随着高炉炼铁工艺的发展以及“碳达峰、碳中和”的推进,以焦炭为核心能源的高炉炼铁面临诸多挑战。一方面,受疫情影响,炼焦煤进口受限且价格攀升,造成炼铁生产成本升高。另一方面,企业通过提高肥煤和焦煤在配煤中的比例生产高质量焦炭,这与我国优质炼焦煤资源稀缺形成巨大供需矛盾,面临不可持续性发展风险。如何既能生产满足高炉炼铁需要的高强度冶金焦炭,又能降低对优质稀缺炼焦煤资源的过度依赖是本文重点解决的问题。本文提出通过在配合煤中添加煤粉改质剂和在焦炭表面喷洒ZBS提质增效剂两种措施实现利用高氢低碳类低质炼焦煤制备高强度冶金焦炭。首先通过2kg、70kg改质炼焦实验,对焦炭质量进行分析,探索配加低质炼焦煤制备高强度冶金焦炭的可行性;其次进行喷洒ZBS提质增效剂改善冶金焦炭热态性能实验;研究低质炼焦煤配加比例、提质增效剂浓度和与煤粉改质剂联用情况下,对焦炭质量的影响;然后对煤粉改质剂与焦炭提质增效剂作用机理进行分析;最后进行喷洒焦炭提质增效剂高炉冶炼工业性试验,为技术推广规模化应用积累数据和经验。主要结论如下:（1）配加气煤改质炼焦2kg焦炉实验表明,随着气煤比例的增加,配合煤黏结性指数下降,焦炭机械强度与热态性能降低。添加煤粉改质剂后,配合煤黏结性指数得到提升,焦炭机械强度和热态性能得到明显改善,能够达到一级冶金焦炭标准。70kg焦炉改质炼焦实验结果再次表明,当气煤配加量从12%增加到22%时,添加煤粉改质剂能够使焦炭机械强度达到生产配煤比所炼焦炭的水平,热态性能得到进一步改善。（2）对配加不同比例气煤制备的焦炭进行喷洒ZBS提质增效剂处理,焦炭CRI与CSR均得到改善,达到一级冶金焦炭标准;提质增效剂浓度越高,焦炭热态性能改善幅度越大;在对已经使用煤粉改质剂的焦炭喷洒提质增效剂后,焦炭热态性能得到进一步提升,但提升幅度有限。（3）煤粉改质剂能够减少塑性阶段的缩合和交联反应,使焦炭芳香环层片间的距离减小,堆砌高度和直径增大,形成更加致密的微晶结构,改善焦炭质量。ZBS提质增效剂可吸附在焦炭气孔上,堵塞焦炭气孔,在反应过程中,减少焦炭中无序碳的数量,提高石墨化度,降低焦炭表面活性,进而抑制溶损反应,改善焦炭热态性能。（4）喷洒ZBS提质增效剂改善焦炭热态性能和高炉冶炼工业试验期间,试验焦炭热态性能得到显著改善,CRI平均降低5.20%,CSR平均提高7.83%。高炉技术经济指标得到改善,试验期间,综合燃料比降低11.63kg/t。