我国有丰富的煤炭资源,清洁煤制气工艺也越来越成熟,使以煤制气为还原气的煤制气-竖炉直接还原工艺受到广大科研工作者的重视。本文以磁铁精矿为研究对象,开展了基于煤制气铁精矿球团采用预热焙烧热装方式进行气基直接还原研究,主要创新点和结论如下。研究了膨润土和有机复合F粘结剂在铁精矿球团预热焙烧热装气基直接还原中的作用；膨润土有利于预热球团强度的提高,而F粘结剂可以提高生球质量并且改善铁精矿球团“预热焙烧-气基直接还原”过程强度。随预热温度的增加,预热球强度得到提高,但在热装方式下,预热球还原速率减慢,但显著改善了气基直接还原过程强度。采用1.5%膨润土时,预热球热装气基还原1min强度降幅为79.6%,还原过程最低强度为214N/个。当采用1.5%F粘结剂球团,在1100℃下预热15min,预热球强度为1560N/个,采用热装方式进行气基直接还原,还原lmin强度降幅为66.1%,还原过程最低强度为494N/个,明显高于膨润土球团。当1.5%F粘结剂球团采用冷装时,还原过程最低强度为268N/个,明显低于热装球团的494N/个。对预热球团气基还原热力学、动力学以及还原行为研究表明,预热球团气基直接还原属于多孔体积反应模型,由于反应速度快,还原初期,产生晶型转变,体积膨胀等诸多原因,球团强度迅速降低,lmin内强度降幅64%--69%,但随后由于金属铁的生成强度有所提高。热装强化F粘结剂球团还原过程强度的机理研究表明：热装还原过程中,F粘结剂球团中新生金属铁更易聚集,使颗粒之间产生金属铁的有效连接增加,球团强度提高；采用热装还原能有效减少球团在整个流程中“破坏—重建Τ程度,球团强度得到提高。