Fasmet/Fastmelt工藝
美國(guó)的Midrex公司和日本的KobeSteel公司合作共同開(kāi)發(fā)的Fasmet/Fastmelt直接還原工藝與Inmetco一樣采用轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)海綿鐵。
Fasmet工藝是用碳作還原劑，用鋼鐵廠廢渣或粉塵，返回轉(zhuǎn)底爐冶煉，生產(chǎn)的產(chǎn)品叫做直接還原鐵DRI，該產(chǎn)品含有85%～92%的鐵和2%～4%的碳，產(chǎn)量要依靠造球效果。Fastmelt是利用Fasmet的RHF還原成的DRI再生產(chǎn)高純的液態(tài)鐵。此工藝的優(yōu)點(diǎn)是流程短，布局緊湊，設(shè)備占地面積少；用內(nèi)配碳球團(tuán)，為快速反應(yīng)創(chuàng)造了條件；應(yīng)用范圍廣；具有較大生產(chǎn)能力，可以省去傳統(tǒng)工藝中的燒結(jié)爐和鼓風(fēng)爐；與Inmetco工藝相比，可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，不產(chǎn)生廢水和廢氣等二次污染。但其缺點(diǎn)是部分金屬(鉻)回收率不高，一般為70%～90%；操作條件要求較高，對(duì)煤粉質(zhì)量要求較高；工序能耗較高。該工藝已于2001年，在日本投入了工業(yè)應(yīng)用。并且現(xiàn)在世界上許多別的廠家如：U.S.SteelGroup，CyprusNorthshoreMining等公司也在發(fā)展和應(yīng)用該工藝。
BureauofMines電爐還原工藝
美國(guó)Bu2reauofMines采用電爐還原回收不銹鋼粉塵中的有價(jià)金屬，生產(chǎn)高鎳鉻合金。該工藝是Powell等人于1975年開(kāi)始可行性 研究 ，用AOD粉塵、EAF粉塵、廢鐵屑加入5%的碳作為還原劑，混合制粒，球團(tuán)在電爐中還原。該工藝在小規(guī)模試驗(yàn)中金屬的回收率較高(可達(dá)95%以上)。而同樣來(lái)自U.S.BureauofMines的Barnards等人于1977年，在不同容量的電弧爐中加入與Powell等人使用的相似的粉塵顆粒，進(jìn)行深入 研究 。在小容量的電爐中，同樣有95%的金屬被還原出來(lái)，而在大容量的電弧爐中，因?yàn)闋t渣的成分難以控制，鉻的回收率比期望值少了10%。
STAR工藝
日本KawasakiSteel公司的STAR工藝處理不銹鋼粉塵是利用流態(tài)化床技術(shù)，在鼓風(fēng)爐中，分兩步直接還原而不需要造球工序。并且于1994年5月，一個(gè)140t/d的工廠在日本建成投產(chǎn)。其金屬(鐵、鎳、鉻)回收率很高，幾乎達(dá)到100%。1997年日本DaidoSteel公司將粉塵直接返回?zé)掍撊鄢?，采用鋁作為還原劑還原回收粉塵中的有價(jià)金屬，此方法的最大缺點(diǎn)是粉塵中除含鎳、鉻外還含有大量鐵，用鋁換鐵是不經(jīng)濟(jì)的。1998年美國(guó)J&LSpecialtySteels公司與Dereco公司合作進(jìn)行直接還原法處理不銹鋼粉塵和廢渣的工業(yè)試驗(yàn)，550d實(shí)驗(yàn) 研究 結(jié)果顯示鉻回收率低于70%，為提高回收率必須增加硅鐵的使用量，由此又回到了以硅換鐵的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。
日本VHR工藝將Zn分離后，其他成分制球返回EAF還原金屬；ElkemTechnol2ogy發(fā)展了緊縮空氣渣還原爐來(lái)還原Zn，富集Fe金屬；在等離子技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的MEFOS工藝，于DC爐的空電極中通過(guò)高溫的離子和粉塵來(lái)還原；相似的還有DavyMckeeHi-Plas工藝，粉塵在Hi-Plas等離子爐中還原。世界上還有一些不銹鋼粉塵的處理工藝，但都是從上面的基本工藝中演變出來(lái)的。
綜上所述，常規(guī)方法只適用于金屬含量低、沒(méi)有提取價(jià)值的粉塵，而直接還原法則適用金屬含量高、有提取價(jià)值的粉塵。并且可以看出，這些直接還原工藝都是在粉塵中加入還原劑碳，投入高溫容器中進(jìn)行還原，還原產(chǎn)物仍需進(jìn)行再冶煉。所以，從冶煉的過(guò)程來(lái)看，并不是嚴(yán)格意義上的直接還原，它并不能通過(guò)一步反應(yīng)來(lái)完成整個(gè)冶煉過(guò)程。從流程上看，這些工藝都有其自身的局限性。為此，有必要探索一種真正意義上的直接還原工藝，即通過(guò)一步還原直接使有價(jià)金屬返回到不銹鋼中，而不用另加設(shè)備。在不銹鋼生產(chǎn)中，生產(chǎn)成本過(guò)高將成為國(guó)內(nèi)不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)快速發(fā)展的瓶頸，因?yàn)殒嚒t等原材料消耗占不銹鋼生產(chǎn)成本的50%以上。因此，不銹鋼粉塵經(jīng)過(guò)處理后，直接再用于不銹鋼的冶煉過(guò)程是最經(jīng)濟(jì)最有效的方法。既可減少環(huán)境污染，又可變廢為寶，實(shí)現(xiàn)粉塵的最優(yōu)化利用。
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