【化】 sponge iron
海绵铁（Hǎimiǎn tiě），英文对应术语为Sponge Iron 或Direct Reduced Iron (DRI)，是钢铁冶金工业中的一种重要中间产品。其名称源于其多孔、海绵状的物理结构，由铁矿石在固态下通过直接还原工艺去除氧分而获得，而非传统高炉的熔融还原。
海绵铁是通过直接还原法 生产的固态金属铁。将铁矿石（块矿、球团矿或粉矿）在低于铁熔点的温度（通常为800–1200°C）下，与还原剂（如天然气裂解产生的一氧化碳和氢气，或煤基还原剂）发生化学反应，脱除矿石中90%以上的氧分，最终形成保留矿石外形但内部充满微孔的金属铁产品。其化学式可简化为：
$$ce{ Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2 }$$
$$ce{ Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O }$$
该工艺避免了焦炭的使用和熔融过程，碳排放显著低于高炉路线。
作为电弧炉炼钢的优质原料，海绵铁可替代废钢或作为稀释剂，用于生产高品质钢种（如汽车板、特殊钢）。其优势在于：
海绵铁的核心价值在于其作为低碳炼钢的“绿色铁源”地位，随着氢冶金技术进步，其在全球钢铁产业链中的重要性将持续提升。
海绵铁是一种通过直接还原法生产的铁制品，以下是综合多来源信息的详细解释：
海绵铁又称直接还原铁（DRI），是通过低温还原铁矿石（如赤铁矿或球团矿）制成的多孔状金属铁。其生产过程在回转窑、竖炉等设备中进行，温度低于铁矿石熔点，使用煤、焦炭、天然气或氢气作为还原剂。还原反应如下： $$ text{Fe}_2text{O}_3 + 3text{CO} rightarrow 2text{Fe} + 3text{CO}_2 $$
电炉炼钢
作为废钢替代品或搭配使用，用于生产特种钢、优等钢。其低杂质特性可减少冶炼过程中的渣量，降低能耗。
水处理除氧
海绵铁除氧剂通过氧化反应去除水中溶解氧，反应生成红褐色氢氧化铁沉淀：
$$
4text{Fe} + 3text{O}_2 + 6text{H}_2text{O} rightarrow 4text{Fe(OH)}_3
$$
该过程具有抗压强度高、再生效果好的特点。
其他工业应用
高纯度海绵铁（含铁量＞90%）可用于粉末冶金领域，经深加工后制成二次还原铁粉。
| 特性 | 海绵铁 | 废钢 | 生铁 |
|---|---|---|---|
| 含碳量 | ＜1% | 0.1%-1.5% | 2%-4% |
| 杂质含量 | 极低 | 复杂 | 较高 |
| 适用范围 | 电炉优质钢冶炼 | 普通钢冶炼 | 高碳钢冶炼 |
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