[科普中国]-直接还原炼铁钝化

直接还原炼铁钝化，是促使直接还原铁致密化，以减少其表面积和防止氧或氧化剂与直接还原铁接触的物理或化学处理技术。

研究背景直接还原（DR）作为一种新的工艺已在世界各国得到迅速发展。随着直接还原铁商品化速度的加快，由此出现了DRI储存和转运，尤其是远距离海运的需要。即使是DRI用于本厂，同样也有储存问题。然而，DIR极大的活性表面使其在储运过程中发生再氧化，导致金属化率降低，甚至发展到“自燃”。1

所以，需要对直接还原铁进行钝化处理，以促使直接还原铁致密化，以减少其表面积和防止氧或氧化剂与直接还原铁接触。直接还原炼铁钝化有物理钝化和化学钝化两种方法。

物理钝化物理的钝化处理技术包括直接还原铁压块(热压块或冷压块)、用惰性液体或固体填塞直接还原铁的微孔、用密封材料将直接还原铁涂层。热压块技术，一般是将刚产出的热直接还原铁直接以对辊压块机压制。冷压块技术，一般需添加黏结剂，这样可以降低成型压力。如果冷压时不加黏结剂，则要求直接还原铁含游离碳少、金属化率高、塑性好、粒度均匀。对粗粒的直接还原铁要进行破碎。2

化学钝化化学钝化处理技术包括高温还原钝化、常温时效钝化或电化学方法钝化(例如用防蚀剂处理)。

（1）直接还原铁的高温还原钝化，一般是在较高还原温度下，形成表层金属铁融结或生成碳化铁(Fe3C)。

（2）在室温下，融结的金属铁或碳化铁对氧具有钝化效应，常温时效钝化是将新产出的直接还原铁球团，贮存在有盖、通风良好的场地上，使之老化，使直接还原铁表面形成一层薄的Fe3O4覆盖的保护膜，这层保护膜，具有钝化性。这种自“钝化”的反应对于安全运输直接还原铁有利用价值，所以在运输直接还原铁的过程中就要进行钝化措施,能有效减少直接还原铁的反应能力。

直接还原铁物理或化学的钝化处理技术，均为改变直接还原铁的表面活性，达到减少再氧化的目的。其中压块和使用防蚀剂的钝化技术，能够显著减少再氧化，在工业上已获得广泛的应用。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所