我國富有釩鈦磁鐵礦，特別是四川攀西地區(qū)的儲量達到100億噸以上。目前釩鈦磁鐵礦的利用途徑主要是傳統(tǒng)的“高爐—轉爐”流程回收鐵和釩，而鈦則由于進入高爐渣，目前尚無合理手段回收利用，從而造成鈦資源的浪費。采用直接還原技術冶煉釩鈦磁鐵礦，是實現鐵、釩、鈦資源綜合利用的一個重要研究方向。近年來，攀鋼集團公司對釩鈦礦直接還原工藝開展了研究，取得了重要進展。

與普通礦不同，釩鈦磁鐵礦直接還原具有自己的特點，一是礦相結構復雜，含鐵物相還原難度按Fe2O3、Fe2TiO5、Fe3O4、FeO、Fe2TiO4、FeTiO3、FeTi2O5順序遞增，且固溶MgO增加了還原的復雜程度和難度。二是貯存于2FeO·TiO2、FeO·TiO2和FeO·2TiO2中的鐵較難還原，約占全鐵含量的1/3以上，因而釩鈦磁鐵礦直接還原需要更高的還原溫度、更好的還原氣質量和更長的還原時間。三是還原過程中出現的膨脹和粉化現象比普通礦更嚴重。

攀鋼的研究工作表明：采用回轉窯、豎爐、流化床、焦爐式等設備進行直接還原釩鈦磁鐵礦，均存在著不同程度的工藝與設備難題，如回轉窯結圈、豎爐結瘤等。相比之下，轉底爐的工藝特性和設備特點能夠很好地滿足釩鈦礦直接還原的要求，是釩鈦礦直接還原及資源綜合利用的較好選擇。由于轉底爐直接還原具有高溫、快速的工藝特點和爐底與爐料相對靜止不動的設備特點，能夠緩解還原過程球團膨脹粉化的嚴重程度，降低球團強度的要求，從而獲得更好的可操作性，使其能夠滿足釩鈦磁鐵礦直接還原要求，實現鐵、釩、鈦資源綜合回收利用。攀鋼現已建設年處理釩鈦礦10萬噸的直接還原轉底爐試驗生產線，以加快釩鈦礦直接還原及釩鈦資源綜合利用的產業(yè)化進程。

轉底爐是直接還原的關鍵設備，同時需要解決燃燒供熱、傳熱和還原的問題。關鍵在高溫還原二區(qū)，為了獲得適宜的氣氛組成、避免球團表面再氧化，二次空氣的控制必須精確。另外，布料裝置的設計采用振動給料，通過數學模型控制，確保扇形料面均勻。出料機構采用螺旋出料機，通過改進葉片的材質和連接方式提高使用壽命。對于轉底爐的煙氣余熱，需設計回收利用系統(tǒng)，用于預熱空氣、煤氣，干燥精礦和生球，降低能耗和生產成本。

目前，攀鋼轉底爐直接還原工藝所存在的主要問題是生產效率低，產能低。單一依靠設備大型化會帶來設計、加工制造、運行操作和維護方面的種種困難；同時，受爐子燃燒供熱和爐內輻射傳熱的限制，還原所需的氣氛和球團受熱的均勻性也難以保證。目前，研發(fā)的思路主要有兩個，一是通過強制換熱提高轉底爐的熱交換效率，達到提高生產率的目的；另一個是通過轉底爐工藝的改進來提高料層厚度，進而提高生產效率。