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钢铁工业是众所周知的高能耗,高排放的支柱产业。在今天能源资源短缺环境保护要求日益提高的前提下，对钢铁工艺的各个流程进行节能减排、优化设计、技术改进已经刻不容缓。直接还原可以说是对原有的焦炭还原的一大突破，然而高炉炼铁在当今仍属主流，不难想象其中存在的诸多技术难题。其体现出来的低能耗，低污染自不待言，但其产品质量是否稳定却是人们急待了解的。这也就使得人们对直接还原的关注提升到了一个新的高度。下面就对低能耗炼铁工艺的一种，煤基直接还原铁做个介绍。
回转窑工艺
目前，世界煤基直接还原铁采用的主流工艺是回转窑，低能耗的回转窑炼铁工艺也成为矿山机器厂的追求，其优点是出窑产品经磁选后提高了铁品位，产品质量较好且已成为电炉冶炼优质钢的洁净铁源之一。 现有生产炼钢原料的煤基回转窑可分为：德国克虏伯法（Krupp-Codir）；德国鲁奇法（SL/RN）；印度阿卡尔法（AccAR）；印度西尔法（Sill）；英国戴维法（DRC）；印度梯第尔法（TDR）。其中德国的CODIR法最为典型，在整个煤基直接还原过程中占据重要地位。
CODIR回转窑工艺流程是由德国Krupp公司在WELZE和KRUPP-RENN流程基础上开发成功的。
该工艺原料可为球团矿、块矿，也可为粉矿，还原剂采用挥发分较小的高活性煤，脱硫剂用石灰石或白云石。炉料、还原煤和脱硫剂从回转窑尾部进入窑内后在与炉气逆向运动过程中将矿石还原为海绵铁。
CODIR回转窑工艺流程中约占总量70%的还原煤由窑头用压缩空气喷入，因此较好地抑制了再氧化和结圈现象。冷却筒采用间接和直接水冷相结合的方式，提高了设备的作业率，有利于回转窑的连续、稳定生产，在多种回转窑工艺中具有较突出的优势。早在1973年，南非Dunswart公司年产15万t海绵铁的CODIR回转窑工业装置就已投产。
回转窑工艺虽已趋成熟，也达到一定规模，但有其固有缺点：料在窑中随窑体转动而滚动运动，易被粉碎，产生的粉末与煤灰粘在一起而形成“结圈”，从而损坏炉衬，形成操作事故，使作业率下降；受“结圈”影响，还原温度偏低，一般最高1100℃左右，影响还原速度；对煤种有特定要求，灰熔点必高于1280℃，否则就要“结圈”；单台设备生产能力不大，设备投资相对较大。
转底炉法
转底炉由于反应速度快、原料适应性强等特点，近年来得到了快速发展。转底炉工艺有许多种，包括Fastmet、Inmeto、Comet等，其中机械化、自动化程度较高的Fastmet法是先进、经济、可靠且可借鉴的工艺。
Fastmet工艺是由美国Midrex直接还原公司与日本神户制钢于60年代开发出来，采用环形回转炉生产DRI的一种方法。该方法用煤粉和铁矿粉作原料，制成的冷固结含碳球团矿在炉中不依靠焦炭和天然气而实现高温还原。
铁精矿、煤粉和粘结剂混合搅拌器造球后直接装入干燥器或转底炉。在1250～1350℃的高温下，随着炉底的旋转，约有90%～95%的氧化铁被还原成DRI。 转底炉工艺最基本的特点是细粒度的矿煤紧密结合，在高温下快速还原，只需10～20min，生产周期短；料落在炉底后就不再运动，只随炉底前行，故不致破碎，对球的强度要求不高；能量利用率高，还原产物CO经二次燃烧放出大量热能，约相当于总供热量的一半左右（国外有报道为三分之二）；原料中如含有害杂质（锌、铅、砷等），在转底炉中可以部分或大部挥发，并可从烟气中回收；炉内为微负压系统，无烟气泄出，也无工业污水，烟气中SO2排放量也大大低于烧结；投资不算大，低于相当规模的回转窑。
不过转底炉法存在产品含铁品位低，含硫高（TFe＜85%，硫0.1％～0.2%）的缺点，难以直接作为生产炼钢用DRI；产品直接加入高炉炼铁，当加入量较小
时可提高高炉产量，降低焦比，但加入量大时对高炉的影响情况还有待考证。另外设备运转部件多，运行维护难度大，产品的稳定性还有待实际生产来验证。
低能耗的回转窑炼铁工艺：http://www.hnhxjq.cn/news/1543.html
