(shè)備和基建投資低；

還原和渣鐵分離同時進(jìn)行，爐渣可以很徹底地從金屬中分離出；

無需焦化、燒結(jié)藝，環(huán)境污染少。但轉(zhuǎn)底爐自身傳熱的問題沒有得到很好地解決，所生產(chǎn)規(guī)模還不大，仍需要進(jìn)一步的研究。此外，它在資源綜合利用方面也顯示出一定的優(yōu)越性和潛力。