高爐- 維基百科，自由的百科全書

高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。

鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，並使爐喉 ... 高爐 維基百科，自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋 此條目需要補充更多來源。

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高爐上方口的熔融鐵 高爐外觀，從左至右依次為煙囪、兩座熱風爐、高爐、進料的斜式皮帶輸送機 1313年的中國高爐繪畫 高爐是煉鐵的一種設施，也是目前最具有規模經濟的煉鐵法。

目次 1歷史 2高爐生產法 2.1反應過程 2.2雜質除去 2.3悶爐 3各地區現況 3.1中國大陸 3.2日本 3.3臺灣 3.4越南 3.5美國 4相關條目 5參考 歷史[編輯] 目前所知最古老高爐是中國西漢時代（西元前1世紀）熔爐。

在紀元前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於瑞典1150年到1350年間出現。

使用石炭的近代高爐出現於1709年。

由於歐洲當時森林多用途砍伐導致木炭產量減少、被迫開發使用石炭的煉鐵法導致新技術出現，大幅增加煉鐵效率。

日本第一個現代高爐是岩手縣釜石市大橋高爐。

由大島高任設計，安政4年（1857年）11月26日點火，12月1日第一批鐵產出。

這天也定為日本打鐵業紀念日。

大橋高爐的遺跡於2015年獲登錄為世界遺產。

由於高爐煉鐵是不間斷連續生產作業，大批大量生產鐵水可直接鑄造生鐵，所以有穩定、大量的社會需求是高爐生產的前提。

在鋼鐵行業不景氣的時期，如2008年底至2009年上半年，維持高爐生產即便相當於「每天把一輛奧迪開到海裡」，也不能輕易停爐，因為那將導致幾千萬元的更大損失。

高爐生產法[編輯] 高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。

鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，並使爐喉料面保持一定的高度。

焦炭和礦石在爐內形成交替分層結構。

礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。

鼓風機送出的冷空氣在熱風爐加熱到800～1350℃以後，經風口連續而穩定地進入爐缸，熱風使風口前的焦炭燃燒，產生2000℃以上的熾熱還原性煤氣。

上升的高溫煤氣流加熱鐵礦石和熔劑，使成為液態；並使鐵礦石完成一系列物理化學變化，煤氣流則逐漸冷卻。

下降料柱與上升煤氣流之間進行劇烈的傳熱、傳質和傳動量的過程。

下降爐料中的毛細水分當受熱到100～200℃即蒸發，褐鐵礦和某些脈石中的結晶水要到500～800℃才分解蒸發。

主要的熔劑石灰石和白雲石，以及其他碳酸鹽和硫酸鹽，也在爐中受熱分解。

石灰石中CaCO3和白雲石中MgCO3的分解溫度分別為900～1000℃和740～900℃。

鐵礦石在高爐中於400℃或稍低溫度下開始還原。

部分氧化鐵是在下部高溫區先熔於爐渣，然後再從渣中還原出鐵。

石炭在高爐中不熔化，只是到風口前才燃燒氣化，少部分焦炭在還原氧化物時氣化成CO。

而礦石在部分還原並升溫到1000～1100℃時就開始軟化；到1350～1400℃時完全熔化；超過1400℃就滴落。

焦炭和礦石在下降過程中，一直保持交替分層的結構。

由於高爐中的逆流熱交換，形成了溫度分布不同的幾個區域： 1區是礦石與焦炭分層的干區，稱塊狀帶，沒有液體； 2區為由軟熔層和石炭夾層組成的軟熔帶，礦石開始軟化到完全熔化； 3區是液態渣、鐵的滴落帶，帶內只有石炭仍是固體； 4風口前有一個袋形的石炭迴旋區，在這裡，焦炭強烈地迴旋和燃燒，是爐內熱量和氣體還原劑的主要產生地。

1.燒結礦、石灰石2.石炭3.輸送帶4.投入口5.燒結礦、礦石、石灰石6.石炭7.熱風管8.礦渣9.溶銑10.礦渣車11.混洗車12.氣體分離器13.熱風爐14.煙囪15.冷風16.微粉炭17.粉碎機18.分配器 製鋼過程 鐵礦石 ↓ 高爐-從鐵礦石煉出鐵 ↓ 鎔洗預備處理-雜質酸化 ↓ 轉爐-雜質取出 ↓ 二次精煉-成分微調 ↓ 連續鑄造-成特定形狀 ↓ 壓延-半成品加工的粗料 ↓ 鋼 反應過程[編輯] 炭的燃燒產生一氧化碳、二氧化碳。

2 C + O 2 ⟶ 2 C O {\displaystyle{\rm{2C+O_{2}\longrightarrow2CO}}} C + O 2 ⟶ C O 2 {\displaystyle{\rm{C+O_{2}\longrightarrowCO_{2}}}} C O 2 + C   ⟵ →   2 C O {\displaystyle{\rm{CO_{2}+C\{\overrightarrow{\longleftarrow}}\2CO}}} 一氧化碳和鐵產生氧化還原反應公式。

F e 2 O 3 + 3 C O ⟶ 2 F e + 3 C O 2 {\displaystyle{\rm{Fe_{2}O_{3}+3CO\longrightarrow2Fe+3CO_{2}}}} 實際上還原反應又細分以下三階段。

F e 2 O 3 ⟶ F e 3 O 4 ⟶ F e O ⟶ F e {\displaystyle{\rm{Fe_{2}O_{3}\longrightarrowFe_{3}O_{4}\longrightarrowFeO\longrightarrowFe}}} 反應過程溫度以T表示 320℃