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随着国内煤制气工艺的不断成熟和选矿技术的进步,以及丰富的非焦煤资源,发展立足本国资源特征的煤制气竖炉工艺已成为可能。本文通过调节还原气中H2配比和还原温度进行了气基还原和还原动态膨胀试验研究。主要创新点和结论如下：还原气体中H2配比增加明显加快铁矿球团还原,铁矿球团膨胀率先迅速增大后逐渐减小。94%CO气氛下球团在还原度25%～30%时达到最大膨胀率,H2/CO=1.0、1.6及94%H2气氛下球团在还原度40%左右时达到最大膨胀率。随着还原气中H2配比增加,球团最大膨胀率呈下降趋势。提高还原温度,球团膨胀率的增加主要来自于Fe304还原为FeO的阶段；增加H2含量,球团在Fe203还原为Fe304阶段的膨胀率有减小的趋势。铁矿球团动力学研究表明：铁矿球团气基还原反应由外向内逐步推进,整个反应过程属于“未反应核模型”。在94%CO-3%C02-3%N2还原气800-900℃还原时,过程受化学反应和内扩散混合控制,1000℃时过程受内扩散控制,金属铁多以短而粗的锥状晶析出；在H2/CO=1.0、1.6、94%H2-3%C02-3%N2还原气800～900℃还原时,过程受化学反应控制,金属铁多以纤维状铁晶须析出；1000℃过程受化学反应和内扩散混合控制,金属铁多以锥状晶析出。随着还原的进行,铁晶须比锥状晶更容易使球团产生收缩。球团达到最大膨胀时仅有少量甚至没有金属铁生成,膨胀不是由铁晶须的生成造成的。提高还原温度,铁矿球团过渡区域的孔洞、裂纹逐渐增多变大,同时中心区域颗粒碎裂也逐渐严重,从而使膨胀增大；CO气氛下球团含碳量明显较高,在球团外层沉积的碳黑进入球团细微孔隙及晶体裂缝中,使球团体积增大；提高H2含量,铁矿球团外层和中心还原程度差异逐渐增大,有利于金属铁壳层形成,加快球团收缩。图47幅,表31个,参考文献80篇