预还原烧结技术

　　预还原烧结矿，即在烧结工序就发生部分预还原，甚至产生部分金属铁，把对铁矿的一部分还原由高炉转移到烧结工序，以此来减少高炉冶炼的还原剂消耗量，其工艺流程如图2所示。
　　预还原烧结的基本理论依据是：铁矿石在高炉内的还原主要是以CO为还原剂的间接还原，其还原产物及气体成分受反应FeO+CO=Fe+CO2的化学平衡限制，使碳的利用率不能无限提高。但在烧结过程中，铁矿石的还原主要是以碳为还原剂在固态下进行的直接还原，不受气体平衡的限制，碳的利用率较高。因此，将铁矿石的一部分还原由高炉工序转移到烧结工序，可以提高碳的使用效率，从而降低碳耗，减少CO2排放。
　　研究表明，在高炉中使用预还原炉料可以提高利用系数、降低焦比和燃料比、有利于炉况稳定顺行。综合前人的研究结果可以总结出预还原烧结的技术特点主要有：（1）烧结过程中的还原不受气体平衡限制，可以提高碳的使用效率，从而降低碳耗。（2）碳直接还原铁矿石所产生的CO，可以作为热源，只需少量的碳就可以达到预还原或金属化的目的。（3）产生的部分预还原炉料可以显著降低高炉焦比。
预还原烧结技术的特点及应用方向
　　目前，预还原烧结技术正处于试验研究阶段，研究结果表明其具有良好的应用前景，但尚缺乏工业化生产的相关报道。我国钢铁公司由于缺乏这方面的基础研究，不宜直接将其大规模使用在炼铁生产中，但可以吸纳其基本原理，来处理某些含铁含碳粉尘等，即预还原烧结技术综合利用高炉粉尘工艺。该工艺的优点主要有：
　　（1）综合利用高炉粉尘。以高炉灰自身所含有的碳作为还原剂，足够用来还原其中的铁氧化物，其中的C/O≈3.0。可见，在处理高炉灰的同时，还可以处理部分高铁低碳的转炉灰和转炉泥。
　　（2）起支撑料作用。将高炉粉尘制成尺寸较大的球团或者压块，布料时铺在烧结料底层，可以起到类似烧结机支撑板的作用，使烧结料层下部透气性得到改善，防止烧结料过熔，同时可以防止金属化的烧结矿被空气再氧化。
　　（3）有利于脱锌。将锌含量较高的高炉瓦斯灰瓦斯泥球团布在烧结料底部，有利于脱除其中的锌等有害元素。使得锌以蒸气的形式进入烧结烟气，进而回收。
　　（4）降低高炉焦比。高炉使用预还原炉料，是将矿石的部分还原任务转移到烧结或球团工序进行。铁矿石还原所需的还原剂量、化学热，以及焦炭的熔损反应都将减少，因此可以显著降低综合焦比，提高高炉生产效率。
　　迄今为止，制备预还原炉料的成本较高，高炉使用预还原炉料暂时还不经济。但若不增加设备投资，不增加原料消耗，同时还能变废弃物为资源的话（即处理高炉粉尘），使用金属化炉料的经济性就非常显著。同时，建议多座高炉的粉尘集中在一台烧结机上生产预还原烧结矿，这样烧结矿的预还原度较高，对降低高炉焦比的效果比较明显。