3 綠色低碳煉鐵工藝創新方向
3. 1 煉鐵工藝技術的創新思路
長期以來，關于煉鐵工藝技術的創新，最重要的就是關于非高爐煉鐵技術的研究，目的是取消煉焦、燒結工藝，直接使用粉煤、粉礦。隨著資源環境約束的日益加劇，這一課題仍將會繼續成為廣大鋼鐵科研人員努力奮斗的目標。圍繞這一目標，結合現有各種非高爐煉鐵工藝技術的研究成果與應用情況，提出幾點新的研究思路:
一是要將新煉鐵工藝的開發與可獲取的低成本能源、鐵礦等資源稟賦情況結合起來，實現低成本煉鐵。對于中國鋼鐵企業來說，就是要首先發展煤基非高爐煉鐵工藝技術，所開發的新工藝對煤種、礦品的適應性要強;二是要將新煉鐵工藝的開發與煤炭清潔利用技術的開發結合起來，并充分利用過程反應熱，實現冶煉過程超凈排放與低能耗;三是要將新煉鐵工藝的開發與“冶金－ 能源轉換－ 煤化工－ 資源再利用”一體化流程工藝技術的開發結合起來，實現鋼鐵工業的功能拓展;四是要將新煉鐵工藝的開發與“智能工廠”的建設工作結合起來，實現生產過程連續化、信息化、數字化、智能化，生產規模靈活可調。
3. 2 強化煉鐵相關反應過程的舉措
強化冶煉過程，主要從以下四個方面著手:一是減小固相反應物( 鐵礦粉、煤粉、熔劑) 顆粒粒度，以提高其比表面積;二是提高多相反應體系中各物相之間的相對運動速度，以使各相能夠快速、充分接觸;三是充分發揮鐵浴熔融還原比氣固兩相還原快得多的特性;四是采用富氧或純氧為鐵礦石還原吸熱反應創造有利條件，并提高副產煤氣熱值。以上前兩點強調的是要盡量采用流化床或氣流床技術，并重點關注氣流床煉鐵工藝( 如閃速煉鐵) ; 第一和第三兩點說明熔融還原煉鐵技術也是一個重要方向，并尤以直接使用粉狀物料( 鐵礦粉、煤粉、熔劑) 的一步法熔融還原煉鐵工藝( 如ＲOMELT、HIsmelt) 為首選。
3. 3 氣流床煉鐵工藝研究重點
對于流化床煉鐵工藝的研究，主要關注以下幾個方面的內容:
( 1) 氣流床煉鐵爐爐型選擇，是臥式( 如閃速爐) 還是立式( 如類似于Texaco 煤氣化爐的爐型) ?
( 2) 氣流床煉鐵爐爐型結構主要參數的設計，是否需要還原性氣體的二次噴吹入爐?
( 3) 爐內壓力場、速度場、溫度場和濃度場的研究，及其對煤炭氣化及鐵礦石還原反應的影響;
( 4) 爐內反應物顆粒大小對反應速度與還原度的影響，及其對系統總能耗的影響;
( 5) 防止流化床中反應物粘結失流的產生;
( 6) 控制流化床中反應物顆粒、反應產物顆粒被氣流夾帶，發生短路流;
( 7) 爐內還原反應終了后的出鐵、排渣方案設計;
( 8) 副產煤氣的除塵凈化及余熱回收技術研究，以及提高副產煤氣的利用附加值;
( 9) 耐火材料的選擇。
3. 4 一步法熔融還原煉鐵工藝研究重點
對于一步法熔融還原煉鐵工藝的研究，主要應關注以下幾方面的內容:
( 1) 一步法熔融還原煉鐵工藝的連續生產問題;
( 2) 提高二次燃燒率和二次燃燒傳熱效率，以提高能源利用效率;
( 3) 防止還原區內鐵水被再氧化;
( 4) 爐內還原反應終了后的出鐵、排渣方案設計;
( 5) 副產煤氣的除塵凈化及余熱回收技術研究，以及提高副產煤氣的利用附加值;
( 6) 爐襯耐火材料的防腐蝕及耐火材料的選擇。
(來源：《冶金能源》作者林高平等）