近年来,极端异常天气的增加与温室效应呈正相关(特别是工业革命以来人类活动引起的日益剧增的CO2排放量)。钢铁行业是仅次于化工和水泥的第三大CO2排放源,占我国CO2总排放量的15%,其中炼铁的CO2排放总量占钢铁业70%～90%以上。为此,降低炼铁中CO2排放量是钢铁行业节能减排的核心。另外,因发展中国家在新型工业化过程中引起钢铁消费量的增加,使冶金焦价格尤其是焦煤价格上涨,降低了钢铁行业的利润空间。欧洲、日本等国的研究报告表明,把非焦煤和铁矿粉混合、制备成含铁型焦(Carbon Iron Composite以下简称CIC),在焦化时,含铁型焦中的铁矿粉还原为金属铁,它与焦炭密切接触,既可作为高炉中焦炭气化反应的催化剂降低气化反应温度；又能用廉价的非炼焦煤,且把预还原的金属化炉料入炉,是可以改善高炉固定床蓄热区的热平衡状态、扩大焦煤资源的适用范围、提高高炉竞争力、降低焦比、减少CO2排放量和解决炼铁过程资源环境问题的有效方法之一。目前,研制、开发CIC的制备与应用理论和技术,已成为欧洲、日本等先进国家钢铁行业的一个研究热点和重点。本研究作为研发CIC和降低高炉C02排放量的基础研究,把约占我国煤炭资源3/4的非焦煤(神府动力煤)和澳矿粉破碎、筛分、按不同比例混合,经预热、热压成型和高温焦化后,制备出不同澳矿(Australian Mine Powder以下简称AMP)含量的CIC试样。用电子力学试验机测定CIC的抗压强度；用OM、X射线衍射仪和热重分析仪等测定试样焦化前、后的微观组织结构、物相和气化起始温度等试验数据,分析研究澳矿含量对CIC抗压强度、微观组织结构和气化反应起始温度的影响,分析、探讨CIC和澳矿含量对改善高炉固定床蓄热区热平衡状态、降低C02排放量的作用机理。为提高高炉竞争力、降低焦比、减少C02排放量和解决炼铁过程资源与环境的矛盾提供基础试验数据。试验结果表明：把神府煤和澳矿粉分别破碎、筛分到2.5mm和38.5μmm,经80Mpa、150℃热压成型制备的冷态含铁型焦(CIC),其煤/铁矿石的颗粒之间结合紧密、强度达5.17MPa以上。热压成型CIC的抗压强度随着澳矿粉含量的增加而降低。冷态CIC的强度平均为5.89MPa；而焦化后CIC平均强度降低了66.7%,含9%以上澳矿的CIC焦抗压强度仅为普通焦炭的一半。说明含CIC还未能达到与普通焦炭一样的强度,未来可以通过改变粘结剂的比例、提高热压温度和压强来改善其强度,满足高炉的使用要求。CIC焦化时,澳矿(Fe203)颗粒被还原性气体H2逐级还原为Fe3O4、 FeO和Fe原子,且随澳矿粉含量的增加,CIC中的Fe含量增大。焦化过程形成的气孔,为促进碳气化反应提供了动力学条件。随澳矿粉含量的增加,CIC的气化反应起始温度逐步降低,由787.5℃降低至665.3℃,平均降幅接近0.63℃/1%AMP。因Fe原子的催化作用,气化反应的热效应吸热同比增加4.46kJ；CIC气化反应活化能降为175.6±8kJ/mol。理论分析与模拟计算表明,含38.2%澳矿的CIC在500～900℃(高炉固定床蓄热区)可打破原高炉炉身的CO/CO2平衡,降低该区域CO2的比例,通过改善高炉热平衡实现降焦比(高炉中碳利用率)和减少CO2排放量的目的。