作为一种正在开发中的工艺，应用流化床还原铁粉矿既具有流程简单、环境友好、不需要烧结焦化等环节、摆脱焦煤制约等非高炉炼铁的共同特点，又具备可直接使用粒度小、储量大、价格低廉铁粉矿资源的独特优势。尤其是在重视环保、铁矿石块矿持续涨价而且焦煤资源急剧减少的当代，流化床还原铁粉矿工艺的优势越发突出。　　目前冶金中使用的铁粉矿的粒度较宽，国外的一些流态化工艺大多采用多级流化床串、并联的方法进行处理，而缺乏对于能够处理宽粒度范围铁粉矿的单一鼓泡流化床的研究。能够处理宽粒度范围铁粉矿的单一鼓泡流化床可以减少设备数量，提高煤气利用率。本文在总结前人对流化床还原铁粉矿技术的理论研究的基础上，对能够处理宽粒度范围铁粉矿的单一鼓泡流化床的设计方法进行研究，以期得到对处理宽粒度范围铁粉矿的单一鼓泡流化床的进一步认识。　　设计能够处理宽粒度范围铁粉矿的鼓泡流化床，首先对流化床还原铁粉矿工艺建立物料和能量平衡模型，对流程的投入和产出进行计算和预测。其次需要建立流化床还原铁粉矿工艺的动力学模型，进一步了解流化床内的情况。最后对流化床外型与物料粒度分布的关系进行讨论。　　在传统的物料平衡和热平衡基础上，引入流态化模块，建立流化床还原铁粉矿工艺的静态模型。通过静态模型的计算可以得出使用小粒度的铁粉矿(小于2.0 mm)和较小的流化数（小于3.0）时过程耗气量以还原反应需求为主，通过提高还原煤气还原势可以减少过程耗气量。提高金属化率会快速增加过程耗气量。在未反应核模型的基础上，建立一个可以描述流化床内部气泡和气泡晕对还原过程影响的动力学模型。通过动力学模型的计算可以得出当铁粉矿粒度从1mm增加到3mm时，其还原度从71.8％下降到50.6％。因此，流化床中合适的铁粉矿粒度分布可以提高还原度以及煤气利用率。为了更直观的了解床体形状对床内物料粒度分布的影响，设计并制作单一床径和多床径的鼓泡流化床并进行冷态实验。实验结果表明，多床径鼓泡流化床内物料的粒度分布更加明显。因此，设计处理宽粒度范围铁粉矿的鼓泡流化床的床体应考虑采用多床径的床型。以多床径鼓泡流化床为研究对象，采用压力变送器采集床层内部纵向压降变化，了解多床径鼓泡流化床内压降的变化规律。