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摘要
高炉炼铁工艺存在流程长、能耗高以及强烈依赖冶金焦等问题，发展绿色低碳的非高炉炼铁工艺对钢铁生产具有重大意义。本文采用超级铁精矿粉进行了甲烷闪速还原试验，考察还原温度及甲烷体积分数对金属化率的影响，研究铁精矿粉在试验条件下的闪速还原行为，并对还原产物微观形貌进行观察，分析闪速还原机理。结果表明：还原温度为1 550 K、甲烷体积分数7.5%、还原时间为5.49 s时，矿粉金属化率可达90.0%;还原温度的升高及甲烷体积分数的增加提高了矿粉的金属化率；甲烷在还原过程中发生裂解，生成的固体碳在还原产物表面沉积，促进铁氧化物的还原和金属铁的渗碳；渗碳过程降低了金属铁的熔点，还原产物由不规则形状向球型转变；矿粉内部为致密的铁层包裹着未反应的铁氧化物的结构，在FeO/Fe界面处FeO的还原主要是由铁中的固溶碳[C]完成。
