气量和高温区压差增大，但产生的气体还原剂上升到块状带时才能产生还原作用。软融带以
下区域焦炭的粒级、反应后热态强度、滴落物的性能和数量是全炉透气性的最主要的限制环
节。

高炉内的碳素熔损反应条件有两点：

①物质条件，须有 CO2；②温度条件，温度须达

到

C 与 CO2 反应的最低要求。在一般情况下，高炉内发生焦炭中碳素熔损反应的温度区间

为

550

℃~1100℃，反应性高的焦炭比反应性低的焦炭开始熔损反应的位置更靠上一些，有

利于增大块状带中还原剂

CO 的浓度，促进间接还原。高炉内倒

“V”型软融带根部位置低，

靠近炉墙，因此，高反应性焦炭装在靠近炉墙边缘的位置，可以发挥更大的气态还原作用
使其在块状带就大量发生碳素熔损反应，消耗掉至少

50%的碳素。在软融带到风口之间的液

相区，残余高反应性碳素继续发生固体碳与液态浮氏体和非铁元素的直接还原，到达风口
平面时基本消失，不会破坏炉缸死焦堆的透气透液性。

科学对待块状带的透气性限制
在一般情况下，焦炭的反应性与反应后强度成反比，因此限制了高反应性焦炭的使用，

也促成了日本对高反应性高强度焦炭和铁焦的研究。中国和其他亚洲国家大多数高炉的含铁
原料以烧结矿为主，入炉后在低温还原粉化和碱金属等有害元素作用下粒度衰减、强度下降
严重。

在混合矿中混装

40kg/t~75kg/t 的高反应性焦炭或块状无烟煤，只相当于入炉矿料体积

的

8%~15%，即使与 CO2 发生气化反应后仍具备一定的粒度和强度，至少比烧结矿还原后

粒度要大。因此，混装少量高反应性焦炭或块状无烟煤对高炉透气性和顺行的影响不会很大，
中国某钢铁企业

2004 年曾进行过 40kg/t 顶装块煤冶炼生产，对顺行没有影响。

增大球团矿比例和混装焦丁量，以及减少烧结矿还原粉化和限制有害元素入炉负荷，

有助于改善块状带的透气性。

合理配比实现低成本燃料结构
目前大多数高炉炉顶入炉焦炭分为层装焦炭和混装自循环焦丁，风口喷吹各种燃料，

国内以喷吹煤粉为主流，通过增加矿石中混装低价高反应性中块焦和焦丁可以降低燃料成
本。粗略计算可知，在混合矿中混合增加

40kg/t 的低价（按 1600 元/吨计算）高反应性中块

焦和

3kg/t 焦丁，并适当降低 10kg/t 煤比，缓解全炉透气性，高炉燃料成本可以降低 17.65

元

/吨。

生产高反应性中块焦允许使用更大比例低价的低灰、低硫弱黏结煤，钢厂可通过外购的

途径解决。假设层装大块低反应性高强度焦炭用量下限（为保持全炉透气性）为

230kg/t，

则高反应性中块焦的用量可达到燃料比的

7%~15%，占入炉焦比（包括焦丁）的比例约为

12%~23%。这部分高反应性中块焦在高炉内块状带通过碳素熔损反应和水煤气反应气化，
在软融带和滴落带通过直接还原气化和渗碳反应进入铁液，到达风口时基本消失，避免其
恶化炉缸死焦堆的透气和透液性。高炉实际能接受的混装高反应性焦炭数量主要受全炉透气
性和炉缸死焦堆透气、透液性（即炉芯活性）的约束，生产中在炉况顺行允许的前提下，须
通过工业试验逐步增加其配比。随着焦批缩小，要及时调整焦层布料矩阵，防止中心和边缘
气流通道被抑制，出现炉况波动时要及时置换为大块低反应性焦炭。

各种燃料实行优化分区投料
高反应性焦炭入炉后到达风口平面前与

CO2 发生熔损反应较多，粒度衰减较大，应将

高反应性焦炭分为两种粒级入炉，并适当增大高反应性层装焦炭粒度下限。如以

30mm 为界

大于

30mm 的粒级作为层装使用，10mm~30mm 粒级作为焦丁使用。

受目前国内大多数高炉采用并罐或串罐炉顶限制，不能实现炉顶装料时矿、焦同时放料

动态混合的最佳入炉形式，但可以使高反应性中块焦和焦丁在槽下与混合矿混合入炉，并
尽量减少混装入高炉中心透气通道的高反应性中块焦的数量。建议适当增大槽下装高反应性