在全球暖化及原料價格高漲的情況下，在今后高爐操作中進一步推進低還原劑比、低焦比操作，增加低品位原料的使用比例來提高原料選擇自由度是一項重要的技術課題。

眾所周知，在燒結礦或鐵礦石原料中混合焦炭進行高爐裝料的焦炭混合裝料是實現(xiàn)這些課題的技術之一。它雖然是提高軟融帶的透氣性、提高還原性的技術，但是在實際高爐中它的混合量只有5%左右。這是由于作為原料的焦炭相互間有粒徑差，使得塊狀帶的透氣性惡化，還由于混合層的分離造成半徑方向上的O/C控制變得困難，從而不能得到所期待的裝入物目標分布，且產(chǎn)生分離的混合焦炭流入堆積物中心部，由氣化反應劣化后蓄積于爐芯，使爐下部的透氣性、通液性變差。增大焦炭混合量時，需混合通常的塊焦，因此焦炭和原料的粒徑比變大，混合層的分離非常顯著。

JFE鋼鐵公司在對焦炭混合層的特性進行調(diào)查的同時，開發(fā)出了均勻的裝入方法，并在東日本廠（千葉廠）6號高爐建立了在礦石原料中增大混合焦炭比例的方法，實現(xiàn)了在低處理礦比條件下的高利用系數(shù)。

試驗采用的裝料模型是JFE公司東日本廠（千葉地區(qū)）6號高爐的1/178裝料模型。6號高爐是在爐頂裝有三平行料斗的無料鐘式高爐。裝料模型為再現(xiàn)實際原料布料時的行為，安裝了由貯料槽、給料調(diào)節(jié)倉、無料鐘裝料裝置組成的裝料裝置，且在裝料試驗中從爐體下部的氣體吹入口送入了200Nm3/h的空氣。調(diào)查了裝料速度、混合焦炭與原料的粒徑比對傾斜角達30°的爐頂堆積面混合層分離行為的影響。

焦炭與原料的混合方法，采取了經(jīng)模型試驗使從垂直溜槽布料時的焦炭混合比例隨時間的變化一定的方式，即從爐頂料斗同時布料（從各自的爐頂料斗分別排出原料、焦炭，在旋轉溜槽上進行混合）。旋轉溜槽的傾動角分別采用30°、40°、48°、54.5°，單環(huán)布料。

采用激光料位計測定了布料后的爐頂堆積形狀。且在爐頂堆積面上向半徑方向插入圓管進行試樣取樣，求出各半徑位置上焦炭混合比例的分布。對所采取的試樣中的原料、焦炭則用碘化鈉飽和水溶液進行比重分離，進行粒度分析。

當進行旋轉溜槽傾動角54.5°單環(huán)布料時，爐頂堆積面上焦炭混合比例的半徑方向上的分布，顯示出從主流落下位置向爐中心，或向爐壁方向上距離越遠焦炭的混合比例越高。

采用前項裝入物分布模型，分析了可實現(xiàn)均勻焦炭混合比例的增大焦炭混合比例裝料方法。將焦炭和礦石各自分為兩批，第一組礦石中混合塊焦，第二組礦石中混入小塊焦。塊焦采用爐頂料斗同時排出方式，小塊焦采用貯礦槽同時排出方式與礦石混合。焦炭混合量兩批分別為3.75%，總計為7.5%。

根據(jù)裝入物分布模型設定了半徑方向上可以得到均勻混合分布的裝料方式，并進行裝料試驗驗證了其效果。裝料試驗后讓低黏性樹脂流過堆積表面并使其滲透，固化后進行切割觀察了堆積截面的情況。焦炭臺基上第二組礦石中小塊焦都均勻分布，而第一組中混合的塊焦炭在以往的方式下分離后流向中心，但在新方式下均勻存在于礦石中。（榕霖）