传统高炉炼铁工艺存在环保压力、焦炭短缺等一系列的问题。气基直接还原作为前沿技术为解决这些问题找到了途径。我国具备煤制气-竖炉直接还原工艺生产直接还原铁的现实基础。煤制气气基还原工艺生产直接还原铁(DRI)过程中存在粉化及还原强度显著降低的问题,本文以氧化球团和分析纯试剂为原料,开展了针对气基直接过程中温度、还原气氛对还原强度及粉化行为的研究和煤制气气氛下脉石成分对低温还原强度及粉化行为的研究。主要结论如下:还原温度及气氛对铁矿球团的增加均有利于改还原强度和粉化影响明显:(1)还原温度从450℃提高到600℃,抗压强度先降低后升高,低温还原粉化率先升高后降低。550℃时还原球团强度及粉化指标最差。还原气氛H2/(H2+CO)由0.3提高到0.7,球团抗压强度逐步升高,还原粉化率逐渐降低。(2)气基直接还原过程中Fe203向Fe304和FeO等还原,结构变疏松,空隙增加,球团强度变差,同时受温度和低温还原气氛的影响,温度增加及H2体积含量增加对结构破坏性较少,还原强度及还原粉化率有所改善。煤制气气基直接还原过程中脉石成分对还原强度及粉化有重要影响。(1)CaO和Si02可改善煤制气还原铁矿团块的强度及粉化指标。适量的MgO对提高还原团块性能有利,其含量在0.61%时效果最佳。A1203含量在0~1.55%范围内变化时对铁矿团块还原强度及粉化并无明显影响。(2)煤制气低温还原团块的微观结构与还原强度及粉化指数对应明显,CaO、SiO2及适量的MgO均可减轻还原过程中团块结构的破坏,而A1203团块和纯矿物团块还原后结构均破坏较为严重。图53幅,表10个,参考文献87篇。