正文
高爐生産時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)，從位于爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下焦炭(有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料)中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐内上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中不還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣，從渣口排出。産生的煤氣從爐頂導出，經除塵後，作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。高爐冶煉流程見圖。
簡史和近況早期高爐使用木炭或煤作燃料，18世紀改用焦炭，19世紀中葉改冷風為熱風(見冶金史)。20世紀初高爐使用煤氣内燃機式和蒸汽渦輪式鼓風機後，高爐煉鐵得到迅速發展。20世紀初美國的大型高爐日産生鐵量達450噸，焦比1000公斤／噸生鐵左右。70年代初，日本建成4197米高爐，日産生鐵超過1萬噸，燃料比低于500公斤／噸生鐵。中國在清朝末年開始發展現代鋼鐵工業。1890年開始籌建漢陽鐵廠，1号高爐（248米,日産鐵100噸）于1894年5月投産。1908年組成包括大冶鐵礦和萍鄉煤礦的漢冶萍公司。1980年，中國高爐總容積約8萬米,其中1000米以上的26座。1980年全國産鐵3802萬噸，居世界第四位。
70年代末全世界2000米以上高爐已超過120座，其中日本占1/3，中國有四座。全世界4000米以上高爐已超過20座，其中日本15座，中國有1座在建設中。
50年代以來，中國鋼鐵工業發展較快，高爐煉鐵技術也有很大發展，主要表現在：1.綜合采用精料、上下部調劑、高壓爐頂、高風溫、富氧鼓風、噴吹輔助燃料（煤粉和重油等）等強化冶煉和節約能耗新技術，特别在噴吹煤粉上有獨到之處。1980年中國重點企業高爐平均利用系數為1.56噸/(米·日)，焦比為539公斤/噸生鐵；2.綜合利用含釩钛的鐵礦石取得了突破性進展，含稀土的鐵礦石的利用也取得了較大的進展。
高爐冶煉主要技術經濟指标分述如下：
高爐利用系數每立方米高爐有效容積一晝夜生産生鐵的噸數,是衡量高爐生産效率的指标。比如1000米高爐，日産2000噸生鐵，則利用系數為2噸/(米·日)。
焦比每煉一噸生鐵所消耗的焦炭量,用公斤/噸生鐵表示。高爐焦比在80年代初一般為450～550公斤/噸生鐵，先進的為380～400公斤/噸生鐵。焦炭價格昂貴，降低焦比可降低生鐵成本。
燃料比高爐采用噴吹煤粉、重油或天然氣後，折合每煉一噸生鐵所消耗的燃料總量。每噸生鐵的噴煤量和噴油量分别稱為煤比和油比。此時燃料比等于焦比加煤比加油比。根據噴吹的煤和油置換比的不同，分别折合成焦炭（公斤），再和焦比相加稱為綜合焦比。燃料比和綜合焦比是判别冶煉一噸生鐵總燃料消耗量的一個重要指标。
冶煉強度每晝夜高爐燃燒的焦炭量與高爐容積的比值，是表示高爐強化程度的指标，單位為噸/（米·日）。
休風率休風時間占全年日曆時間的百分數。降低休風率是高爐增産的重要途徑。一般高爐休風率低于2％。
生鐵合格率化學成分符合規定要求的生鐵量占全部生鐵産量的百分數，是評價高爐優質生産的主要指标。
生鐵成本是從經濟方面衡量高爐作業的指标。
經濟指标
70年代末全世界2000立方以上高爐已超過120座，其中日本占1/3，中國有四座。全世界4000立方以上高爐已超過20座，其中日本15座，中國有1座在建設中。
50年代以來，中國鋼鐵工業發展較快，高爐煉鐵技術也有很大發展，主要表現在：①綜合采用精料、上下部調劑、高壓爐頂、高風溫、富氧鼓風、噴吹輔助燃料（煤粉和重油等）等強化冶煉和節約能耗新技術，特别在噴吹煤粉上有獨到之處。1980年中國重點企業高爐平均利用系數為1.56噸/(米·日)，焦比為539公斤/噸生鐵；②綜合利用含釩钛的鐵礦石取得了突破性進展，含稀土的鐵礦石的利用也取得了較大的進展。
高爐冶煉主要技術經濟指标，分述如下：
利用系數
每立方米高爐有效容積一晝夜生産生鐵的噸數，是衡量高爐生産效率的指标。比如1000立方高爐，日産2000噸生鐵，則利用系數為2噸/(米·日)。
焦比每煉一噸生鐵所消耗的焦炭量,用公斤/噸生鐵表示。高爐焦比在80年代初一般為450～550公斤/噸生鐵，先進的為380～400公斤/噸生鐵。焦炭價格昂貴，降低焦比可降低
成本。
燃料比高爐采用噴吹煤粉、重油或天然氣後，折合每煉一噸生鐵所消耗的燃料總量。每噸生鐵的噴煤量和噴油量分别稱為煤比和油比。此時燃料比等于焦比加煤比加油比。根據噴吹的煤和油置換比的不同，分别折合成焦炭（公斤），再和焦比相加稱為綜合焦比。燃料比和綜合焦比是判别冶煉一噸生鐵總燃料消耗量的一個重要指标。
強度
每晝夜高爐燃燒的焦炭量與高爐容積的比值，是表示高爐強化程度的指标，單位為噸/（米·日）。
