我國高爐距離原冶金部確定的一代爐齡8年不中修，單位爐容產(chǎn)鐵量5000噸每立方米的目標(biāo)要求還有一定的距離。這與高爐各部位耐火材料的選擇，耐火材料的各種性能有很大關(guān)系。耐火材料壽命不斷提高，將直接影響高爐下一代的壽命。所以，一個(gè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、順行的高爐，沒有性能優(yōu)異的耐火材料做堅(jiān)強(qiáng)的后盾是不行的。

世界各國的煉鐵工作者為了提高高爐爐齡，做了大量的工作。主要是進(jìn)行高爐解體破損調(diào)查，探討爐襯損壞機(jī)理，提高磚襯的指令并創(chuàng)造新品種；砌筑綜合爐襯；改變或改進(jìn)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)；加強(qiáng)維護(hù)操作和采用不定形耐火材料等。因此，煉鐵方面的新技術(shù)，耐火材料的新品種不斷涌現(xiàn)，由于采用上述新技術(shù)措施，目前大、中型高爐爐襯的使用壽命普遍有所提高。

高爐是冶煉生鐵的主體設(shè)備。他有耐火材料砌筑成豎式圓筒形的爐體，外有鋼板爐殼加固密封，內(nèi)嵌冷卻壁保護(hù)。高爐內(nèi)部工作空間的形狀稱為高爐內(nèi)型，它有爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸5段組成。高爐的大小用有效容積來表示，所謂的有效容積就是自出鐵口中心線到大料鐘下降位置下緣這段有效高度范圍內(nèi)的內(nèi)部工作空間的體積。

要完成高爐生產(chǎn)，除高爐本體外，還必須有其他的附屬設(shè)備。

1、供料系統(tǒng)，包括貯礦槽、過篩、輸送、稱量及上料機(jī)等一系列設(shè)備。

2、送風(fēng)系統(tǒng)，包括鼓風(fēng)機(jī)、加濕和脫濕裝置、熱風(fēng)爐及一系列管道閥門等設(shè)備，主要是連續(xù)不斷地供給送風(fēng)。

3、除塵系統(tǒng)，包括粗除塵、半精除塵、精細(xì)除塵等設(shè)備。其主要任務(wù)是保證回收高爐煤氣，使其含塵量降到15毫克每立方米，以資利用。

4、渣、鐵處理系統(tǒng)，包括爐前出鐵場設(shè)備、渣鐵運(yùn)輸設(shè)備、鑄鐵機(jī)生鐵爐外處理設(shè)備、水渣場機(jī)器設(shè)備等。主要任務(wù)是及時(shí)處理渣鐵，保證高爐正常運(yùn)行生產(chǎn)。

5、燃料噴吹系統(tǒng)，包括燃料的制備、貯存、空壓機(jī)、高壓泵和一系列管道閥門輸送等。其任務(wù)是噴入燃料，降低焦炭消耗。

可見，高爐是一個(gè)龐大復(fù)雜的設(shè)備組合，是一個(gè)有上述系統(tǒng)組成的聯(lián)動(dòng)機(jī)。

一、高爐的構(gòu)造

由于高爐及其所屬系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，每一個(gè)環(huán)節(jié)缺一不可。包括：高爐冷卻設(shè)備及結(jié)構(gòu)，風(fēng)口、渣口及結(jié)構(gòu)，爐頂裝料系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)，高爐5段式內(nèi)型。

(一)高爐內(nèi)型

高爐冶煉過程包含著很復(fù)雜的物理化學(xué)變化。煉鐵原料從高爐爐頂加入后，經(jīng)過余熱、鐵氧化物的分解和還原、焦炭的燃燒及造渣等一系列過程之后才能獲得生鐵，當(dāng)然每個(gè)過程不是孤立的。

高爐冶煉過程包括原料準(zhǔn)備、鼓風(fēng)加熱、煤氣清洗、冶煉過程控制以及煉鐵產(chǎn)品處理等環(huán)節(jié)。高爐冶煉過程的連續(xù)性和周期性，決定了高爐的每一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都將會(huì)影響整個(gè)煉鐵生產(chǎn)。

在混凝土基礎(chǔ)上設(shè)有耐熱混凝土基墩，以降低基礎(chǔ)混凝土熱負(fù)荷，并防止燒壞混凝土基礎(chǔ)。爐體采用整體鋼殼，

可以保證耐火材料砌體各層操作平臺(tái)，熱風(fēng)圍管也吊掛在橫梁上。爐頂有上料設(shè)備系統(tǒng)、爐缸部分有渣鐵處理系統(tǒng)，還有送風(fēng)系統(tǒng)、原料系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等。

