預還原燒結新技術

在日本，鋼鐵行業(yè)的能源消耗占全國能耗的11%，因此日本提出了鋼鐵工業(yè)能耗減半、控制CO₂排放量的自主行動計劃，以構建可持續(xù)發(fā)展的社會。在這種情況下，日本開發(fā)了以現(xiàn)有燒結工藝為基礎，將鐵礦粉制成塊并進行預還原的燒結新工藝，并確立了高爐使用這種預還原燒結礦的技術，結果高爐的能耗和CO₂發(fā)生量大幅度減少，為解決全球變暖等環(huán)保問題做出了貢獻。

以前，燒結礦是在高爐進行間接還原的，新燒結工藝是在燒結機上將粉礦石制成塊，然后用還原劑進行直接還原。

預還原燒結礦的還原粉化率(RDI)和還原率(RI)測定的結果表明，RDI的大幅度改善，沒有導致RI的下降。這是因為它已預先在燒結機上進行還原，所以當這種燒結礦裝入高爐時，在550℃附近的低溫處發(fā)生還原后，隨著結晶結構由赤鐵礦(Fe₂O₃)組織變?yōu)榇盆F礦(Fe₃O₄)組織，因體積膨脹導致的粉化得到了大幅度抑制。

從燒結礦組織來看，可知預還原燒結礦的細氣孔比普通燒結礦的少，但粗氣孔的量反而增加了，因此RI不會比普通燒結礦差。在RI(41%)與普通燒結礦相同的情況下，RDI大幅度改善的燒結礦可以避免在高爐上部發(fā)生粉化，由此能改善高爐的透氣性，有助于減少還原劑比。

與預還原燒結礦相比，普通燒結礦在100℃左右的軟化、收縮快，同時由于收縮，試料層的空隙率降低，爐壓差升高。尤其是，普通燒結礦在1150℃以后開始慢慢收縮，因此爐壓差也高，超過1400℃時，會急劇收縮，在完全熔化后壓差下降。而使用預還原燒結礦時，在1400℃之前的收縮相對小，爐壓差也小，但在1400℃時會迅速收縮，并完全熔化，高溫性狀好。因此，高爐使用預還原燒結礦時，高爐軟融帶厚度減薄、爐壓差減小，對提高高爐生產率具有很大的作用。另外，隨著還原率的提高，高爐內的透氣阻力減小。