高爐是冶煉的一種設施，也是目前最具有規模經濟的冶煉設施。目前所知最古老高爐是中國null時代（公元前1世紀）熔爐。
高爐是用鋼板作爐殼，殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸5部分，并有冷卻裝置、鼓風機、除塵器等重要裝置。
高爐生產是連續進行的，一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續生產幾年到十幾年。在生產時，從爐頂（一般爐頂是由料種與料斗組成，現代化高爐是鐘閥爐頂和無料鐘爐頂）不斷地裝入鐵礦石、冶金焦、null，從高爐下部的風口吹進熱風（1000～1300℃），噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的null將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的碳酸鈣等熔劑結合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。產生的煤氣從爐頂排出，經除塵后，作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。現代化高爐還可以利用爐頂的高壓，用導出的部分煤氣發電。高爐冶煉的主要產品是生鐵，還有副產高爐渣和高爐煤氣。
歷史沿革
目前所知最古老高爐是中國西漢時代（公元前1世紀）熔爐。在公元前5世紀中國文物中就發現鑄鐵出土可見該時代熔煉已經實用化。初期熔爐內壁是用粘土蓋的，用來提煉含磷鐵礦。西方最早的熔爐則是于瑞典1150年到1350年間出現。在這期間的熔爐都是自行發展摸索出現，沒有互相傳達關系。
中國宋代的高爐有的已高達五六米，容積十余立方米，爐的內形已接近于近代高爐，有爐腹角和爐身角，成為兩端略小，中間寬大的腰鼓狀?？梢哉J為，中國的高爐技術是通過與傳播火藥及火炮技術相近的途徑，在元代開始流傳到西方的。歐洲16世紀中葉的高爐已與中國宋代的高爐十分相似，但爐頂口略小一些，一般每6天大約只能出4噸~5噸生鐵，比中國同時期高爐少1倍。從17世紀到18世紀初，歐洲的高爐規格逐漸增加，由6米增至9米，在其他方面并沒有實質性的變化。
到了18世紀中葉后，則有了兩項重要變化。一是冶金焦的出現。焦炭的含硫量要少得多,不僅強度高,而且多孔透氣,不僅可以代替昂貴的木炭煉鐵，而且在增加高爐的高度時,也能承受相應大大增加的爐料的重壓，為大型高爐的出現鋪平了道路，也使高爐擺脫了對木材(木炭的原料)的嚴重依賴。二是鼓風技術的進步。在18世紀30年代，英國出現了新的鼓風辦法，擺脫水源對高爐地點限制的嘗試。1742年,達比第二(Abraham DarbyI)大膽采用了出現不太久的紐科門蒸汽機來鼓風，大大增加鼓風的能力，同時也促使人們研究新的裝置來代替又大又笨的皮囊鼓風器。1755年,達比第二在建立新高爐時選用了箱式鼓風器，并由蒸汽機推動。當1782年瓦特的旋轉動力蒸汽機出現后直接被用來提供鼓風的動力。到18世紀末，冶金焦和蒸汽機就已使英國的煉鐵業徹底改變了。19世紀高爐煉鐵技術的進步仍依賴于鼓風。高爐用焦炭、蒸汽鼓風機鼓風以及此后的預熱鼓風(1828年)、封閉爐頂(1832年)，為高爐逐漸大型化和趨于完善奠定了基礎。1832年,鼓風壓力達到0.19公斤/厘米2,比18世紀末增加了1倍多。高爐最大容積由1860年前的100~300立方米增加到19世紀末的500~700m3。
進入20世紀，高爐爐容不斷擴大到1000~3000m3，到20世紀后期爐容增加到4000~5000m3，最大的達到6000m3。20世紀50年代開始，高爐技術取得了顯著進步，普遍采用了高風溫、大風量、精料、風口噴吹、高壓爐頂、低硅冶煉等一系列技術措施，使技術指標不斷得到改善，焦比大幅度降低。60年代后，隨著噴吹燃料技術在高爐煉鐵中的不斷普及。1966年首都鋼鐵公司的高爐平均噴煤量達到159kg/t，焦比降到476kg/t。到70年代末，世界先進高爐的焦比已降到550kg左右，高爐利用系數近2.0 t/(㎡’·d)。80年代起，由于油價高漲、焦爐老化、煉焦煤和冶金焦短缺及環保對焦爐的限制等因素，世界高爐迅速轉向噴煤，到90年代噴煤量最多已達到200kg/t以上，焦比降到300kg/t以下。新中國成立后，煉鐵工業經歷了20世紀50年代的恢復建設、60年代的三線建設、80年代改革開放后的迅猛發展三個階段。在我國煉鐵工業超高速發展階段，煉鐵技術有了長足進步，高爐操作指標不斷改善，高爐容積不斷擴大，現代化水平不斷提高。