休風率休風時間占全年日曆時間的百分數。降低休風率是高爐增産的重要途徑一般高爐休風率低于2%。
生鐵合格率化學成分符合規定要求的生鐵量占全部生鐵産量的百分數，是評價高爐優質生産的主要指标。
生鐵成本是從經濟方面衡量高爐作業的指标。
工藝設備
設備
橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼闆作爐殼，殼内砌耐火磚内襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技術經濟指标良好，工藝簡單，生産量大，勞動生産效率高，能耗低等優點，故這種方法生産的鐵占世界鐵總産量的絕大部分。高爐生産時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳，在爐内上升過程中除去鐵礦石中的氧、硫、磷，還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質（主要為脈石SiO2）和石灰石等熔劑結合生成爐渣（主要為CaSiO3等），從渣口排出。産生的煤氣從爐頂排出，經除塵後，作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要産品是生鐵，還有副産高爐渣和高爐煤氣。
熱風爐
熱風爐是為高爐加熱鼓風的設備，是現代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風溫可以通過提高煤氣熱值、優化熱風爐及送風管道結構、預熱煤氣和助燃空氣、改善熱風爐操作等技術措施來實現。理論研究和生産實踐表明，采用優化的熱風爐結構、提高熱風爐熱效率、延長熱風爐壽命是提高風溫的有效途徑。
鐵水罐車
鐵水罐車用于運送鐵水，實現鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉移或放置在混鐵爐下，用于高爐或混鐵爐等出鐵。
相關知識
煉鐵的原理
（怎樣從鐵礦石中煉出鐵）用還原劑将鐵礦石中的鐵氧化物還原成金屬鐵。鐵氧化物（Fe2O3、Fe3O4、FeO）+還原劑（C、CO、H2） 鐵（Fe）
反應的化學方程式分别為Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2（反應條件——高溫）等
煉鐵的方法
（1）直接還原法（非高爐煉鐵法）
（2）高爐煉鐵法（主要方法）
原料作用
（1）鐵礦石：（一般為赤鐵礦、磁鐵礦）提供鐵元素。
冶煉一噸鐵大約需要1.5—2噸礦石。
（2）焦炭：提供熱量；提供還原劑；作料柱的骨架。
冶煉一噸鐵大約需要500Kg焦炭。
反應方程式C(焦炭)+O2=CO2
C焦炭+CO2=2CO
（3）熔劑：（石灰石、白雲石、螢石）
使爐渣熔化為液體；去除有害元素硫（S）、除去雜質
（4）空氣：為焦碳燃燒提供氧、提供熱量
操作規程
1.高爐内襯耐火材料、填料、泥漿等，應符合設計要求，且不得低于國家标準的有關規定。
2.風口平台應有一定的坡度，并考慮排水要求，寬度應滿足生産和檢修的需要，上面應鋪設耐火材料。
3.爐基周圍應保持清潔幹燥，不應積水和堆積廢料。爐基水槽應保持暢通。
4.風口、渣口及水套，應牢固、嚴密，不應洩漏煤氣；進出水管，應有固定支撐；風口二套，渣口二、三套，也應有各自的固定支撐。
5.高爐應安裝環繞爐身的檢修平台，平台與爐殼之間應留有間隙，檢修平台之間宜設兩個走梯。走梯不應設在渣口、鐵口上方。
6.為防止停電時斷水，高爐應有事故供水設施。
7.冷卻件安裝之前，應用直徑為水管内徑0.75～0.8倍的球進行通球試驗，然後按設計要求進行水壓試驗，同時以0.75kg的木錘敲擊。經10min的水壓試驗無滲漏現象，壓力降不大于3%，方可使用。
8.爐體冷卻系統，應按長壽、安全的要求設計，保證各部位冷卻強度足夠，分部位按不同水壓供水，冷卻器管道或空腔的流速及流量适宜。并應滿足下列要求：
——冷卻水壓力比熱風壓力至少大0.05MPa；
——總管測壓點的水壓，比該點到最上一層冷卻器的水壓應至少大0.1MPa；
——高爐風口、渣口水壓油設計确定；
——供水分配管應保留足夠的備用水頭，供高爐後期生産及冷卻器由雙聯（多聯）改為單聯時使用；
——應制定因冷卻水壓降低，高爐減風或休風後的具體操作規程。
9.熱電偶應對整個爐底進行自動、連續測溫，其結果應正确顯示于中控室（值班室）。采用強制通風冷卻爐底時，爐基溫度不宜高于250℃；應有備用鼓風機，鼓風機運轉情況應顯示于高爐中控室。采用水冷卻爐底時，爐基溫度不宜高于200℃。
10.采用汽化冷卻時，汽包應安裝在冷卻器以上足夠高的位置，以利循環。汽包的容量，應能在最大熱負荷下1h内保證正常生産，而不必另外供水。
11.汽包的設計、制作及使用，應遵守下列規定：
——每個汽包應有至少兩個安全閥和兩個放散管，放散管出口應指向安全區；
——汽包的液位、壓力等參數應準确顯示在值班室，額定蒸發量大于4t/h時，應裝水位自動調節器；蒸發量大于2t/h時，應裝高、低水位警報器，其信号應引至值班室；
——汽化冷卻水管的連接不應直角拐彎，焊縫應嚴密，不應逆向使用水管（進、出水管不能反向使用）；
——汽化冷卻應使用軟水，水質應符合GB1576的規定。
