一、直接還原法生產生鐵

該產品未經熔化，仍保持礦石外形，由于還原失氧形成大量氣孔，在顯微鏡下觀察團形似海綿而得名。海綿鐵的特點是含碳低（＜1％），并保存了礦石中的脈石。這些特性使其不宜大規(guī)模用于轉爐煉鋼，只適于代替廢鋼作為電爐煉鋼的原料。

直接還原法分氣基法和煤基法兩大類。前者是用天然氣經裂化產出h2和co氣體，作為還原劑，在豎爐、罐式爐或流化床內將鐵礦石中的氧化鐵還原成海綿鐵。主要有midrex法、hylⅲ法、fior法等。后者是用煤作還原劑，在回轉窯、隧道窯等設備內將鐵礦石中的氧化鐵還原。主要有fasmet法等。

直接還原法的優(yōu)點有：

（1）流程短，直接還原鐵加電爐煉鋼；

（2）不用焦炭，不受煉焦煤短缺的影響；

（3）污染少，取消了焦爐、燒結等工序；

（4）海綿鐵中硫、磷等有害雜質與有色金屬含量低，有利于電爐冶煉優(yōu)質鋼種。直接還原法的缺點有：

（1）對原料要求較高：氣基要有天然氣；煤基要用灰熔點高、反應性好的煤；

（2）海綿鐵的價格一般比廢鋼要高。

直接還原法已有上百年的發(fā)展歷史，但直到20世紀60年代才獲得較大突破。進入20世紀90年代，其生產工藝日臻成熟并獲得長足發(fā)展。其主要原因是：

（1）天然氣的大量開發(fā)利用，特別是高效率天然氣轉化法的采用，提供了適用的還原煤氣，使直接還原法獲得了來源豐富、價格相對便宜的新能源。

（2）電爐煉鋼迅速發(fā)展以及冶煉多種優(yōu)質鋼的需要，大大擴展了對海綿鐵的需求。

（3）選礦技術提高，可提供大量高品位精礦，礦石中的脈石量降低到還原冶煉過程中不需加以脫除的程度，從而簡化了直接還原技術。

當前世界上直接還原鐵量的90％以上是采用氣基法生產的。

我國天然氣主要供應化工和民用，不可能大量用于鋼鐵工業(yè)。由于我國煤炭儲量相對豐富，20世紀90年代以來煤基直接還原法已在天津、遼寧、吉林、山東等地形成了一定的生產規(guī)模。

直接還原鐵是指用直接還原法在低溫固態(tài)下還原的金屬鐵。按生產方法可分為煤基直接還原鐵和氣基直接還原鐵；按用途可分為煉鋼用直接還原鐵和其它用直接還原鐵；按產品形式可分為海綿鐵（dri）和熱壓塊鐵（hbi）。

目前國內直接還原鐵沒有國家統(tǒng)一標準生產規(guī)格，只有行業(yè)內的不成文的標準，Zui終元素含量仍是根據客戶需求。

規(guī)格如下：

一類化學成分為：tfe≥95%，so2≤0.65%，s≤0.03%，p≤0.03%。

二類化學成分為：tfe≥92%，so2≤5.0%，s≤0.03%，p≤0.03%。

三類化學成分為：tfe≥90%，so2≤7.0%，s≤0.03%，p≤0.03%。

四類化學成分為：tfe≥88%，so2≤10.0%，s≤0.03%，p≤0.03%。

另外，含鐵量超過97％以上也屬于海綿鐵，但應用于粉末冶金領域，其形狀分塊狀和粉狀（一次還原鐵粉），如深加工還可做二次還原鐵粉，其含鐵量將達到99％以上，價格也相應較高。