有關氫氣還原鐵氧化物的研究至少有一個世紀之久。研究一致表明，反應速率隨著溫度升高而加快，且還原產物及其形態取決於反應速率和溫度。由於H2和CO是重整天然氣的成分，業內也對H2-CO混合氣體進行了全面的研究。研究表明，隨著還原氣體中H2含量增加，還原速率加快。還原氣體中含有CO時，觀察到還原鐵礦石試樣有形成晶鬚的傾向，造成球團膨脹。只有少數文獻探究了H2-N2混合氣體還原氧化鐵的問題。由於氫基直接還原法再將實現工業化應用，將H2-N2混合氣體用於工業規模生產的相關研究（如氮含量的影響）愈加重要。
本文研究了氮氣稀釋對氫基還原商用鐵礦球團的影響。利用純氫或氮氫混合氣體進行等溫試驗。試驗在773-1173K溫度的立式管式電阻加熱爐中進行。氣體中的氮含量變化範圍為0-30vol.%，反應氣體流速足以消除對流傳質對試樣的任何限制影響。
本研究的主要發現有：還原速率隨著溫度的升高和氮含量的減少而加快，氮含量在低溫下的影響更大。此外，還原氣體中的氮含量對降低還原速率的影響，遠大於僅降低氫氣分壓產生的影響。氮氣降低還原速率的原因很可能是：
(1)氣體中氫含量降低。
(2)氫氣擴散係數降低。氮氣對還原球團結構沒有深遠影響。因此推斷在H2-N2等溫還原過程中，氮氣占0%-30%時，還原機理與氮含量無關。
（摘自：世界金屬導報N.2703 B02-03 2025-01-14）