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高炉是炼铁的主要设备，它具有产量大，生产率高和成本低的优点。

高炉冶炼过程包含着复杂的物理化学变化。炼铁原料从高炉炉顶加入后，经过预热、铁氧化物的还原和熔化、铁和渣下滴流动分离、焦炭的燃烧及产生煤气等过程而获得生铁。其冶炼过程是在高温下连续进行的。

高炉炉体分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸及炉底等部位。其中炉喉、炉腰和炉缸为中空圆柱体，炉身和炉腹则分别为上小下大和上大下小的平截空心圆锥台体，炉底为圆柱体。

高炉各部位的工作温度：炉底、炉缸区为1450~1800℃;炉腹、炉腰区域为1400~1600℃;炉身上部为600~800℃。

高炉内型逐步向矮胖化发展。高炉本体的内衬结构及其使用的耐火材料材质也在不断探索和发展。近几年，炉底、炉缸炉村结构较多采用的引进技术有日本的大炭块结构，美国UCAR公司的大炭块加热压小炭砖结构和以法国SAVOIE公司为代表的西欧的大炭块加陶瓷杯结构;炉腹以上由于采用的冷却设备不同，炉衬构造也有较大差异。目前，冷却设备主要有冷却板、冷却壁以及冷却板和冷却壁组合的“板壁结合”;中、小型高炉在炉身中、上部还有支梁式水箱。高炉内衬结构如下图所示：

炉底、炉缸选用的耐火材料.既有发达国家开发和研制的新型材料，如日本的超微孔炭块(BC一8SRJ)和风口硅线石(或碳化硅质)组合砖.美国的D级炭块和NMA、NMD热压小炭砖，法国的刚玉莫来石质的陶瓷杯砖，德国SGL微孔炭块，也有国产的多种结合刚玉、刚玉莫来石砖，半石墨质炭砖、模压小炭砖等。

炉腹到炉身下部的耐火材料演变过程为黏土砖→高铝砖→硅线石砖→合成莫来石砖→刚玉砖(烧成、电熔)→碳化硅砖(自结合、氮化硅结合)，赛隆结合碳化硅、赛隆结合刚玉、半石墨质热压小块炭砖、烧成微孔AL2O3-C砖、半石墨炭-碳化硅砖和石墨砖等新型耐火材料也相继推广应用;炉身中上部除普遍采用高密度黏土砖、高密度高铝砖、磷酸盐浸渍黏土砖等AL2O3-SiO2系耐火材料外，也有在炉身上部采用2~3段代衬镶砖冷却壁(即取消内衬耐火砖);代衬镶砖冷却壁使用范围甚至扩大到包括炉腹、炉腰和炉身的高炉上部砌体;炉喉已普遍采用钢砖或水冷钢砖，钢砖与炉壳间充填浇注料(或喷涂回弹料+高铝水泥)，炉顶煤气封罩普遍采用耐火喷涂层。

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冶炼强度是建立在容积利用系数基础上的强化指标，是我国50年代从前苏联引入的，是以容积燃烧强度来衡量高炉的强化程度，在一定程度上误导人们采用粗放型的操作方式，单纯以多鼓风、多烧焦炭、多出铁做为衡量高炉生产率的指标；同时，由于历史原因，在钢铁需求旺盛、产能不足、钢铁产品有较大利润空间的时期，片面追求高冶炼强度以达到高的容积利用系数，大多是重产量、轻能耗，重系数、轻焦比，导致燃料比长期居高不下。随着我国经济转型发展对钢铁工业提出了更高的要求，相应的评价标准也需随之发生变化。

因此，项钟庸院士倡导的建立在炉缸面积利用系数基础上的以炉腹煤气量指数来衡量高炉强化程度的方法，更科学、更符合高炉冶炼的本质。宝钢高炉以减少吨铁炉腹煤气量来达到强化的实践表明，降低燃料是能有效降本增效。提高富氧率和炉顶压力是强化高炉的合适选择。

2.喷煤比指标优化

喷煤是高炉炼铁节能降耗和降低成本的重大技术措施，对高炉炼铁的意义在于以煤代焦、降低焦比，节约焦炭生产的投资和能耗，缓解主焦煤匮乏的矛盾；同时，能改善高炉冶炼操作，促进高炉稳定顺行。因此，一些企业不顾及自身的风温和精料水平，盲目追求高喷煤比，造成过量喷吹、置换比下降、燃料比升高，以致炉尘中的含碳量甚至超过了50%。

许满兴教授提出的经济喷煤比理论指出，在高炉不同时期阶段寻求统计出焦比、燃料比和利用系数相对应的喷煤比，即为该高炉某时期阶段的经济喷煤比。经济喷煤比的前提是喷煤比的提高不造成燃料比和高炉炉尘含碳量（正常情况下≤20%）的上升。

四、结束语

在原燃料资源日益紧张、产能明显过剩、节能减排要求严峻的形势下，低成本炼铁是钢铁企业生存和发展的必然途径。具体做法是：依靠*技术，优化原燃料结构，改善精料水平，降低原燃料成本；优化高炉操作指标参数，树立科学的冶炼强化观，克服片面追求高生产指标（高冶炼强度、高利用系数、高喷煤比等），维持与冶炼条件相适应的炉腹煤气量，达到高炉的高效率，维持与冶炼条件相适应的经济喷煤比，达到提高置换比、降低燃料比的目的。

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