传统加热下,氧化球团的煤基直接还原反应时间较长、热效率较低,与传统加热不同,微波加热可以使物料较快升温,明显提高反应速度,缩短反应时间。微波加热过程中会对反应物料产生“非热效应”,从动力学以及微观上对氧化球团在微波场中煤基还原的表观活化能及还原行为进行研究,对微波加热铁矿氧化球团煤基直接还原技术的发展具有重要的指导意义。本文对氧化球团以及氧化球团和无烟煤的混合料在微波场中的升温性能进行了研究,对氧化球团在微波场中的煤基还原工艺进行了研究,结果表明：微波功率为1300w时,当氧化球团的粒度为12mm～16mm、质量为120g时,氧化球团的升温速度最快。还原混合料的升温性能与单一的氧化球团类似。微波功率越大,升温终点温度越高,氧化球团的还原效果越好；无烟煤的碳铁比增加对还原的影响并不明显。在微波功率为1300w,氧化球团质量为120g,碳铁比为0.375时,升温至1050℃,氧化球团还原反应分数最大,为73.92%。对氧化球团在微波场中的煤基还原动力学进行了研究。结果表明：在微波功率为1300w、温度为550℃-800℃时,反应过程为扩散控制,表观活化能为75.31kJ/mol;在温度为850℃～1050℃时,反应过程为扩散控制,表观活化能为53.17kJ/mol。在常规加热下,温度为850℃～1050℃时,反应过程为扩散控制,表观活化能为205.1kJ/mol,远远大于微波加热下还原反应的表观活化能。这表明,微波加热对还原反应具有“非热效应”,可以大大降低反应的活化能,促进还原反应的进行。对氧化球团在微波场中的还原行为及微观结构演变进行了研究。结果表明：无烟煤在终点温度为650℃左右开始发生气化反应,重量急剧减小,而在终点温度为650℃时还原球团的抗压强度达到最低值,之后抗压强度快速增加；还原反应由高价铁氧化物逐次向低价铁氧化物转变,反应遵循未反应核模型；整个还原反应受微波加热模型和气-固反应模型双重控制,微波加热模型能为还原反应创造较好的动力学条件。