高爐比較完善的形式結(jié)構(gòu)是5段式：爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸。其中，爐喉、爐腰、爐缸軍委圓筒形，而爐身和爐腹則分別為上小下大和上大下小的圓錐臺(tái)。5段式的爐型結(jié)構(gòu)既滿足了爐料下降時(shí)受熱膨脹而引起體積增大的需要，同時(shí)又適應(yīng)了爐料的還原熔化以及選渣過程，也適應(yīng)了煤氣上升過程中冷卻收縮的情況。實(shí)踐已經(jīng)證明，5段式作為一個(gè)現(xiàn)代爐型結(jié)構(gòu)滿足了煉鐵生產(chǎn)的要求，并取得了明顯的效果。

高爐內(nèi)型作為一個(gè)外部條件對(duì)冶煉過程確實(shí)有很大的影響，現(xiàn)就內(nèi)型各段在冶煉過程中的特征表現(xiàn)及作用分述如下：

爐喉：主要起著保護(hù)爐襯，合理布料和限制煤氣灰被氣體大量帶出的作用。在這里形成煤氣流的3次分布，從爐喉煤氣曲線可以從另一側(cè)面看出高爐的冶煉行為。其爐喉形狀大小隨高爐使用原料條件的變化而變化。一般爐喉直徑與爐腰直徑之比為0.69-0.72，其高度在3m以內(nèi)。正常生產(chǎn)時(shí)，爐喉的溫度為400─500℃。由于爐料的撞擊和摩擦比較劇烈，鋼磚一般選用鑄鋼件。

爐身：主要起著爐料的余熱、加熱、還原和造渣的作用。在這里發(fā)生了一系列的物理化學(xué)變化。為了是爐料順利下降和煤氣不斷上升，爐身要有一定的傾斜度，以利于邊緣煤氣有適當(dāng)發(fā)展。當(dāng)爐身角太大的時(shí)候，邊緣煤氣不發(fā)展，便會(huì)發(fā)生懸料事故，造成高爐不順行；反之，爐身角太小，大量的煤氣會(huì)從邊緣跑掉，煤氣能量利用變差，礦石就得不到充分的加熱和還原，以致焦化比升高。因此，合適的爐身角很重要。小高爐的料柱低，為了充分利用煤氣的熱能和化學(xué)能，爐身角應(yīng)稍大些；反之爐身角應(yīng)稍小些。

爐腰：起著緩沖上升煤氣流的作用。爐料在這里已部分還原造渣，透氣性較差，故爐腰直徑有逐漸擴(kuò)大之勢。爐腰高的則不易過高，大高爐一般為2m左右，如某1000立方米高爐，其爐腰高度僅616mm。另外，因?yàn)闋t腰部位的物料沖刷嚴(yán)重，所以爐腰是高爐的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

爐腹：連接著爐缸和爐腰。其上大下小，也正適應(yīng)氣體體積增加和爐料變成渣鐵后體積縮小的需要。爐腹，的傾斜度也應(yīng)適宜。為了改善此處爐料的透氣性，爐腹角也又?jǐn)U大趨勢，一般大中型高爐的爐腹角度在80─82度之間。另外，爐腹部位溫度很高，并有大量的熔渣形成，所以渣蝕嚴(yán)重，又是高爐部位的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。

爐缸、爐底：主要起著燃燒焦炭和儲(chǔ)存渣鐵的作用。隨著煉鐵強(qiáng)度提高，爐缸直徑也在擴(kuò)大。爐缸部位工作環(huán)境最為惡劣。特別是風(fēng)口區(qū)溫度是高爐內(nèi)溫度最高的地方，耐火材料內(nèi)襯除受高溫作用外，還受渣鐵的化學(xué)侵蝕和沖刷。爐底耐火材料主要受到渣鐵特別是鐵水的侵蝕。其實(shí)形成一般為蒜頭狀爐底。由于爐缸、爐底內(nèi)襯的侵蝕不易修補(bǔ)，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。

(二)冷卻設(shè)備及結(jié)構(gòu)

高爐冷卻是形成保護(hù)性渣皮、鐵殼、石墨層的重要條件，它降低耐火材料爐襯本身的溫度，給以直接的保護(hù)。它還保護(hù)了爐殼等結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度。