工作原理
高爐在現代主要用于煉鐵，其工作原理是，在生產時，從爐頂（一般爐頂是由料種與料斗組成，現代化高爐是鐘閥爐頂和無料鐘爐頂）不斷地裝入鐵礦石、冶金焦、，從高爐下部的風口吹進熱風（1000～1300℃），噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導出，經除塵后，作為工業用煤氣?，F代化高爐還可以利用爐頂的高壓，用導出的部分煤氣發電。
結構組成
高爐的橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。爐體是高爐組成的最基本部分，直接影響到高爐的運轉效率和產品質量。
高爐爐殼
現代化高爐廣泛使用焊接的鋼板爐殼，只有極少數最小的土高爐才用鋼加固的磚殼。爐殼的作用是固定冷卻設備，保證高爐砌體牢固，密封爐體，有的還承受爐頂載荷。爐殼除承受巨大的重力外，還要承受熱應力和內部的煤氣壓力，有時要抵抗崩料、坐料甚至可能發生的煤氣爆炸的突然沖擊，因此要有足夠的強度。爐殼外形尺寸應與高爐內型、爐體各部厚度、冷卻設備結構形式相適應。
爐喉
高爐本體的最上部分，呈圓筒形。爐喉既是爐料的加入口，也是煤氣的導出口。它對爐料和煤氣的上部分布起控制和調節作用。爐喉直徑應和爐缸直徑、爐腰直徑及大鐘直徑比例適當。爐喉高度要允許裝一批以上的料，以能起到控制爐料和煤氣流分布為限。主要起著保護爐襯、合理布料和限制煤氣灰被氣體大量帶出的作用。
爐喉護板：爐喉在爐料頻繁撞擊和高溫的煤氣流沖刷下，工作條件十分惡劣，維護其圓筒形狀不被破壞是高爐上部調節的先決條件。為此，在爐喉設置保護板（鋼磚）。小高爐的爐喉保護板可以用鑄鐵做成開口的匣子形狀；大高爐的爐喉護板則用100～150mm厚的鑄鋼做成。爐喉護板主要有塊狀、條狀和變徑幾種形式。變徑爐喉護板還起著調節爐料和煤氣流分布的作用。
爐身
高爐鐵礦石間接還原的主要區域，呈圓錐臺簡稱圓臺形，由上向下逐漸擴大，用以使爐料在遇熱發生體積膨脹后不致形成料拱，并減小爐料下降阻找力。爐身角的大小對爐料下降和煤氣流分布有很大影響。主要起著爐料的預熱、加熱、還原和造渣的作用。
爐腰
高爐直徑最大的部位。它使爐身和爐腹得以合理過渡。由于在爐腰部位有爐渣形成，并且粘稠的初成渣會使爐料透氣性惡化，為減小煤氣流的阻力，在渣量大時可適當擴大爐腰直徑，但仍要使它和其他部位尺寸保持合適的比例關系，比值以取上限為宜。爐腰高度對高爐冶煉過程影響不很顯著，一般只在很小范圍內變動。爐腰起著緩沖上升煤氣流的作用。爐腰部位的物料沖刷嚴重，所以爐腰是高爐的一個薄弱環節。
爐腹
高爐熔化和造渣的主要區段，呈倒錐臺形，連接著爐缸和爐腰。為適應爐料熔化后體積收縮的特點，其直徑自上而下逐漸縮小，形成一定的爐腹角。爐腹的存在，使燃燒帶處于合適位置，有利于氣流均勻分布。爐腹高度隨高爐容積大小而定，但不能過高或過低，一般為3.0～3.6m。爐腹角一般為79～82 ；過大，不利于煤氣流分布；過小，則不利于爐料順行。連接著爐缸和爐腰。其上大下小，也正適應氣體體積增加和爐料變成渣鐵后體積縮小的需要。爐腹部位溫度很高，并有大量熔渣形成，所以渣蝕嚴重，又是高爐部位的一個薄弱環節。
爐底、爐缸
爐缸是高爐燃料燃燒、渣鐵反應和貯存及排放區域，呈圓筒形。出鐵口、渣口和風口都設在爐缸部位，因此它也是承受高溫煤氣及渣鐵物理和化學侵蝕最劇烈的部位，對高爐煤氣的初始分布、熱制度、生鐵質量和品種都有極重要的影響。主要起著燃燒冶金焦和儲存渣鐵的作用。隨著冶煉強度提高，爐缸直徑也在擴大。
