我国铬铁矿资源非常贫乏，进口依存度已达到95％。随着世界上铬铁矿资源的增量开采，适合冶金要求的块矿逐年减少，而粉矿逐年增加。据报道，目前世界上铬铁矿年开采量已达到1700万吨，其中粉矿（粒度＜8mm）已占到3／4，而块矿仅占到1／4。因此，研究价格便宜的用铬铁矿粉生产铬铁的工艺流程就具有重大的意义。目前，用粉状铬铁矿冶炼铬铁的方法有直接入炉冶炼和预处理冶炼两大类。直接入炉冶炼有矿热炉冶炼和等离子炉冶炼两种工艺；预处理冶炼则有烧结、球团和压块三种工艺。等离子技术的优点是可以直接利用细粉原料和廉价的碳质还原剂生产高碳铬铁，美国、南非、英国等相继研制出了各种等离子炉，有的已进入了工业应用阶段。但是现在，在工业上大规模应用等离子炉还存在着诸如等离子枪寿命短、能耗高等技术问题，且该工艺在生产中碳、低碳铬铁中受到限制。铬铁矿粉经过烧结、球团和压块等制备工艺预处理后，可用于传统的矿热炉或高炉冶炼碳素铬铁，但其造块规模和设备更新受到严格限制。烧结铬铁矿具有强度高、透气性好、还原性好等优点，但因烧结工艺基建投资大、能源消耗高，且污染环境，使得铬铁矿粉的应用技术也受到很大限制。用铬铁矿石直接还原合金化，虽然可以大幅度降低生产成本，加快还原进程，但铬铁矿原料需要一定的粒度，冶炼中无法使用细粉矿。从20世纪80年代以来，我国对铬铁矿粉的利用技术进行了大量研究，但是如何找到一种较好的方法利用铬铁矿粉生产铬铁或者含铬铁水，尤其是含碳低的铬铁，仍然是冶金工作者所面临的一项重要研究课题。微波是一种特殊的电磁波，其频率范围为300MHz～300GHz（波长在100cm～1mm），位于电磁波谱的红外辐射（光波）和无线电波之间。微波的基本性质与太阳光相似，波速与光速（3×10⁸米／秒）相同。微波对粉矿具有明显的加热效应，和传统加热方法相比，其具有如下特点：（1）体积性加热；（2）选择性加热；（3）非接触性加热；（4）即时性加热；（5）无污染性加热。微波能是一种辐射型加热能源，其显著的优点是可以实现对冶金粉状物料进行快速选择性体加热，它不依靠物料颗粒之间传递热量，而是依靠物料自身的介电性质转换微波能量，产生热量，从而消除了传统加热方式所带来的粉状物料传热传质不均匀的现象。利用微波体加热特性和含碳铬铁矿粉自还原特性，在半封闭系统中采用微波加热，可以实现含碳铬铁矿粉的快速还原，获得一定金属化率的海绵铬铁。本文选取了印度铬铁矿粉、无烟煤粉和钙质石灰粉所配置的含碳铬铁矿粉为实验物料，在微波加热功率10kW、混合物料质量1kg的条件下，在温度分别为1000℃、1100℃、1200℃、1300℃（大气压力下且无保护气氛）时，使用20kW可调式微波冶金实验炉，在频率2.45GHz微波场中，对比分析了不同配碳比含碳铬铁矿粉的升温特性，并对其热力学及动力学规律进行了深入的研究。实验结果表明：在本文实验条件下，变化含碳铬铁矿粉的配碳比（C：O近似为0.8561、0.9527、1.1213）。随着配碳比的逐渐提高，微波加热含碳铬铁矿粉的升温速率随之有所提高。当物料加热到1200℃时，其升温速率分别为66.67℃／min·kg、80.00℃／min·kg、85.71℃／min·kg；固定配加5％的钙质石灰粉后，然后变化含碳铬铁矿粉的配碳比（C：O近似为0.842、1.1941、1.5941）。配加钙质石灰粉后，在低配碳比下，物料初始的升温速率有所下降。但随着配碳比的逐渐提高，物料总体的升温速率亦随之有所提高。当物料加热到1100℃时，其升温速率分别为73.33℃／min·kg、68.75℃／min·kg、91.66℃／min·kg。含碳铬铁矿粉在频率2.45GHz微波场中具有良好的升温特性，其升温速率方程可以近似表达为：T=at+b（第一阶段）和T=（ct+d）^1/2（第二阶段）；含碳铬铁矿粉易为微波加热体还原。在C：O原子摩尔比为0.842、CaO：SiO₂分子摩尔比为0.3939的条件下，微波加热还原含碳铬铁矿粉在1000℃、1100℃、1200℃、1300℃时的升温速率分别为62.5℃／min、68.75℃／min、70.59℃／min、72.22℃／min。微波加热含碳铬铁矿粉固-固相体还原反应的反应级数为一级，反应的表观活化能为51.48kJ／mol，CO气体在矿-煤介电颗粒间产物层中的传质是整个还原反应的速度限制性环节。