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不锈钢粉尘是不锈钢冶炼过程中产生的有害废物,其中含有铬、镍等多种有价金属。直接填埋既浪费资源,又严重污染环境。针对目前不锈钢粉尘处理技术的不足,本文提出含碳球团直接还原新工艺,以回收其中的有价金属。为了研究粉尘含碳球团还原过程和还原机理,尤其是其中铬氧化物的还原机理,采用三氧化铬、粉尘与碳粉和氧化钙混合成球,通过实验探讨各因素对还原过程的影响和还原过程的动力学模型;并采用感应炉模拟直接还原的生产过程,探讨了直接还原过程中的一些基础知识,同时对界面张力公式进行了理论推导。 在用管式电炉对Cr2O3含碳球团的还原过程分析中,得出还原度随温度的升高而增大,但在高温（1530℃）下,温度对还原度的影响并不明显;球团的大小对还原度影响不大,而粉尘粒径对还原度影响较大,且在0.08mm附近还原度最大;含碳量是球团还原度的主要影响因素,但达到一定程度时,增加球团含碳量对还原度的影响不大;还原初期受化学反应过程控制,动力学方程g（f）=（0.29 Cn-0.01）e-60370/RTt;反应后期受固体反应物扩散控制,其动力学方程为g（f）=（-0.17 Cn+0.31）e-99435/RTt。 通过实验和理论计算得出1500℃时不锈钢粉尘中锌的挥发系数k（Zn）=4E-10x3-7E-07x2+0.0004x;而同温度下铅的挥发系数k（Pb）=8E-08x3-0.0003x2+0.2667x-92.2。铅的挥发受还原步骤的制约;锌的挥发受还原和传热两个步骤的制约。 在管状炉和感应炉中对不锈钢粉尘含碳球团进行加热还原,分析得出其还原度和还原速率与纯三氧化二铬相比达到相同还原程度的温度较低;含碳超过20%时,再提高球团的含碳量对还原度的影响不大,而含碳量低于15%时,其还原度较低;球团中添加剂铁粉含量的增加可显著提高粉尘的还原速度;不锈钢粉尘含碳球团还原初期受化学控制,其动力学方程是:g（f）=（3.44Cn+0.638）e-16770/RTt;还原后期受扩散控制,其动力学方程为:g（f）=0288e-14610/RTt。 通过实验和理论计算得出含碳球团约有1/10的体积浸没在钢液中,9/10的体积浸没在熔渣中,还原产物主要是在炉渣中迁移;含碳球团的还原速率大于熔化速率,渣相对球团的还原和熔化都有促进作用;含碳球团在AOD炉的第一个还原阶段末期加入时金属的还原率