氧化球团微波加热煤基直接还原过程微观机制

直接还原技术在国外已经得到了充分发展，包括气基直接还原法和煤基直接还原法2种。基于中国煤炭资源丰富，天然气资源不足的特点，煤基直接还原技术一直是重要的发展方向，但是存在产量小、产品质量差、能耗高、环境污染大等一系列问题，造成推广应用的困难。微波能具有快速加热、整体加热、选择加热以及高频振荡强化冶金过程等优点。
中南大学的学者为了解决常规加热煤基直接还原的反应时间长、还原温度高、产品质量差等问题，基于微波加热特性结合直接还原理论提出了采用微波加热进行氧化球团煤基直接还原的新工艺。通过采用扫描电镜、能谱分析仪和显微硬度计等检测手段对常规加热和微波加热煤基直接还原过程进行了深入研究，探究氧化球团微波加热煤基直接还原过程微观机制。研究结果表明，微波加热不仅改变了球团矿的微观结构和能量分配，而且在某种程度上表现出微波加热的“非热效应”，常规加热时，在还原温度1050℃下还原150min，球团金属化率仅为89.38%；氧化球团煤基直接还原过程采用微波加热，从室温上升到1050℃后再等温14min，球团金属化率达到92.67%。