历史

目前所知最古老高炉是中国西汉时代（纪元前1世纪）熔炉。在纪元前5世纪中国文物中就发现铸铁出土可见该时代熔炼已经实用化。初期熔炉内壁是用粘土盖的，用来提炼含磷铁矿。西方最早的熔炉则是于瑞典1150年到1350年间出现。这两国的熔炉都是自行发展摸索出现，没有互相传达关系。

使用石炭的近代高炉出现于1709年。由于欧洲当时森林多用途砍伐导致木炭产量减少、被迫开发使用石炭的炼铁法导致新技术出现，大幅增加炼铁效率。

日本第一个现代高炉是岩手县釜石市大桥高炉。由大岛高任设计，安政4年（1857年）11月26日点火，12月1日第一批铁产出。这天也定为日本打铁业纪念日。大桥高炉的遗迹于2015年获登录为世界遗产。

由于高炉炼铁是不间断连续生产作业，大批大量生产铁水可直接铸造生铁，所以有稳定、大量的社会需求是高炉生产的前提。在钢铁行业不景气的时期，如2008年底至2009年上半年，维持高炉生产即便相当于“每天把一辆奥迪开到海里”，也不能轻易停炉，因为那将导致几千万元的更大损失。

高炉生产法

高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。

鼓风机送出的冷空气在热风炉加热到800～1350℃以后，经风口连续而稳定地进入炉缸，热风使风口前的焦炭燃烧，产生2000℃以上的炽热还原性煤气。上升的高温煤气流加热铁矿石和熔剂，使成为液态；并使铁矿石完成一系列物理化学变化，煤气流则逐渐冷却。下降料柱与上升煤气流之间进行剧烈的传热、传质和传动量的过程。

下降炉料中的毛细水分当受热到100～200℃即蒸发，褐铁矿和某些脉石中的结晶水要到500～800℃才分解蒸发。主要的熔剂石灰石和白云石，以及其他碳酸盐和硫酸盐，也在炉中受热分解。石灰石中CaCO3和白云石中MgCO3的分解温度分别为900～1000℃和740～900℃。铁矿石在高炉中于400℃或稍低温度下开始还原。部分氧化铁是在高温区先熔于炉渣，然后再从渣中还原出铁。

石炭在高炉中不熔化，只是到风口前才燃烧气化，少部分焦炭在还原氧化物时气化成CO。而矿石在部分还原并升温到1000～1100℃时就开始软化；到1350～1400℃时完全熔化；超过1400℃就滴落。焦炭和矿石在下降过程中，一直保持交替分层的结构。由于高炉中的逆流热交换，形成了温度分布不同的几个区域：

1区是矿石与焦炭分层的干区，称块状带，没有液体；

2区为由软熔层和石炭夹层组成的软熔带，矿石开始软化到完全熔化；

3区是液态渣、铁的滴落带，带内只有石炭仍是固体；

4风口前有一个袋形的石炭回旋区，在这里，焦炭强烈地回旋和燃烧，是炉内热量和气体还原剂的主要产生地。

  1.烧结矿、石灰石2.石炭3.输送带4.投入口5.烧结矿、矿石、石灰石6.石炭7.热风管8.矿渣9.溶铣10.矿渣车11.混洗车12.气体分离器13.热风炉14.烟囱15.冷风16.微粉炭17.粉碎机18.分配器

反应过程

炭的燃烧产生一氧化碳、二氧化碳。

一氧化碳和铁产生氧化还原反应公式。

实际上还原反应又细分以下三阶段。

反应过程温度以T表示

320℃< T < 620℃

620℃< T < 950℃

950℃< T

杂质除去

原矿SiO2普遍含有杂质。通常会加入灰石（主成分CaCO3)作为氧化剂，而不是石灰（CaO）产生粘性反应去除杂质产生矿渣CaSiO3。

子反应。

闷炉

高炉和炼焦炉一样，一旦点火后就不能轻易停止运行，否则会使得炉体受到严重损伤。在经济不理想的情况下，企业压缩生产，但又不得停火，所以只能降低炉温，使得炉子处于保温状态，延长产品出炉的时间，减少营运成本。这种行为行内称为闷炉。

各地区现况

中国

中国有高炉的钢厂有首钢、包钢、宝钢、鞍钢等，其中宝钢高炉是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。

日本

 北九州工业地带神户制钢高炉

日本有高炉的炼钢厂：

新日鐡住金：7座（室兰、君津、鹿岛、名古屋、和歌山、八幡、大分）

JFE：4座（京滨、千叶、仓敷、福山）

神户制钢所：2座（神户、加古川）

日新制钢：1座（吴）

合计14座机组

越南

台塑集团：与中钢及JFE合资，于河静建设2座高炉，一号高炉原预计于2016年6月25日点火，因官方审批作业未完成而延后。

美国

美国米塔尔钢铁公司（Mittal Steel USA）原铁2005年年产量2千万吨

美国钢铁公司原铁2005年年产量2.12千万吨

AK钢铁集团 （AK Steel Group）铁制品2005年年产量640万吨

纽柯公司 （Nucor Corporation）售出2006年2千2百11.8万吨，2006年净销售额147.513亿美元

相关条目

炼钢厂

生铁

参考

Archaeological Investigations on the Beginning of Blast Furnace-Technology in Central Europe

A. Wetterholm, "Blast furnace studies in Nora bergslag" (Örebro universitet 1999, Järn och Samhälle) ISBN 91-7668-204-8

N. Bjökenstam, "The Blast Furnace in Europe during the Middle Ages: part of a new system for producing wrought iron" in G. Magnusson, The Importance of Ironmaking: Technological Innovation and Social Change I (Jernkontoret, Stockholm 1995), 143–53 and other papers in the same volume.

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