爐底是高爐爐底砌體不僅要承受爐料、渣液及鐵水的靜壓力，而且受到1400～4600℃的高溫、機械和化學侵蝕、其侵蝕程度決定著高爐的一代壽命。只有砌體表面溫度降低到它所接觸的渣鐵凝固溫度，并且表面生成渣皮（或鐵殼），才能阻止其進一步受到侵蝕，所以必需對爐底進行冷卻。通常采用風冷或水冷。目前我國大中型高爐大都采用全碳磚爐底或碳磚和高鋁磚綜合爐底，大大改善了爐底的散熱能力。
由于爐缸、爐底內襯的侵蝕不易修補，所以爐缸、爐底壽命的長短往往決定著一代高爐壽命的長短。
重要裝置
冷卻裝置
高爐爐襯內部溫度高達1400℃，一般耐火磚都要軟化和變形。高爐冷卻裝置是為延長磚襯壽命而設置的，用以使爐襯內的熱量傳遞出動，并在高爐下部使爐渣在爐襯上冷凝成一層保護性渣皮，按結構不同，高爐冷卻設備大致可分為：外部噴水冷卻、風口渣口冷卻、冷卻壁和冷卻水箱以及風冷(水冷)爐底等裝置。
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?，F代熱風爐是一種蓄熱式換熱器。目前風溫水平為1000℃-1200℃ ,高的為1250°C?1350°C ,最高 可達1450 C?1550°C。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。理論研究和生產實踐表明，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。
高爐除塵器
高爐除塵器用來收集高爐煤氣中所含灰塵的設備。高爐用除塵器有重力除塵器、離心除塵器、旋風除塵器、洗滌塔、文氏管、洗氣機、電除塵器、布袋除塵器等。粗粒灰塵（＞60～90um），可用重力除塵器、離心除塵器及旋風除塵器等除塵；細?；覊m則需用洗氣機、電除塵器等除塵設備。
高爐鼓風機
高爐最重要的動力設備。它不但直接提供高爐冶煉所需的氧氣，而且提供克服高爐料柱阻力所需的氣體動力?，F代大、中型高爐所用的鼓風機，大多用汽輪機驅動的離心式鼓風機和軸流式鼓風機。近年來使用大容量同步電動鼓風機。這種鼓風機耗電雖多，但啟動方便，易于維修，投資較少。高爐冶煉要求鼓風機能供給一定量的空氣，以保證燃燒一定的碳；其所需風量的大小不僅與爐容成正比，而且與高爐強化程度有關、一般按單位爐容2.1～2.5m3／min的風量配備。但實際上不少的高爐考慮到生產的發展，配備的風機能力都大于這一比例。
分類
高爐的規格以其有效容積表示，高爐按容積可分為300、600、750、1000、1200、1500、2000、2500、3000、4000等爐容的高爐。目前世界上最大高爐的有效容積為5580立方米。
應用領域
高爐除用于煉鐵還可生產錳鐵、鏡鐵和硅鐵；用作煉鋼的脫氧劑或合金添加劑，或用于鑄鐵廠調配鐵水成分。高爐爐渣以水渣或干渣形式用于制造水泥和其他建筑材料等。高爐煤氣是鋼鐵聯合企業能源系統的重要組成部分。
發展趨勢
隨著技術的發展和進步，高爐技術將會得到更廣泛的應用和發展，取得更好的效果。未來，高爐技術將會出現以下幾方面的發展趨勢：第一，自動控制技術的應用。高爐的生產操作需要很高的技術水平，隨著自動化、大數據等技術的發展，自動控制技術將會得到更廣泛的應用，使高爐的生產效率有所提高。第二，新型材料的研究和應用。在高爐的生產過程中，會產生大量的廢棄物和等污染物，未來將會研究和開發新型材料，如高溫材料和環保材料，以減少污染和資源的浪費。第三，多能源協同利用技術的應用。高爐的生產需要大量的能源，未來將會采用多能源協同利用技術，如風能、水能、太陽能等，以提高高爐的能源效率和資源利用率。
參考資料 >
高爐.全知識.2023-11-28
高爐概述、工作原理、應用、分類、選型指南、維護保養、注意事項、故障排除.賢集網.2023-11-23
鋼鐵煉鐵-高爐煉鐵原理、工藝的詳細介紹.鋼鐵學苑.2023-11-28
【技術文摘】高爐煉鐵技術工藝及應用分析.新浪財經.2025-08-04
高爐爐型結構及其各部位的作用.耐火材料網.2023-11-28
高爐煉鐵工藝的優化與發展趨勢研究.冶金信息裝備網.2023-11-28