一次還原鐵粉

生鐵

該產品未經熔化，仍保持礦石外形，由於還原失氧形成大量氣孔，在顯微鏡下觀察團形似海綿而得名。海綿鐵的特點是含碳低（<1%），並保存了礦石中的脈石。這些特性使其不宜大規模用於轉爐煉鋼，只適於代替廢鋼作為電爐煉鋼的原料。

直接還原法分氣基法和煤基法兩大類。前者是用天然氣經裂化產出H2和CO氣體，作為還原劑，在豎爐、罐式爐或流化床內將鐵礦石中的氧化鐵還原成海綿鐵。主要有Midrex法、HYL Ⅲ法、FIOR法等。後者是用煤作還原劑，在迴轉窯、隧道窯等設備內將鐵礦石中的氧化鐵還原。主要有FASMET法等。

（2）不用焦炭，不受煉焦煤短缺的影響；

（3）污染少，取消了焦爐、燒結等工序；

（4）海綿鐵中硫、磷等有害雜質與有色金屬含量低，有利於電爐冶煉優質鋼種。直接還原法的缺點有：

（1）對原料要求較高：氣基要有天然氣；煤基要用灰熔點高、反應性好的煤；

（2）海綿鐵的價格一般比廢鋼要高。

直接還原法已有上百年的發展歷史，但直到20世紀60年代才獲得較大突破。進入20世紀90年代，其生產工藝日臻成熟並獲得長足發展。其主要原因是：

（1）天然氣的大量開發利用，特別是高效率天然氣轉化法的採用，提供了適用的還原煤氣，使直接還原法獲得了來源豐富、價格相對便宜的新能源。

（2）電爐煉鋼迅速發展以及冶煉多種優質鋼的需要，大大擴展了對海綿鐵的需求。

（3）選礦技術提高，可提供大量高品位精礦，礦石中的脈石量降低到還原冶煉過程中不需加以脫除的程度，從而簡化了直接還原技術。

當前世界上直接還原鐵量的90%以上是採用氣基法生產的。

我國天然氣主要供應化工和民用，不可能大量用於鋼鐵工業。由於我國煤炭儲量相對豐富，20世紀90年代以來煤基直接還原法已在天津、遼寧、吉林、山東等地形成了一定的生產規模。

直接還原鐵是指用直接還原法在低溫固態下還原的金屬鐵。按生產方法可分為煤基直接還原鐵和氣基直接還原鐵；按用途可分為煉鋼用直接還原鐵和其它用直接還原鐵；按產品形式可分為海綿鐵（DRI）和熱壓塊鐵（HBI）。

目前國內直接還原鐵沒有國家統一標準生產規格，只有行業內的不成文的標準，最終元素含量仍是根據客戶需求。

規格如下：

一類化學成分為：TFe≥95%，SiO2≤0.65%，S≤0.03%，P≤0.03%。

二類化學成分為：TFe≥92%，SiO2≤5.0%，S≤0.03%，P≤0.03%。

三類化學成分為：TFe≥90%，SiO2≤7.0%，S≤0.03%，P≤0.03%。

四類化學成分為：TFe≥88%，SiO2≤10.0%，S≤0.03%，P≤0.03%。

另外，含鐵量超過97%以上也屬於海綿鐵，但套用於粉末冶金領域，其形狀分塊狀和粉狀（一次還原鐵粉），如深加工還可做二次還原鐵粉，其含鐵量將達到99%以上，價格也相應較高。