铁焦是指是将煤和铁矿石混合后,用连续式干馏炉加热,将其中的铁矿石还原成金属铁、煤结焦的复合球块料,是一种新型高炉复合原料,相比于传统的高炉炉料具有反应性高、还原性好以及原料适应性强等优势。在高炉中可用铁焦置换部分高炉用焦,由于铁矿石与CO进行还原反应而产生CO2,而铁焦内含有的超细金属铁变成催化剂,大幅提高了CO2与焦炭反应生成还原性气体的反应速度,促进碳溶损反应在低温下进行,即降低初始反应温度。而随着高炉热储备区温度的降低,使控制FeO-Fe还原平衡点发生移动,从而大幅降低焦比,减少CO2排放,节能又环保。此外,铁焦能大幅提高弱黏结煤和低品位铁矿石的使用比率,提高紧缺资源的应对能力。由于反应性与反应后强度存在负相关性,反应性高的焦炭其反应后强度往往较低,制约了铁焦在高炉冶炼中的使用。因此,日本有关研究人员首先提出了“双高”铁焦的概念,即具有高CRI、高CSR的铁焦,成为了业界研究的重点和难点。为了开发出满足高炉生产需求的“双高”铁焦,本研究基于沙钢炼焦煤和铁矿石资源,将几种生产常用铁矿石添加到配合煤中,利用40kg试验焦炉模拟常规炼焦生产来制备铁焦,分析了铁矿石成分、添加比例、炼焦工艺条件及添加物对铁焦性能的影响;利用热重分析仪研究了不同铁焦的碳损反应,测定了它们的开始反应温度;用偏光显微镜观察了铁焦的光学组织结构,还对铁焦的进行了 SEM和XRD分析,观察了铁焦的微观形貌和微晶结构;研究了用不同品种和不同比例进行配煤结构优化替代来提高铁焦强度,分析了优化原理。通过系统研究各种影响因素对铁焦性能的影响,最终综合得到制备“双高”铁焦的最佳原料和工艺条件,为开发“双高”铁焦提供理论依据。研究结果表明:（1）添加铁矿粉使铁焦的灰分上升,冷态强度降低,反应性CRI上升,反应后强度CSR下降,不同铁矿粉对铁焦影响有一定差别;铁矿粉加剧了铁焦的碳溶损反应,降低了反应起始温度,促使CRI上升、CSR下降。（2）通过扫描电镜SEM分析发现,铁矿粉被炭化后被还原成金属铁或铁氧化物,且以不规则的尺寸和形态分布在铁焦气孔和碳基质中,且随着添加比例的增加,铁焦中被还原成的金属铁或铁氧化物增多,局部区域成片聚集,更多金属铁与Al和Si生成Al-Si-Fe或Si-Fe复合体,使铁焦成分变的更加复杂。通过铁焦光学组织分析可知,添加铁矿粉后,配合煤中活性组分相对含量减少,惰性组分相对含量增加,导致铁焦中中粗粒镶嵌组织减少,各向同性、丝质及破片增加,从而提高了铁焦的反应性。（3）提高堆密度和炼焦最终温度以及添加焦油渣会改善铁焦强度,但使反应性有一定降低。研究认为,堆密度在0.95 kg/m3、焦油渣添加3%以及炼焦最终温度控制在1100℃,铁焦的冷态强度和反应后强度较好,反应性仍保持较高水平。（4）通过HK焦煤替代SX焦煤、LX肥煤替代WH肥煤及ZZ1/3焦煤替代DT1/3焦煤三组配煤优化实验,铁焦不仅具备了高的反应性,同时还提高了热态强度。其中利用10%HK焦煤替代SX焦煤得到的铁焦M40为83.02%,M10为8.5%,CRI为46.3%,CSR为32.9%,基本达到了“双高”铁焦指标要求。