高爐用的冷卻介質(zhì)有：水、風(fēng)、汽水等混合物。最普遍用的是水，它導(dǎo)熱率大，熱容量大，便于運(yùn)送，成本便宜。風(fēng)比水導(dǎo)熱性差，在熱流強(qiáng)度大時(shí)冷卻器易過熱，故多用在冷卻強(qiáng)度不太大的地方。使用風(fēng)冷的成本比水貴，但安全可靠，故高爐爐底多用空氣冷卻。用汽水混合物冷卻的優(yōu)點(diǎn)是，汽化潛熱較大，可以大量節(jié)省水，又可回收抵押蒸汽，在高爐上正在大量使用。

水冷設(shè)備有噴水冷卻，冷卻壁和冷卻水箱等專用冷卻設(shè)備，業(yè)有風(fēng)口、渣口、熱風(fēng)閥等專用設(shè)備的冷卻。

噴水冷卻結(jié)構(gòu)輕便，簡單易行，我國大中型高爐多作為備用冷卻手段，小高爐用的較多。國外在大中型高爐下部，有采用爐殼內(nèi)砌碳磚外噴水冷的，效果也不錯(cuò)。一般噴水孔直徑5─8mm，噴射方向宜向上傾斜45─60度，爐腹的噴水還要設(shè)置數(shù)圈防濺板，其下緣距爐殼的縫隙不大于10─15mm。

1、冷卻壁

冷卻壁是高爐冷卻系統(tǒng)重要的冷卻設(shè)備，它主要用在高爐爐身、爐腰、爐腹、爐缸等部位，它的使用效果、壽命長短直接關(guān)系到高爐的正常生產(chǎn)及下一代壽命。所以，各國普遍注重冷卻壁耐火材料材質(zhì)的選擇、結(jié)構(gòu)的改進(jìn)等工作，目的都是為了延長冷卻壁的使用壽命。

冷卻壁是包在爐襯外面，用螺栓固定在爐殼上的壁形冷卻器。它用HT15─33灰鑄鐵鑄入20號(hào)鋼的冷拔無縫鋼管，鋼管外徑為34─44.5mm、壁厚4.5─6mm，做成中心間距為100─200mm的蛇形管，一般鑄鐵保護(hù)層厚度為25─30mm，所以光面冷卻壁的厚度通常為80─110mm。水管的引出部分必須鑄入保護(hù)套管，并和爐殼焊接，以防開庫后冷卻壁上脹把水管切斷。

為了避免鑄造時(shí)高溫鐵水對(duì)鋼管滲碳而導(dǎo)致脆裂，要在管壁除銹后涂上石英粉涂層，再放入鑄型，鐵水溫度以降到1220℃一下再澆鑄為宜。對(duì)光板冷卻壁由于鑄鐵導(dǎo)熱性良好，水管不必布置過密。

光板冷卻壁一般是用在爐缸部位，經(jīng)多數(shù)高爐使用驗(yàn)證，能夠滿足要求。

2、鑲磚冷卻壁

它與光板冷卻壁比較，耐磨、耐沖刷，易于生產(chǎn)渣皮。一般鑲磚的面積約為50%左右，厚度150─230mm，過薄易于脫落，過厚導(dǎo)致鑄鐵筋與鑄鐵板之間鑄造應(yīng)力太大而開裂，且熱流一旦波動(dòng)時(shí)會(huì)燒壞鐵筋。鑲磚冷卻壁的熱工方面，鑄造筋的表面溫度是一個(gè)重要參數(shù)，一般以不大于500℃為宜，熱流越大，鑲磚越厚，鑲磚面節(jié)越大，導(dǎo)致鑄鐵筋溫度升高而燒壞。故一般鑲磚冷卻壁多于爐腹、爐腰、爐身下部。

日本對(duì)冷卻壁的研究開發(fā)經(jīng)歷了第一代、第二代、第三代、第四代過程。

這種改進(jìn)對(duì)冷卻壁的冷卻的較大爐子起了促進(jìn)作用。新日鐵從原始的冷卻壁至第二代是增強(qiáng)角冷卻和強(qiáng)制水冷替代汽冷。新日鐵冷卻壁第二代做了如下改進(jìn)：(1)冷卻壁內(nèi)的水管彎曲半徑盡量縮??；(2)使用鐵素體球墨鑄鐵代替高鉻鑄鐵；(3)鑲磚材質(zhì)由黏土磚改為高鋁磚；(4)將支撐砌體的T形部位用單獨(dú)系統(tǒng)的水管冷卻，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用后，冷卻壁4個(gè)角部損壞有所改善，但是上、下段冷卻壁間損壞仍較多。

第三代冷卻壁的主要特點(diǎn)是：添加了一個(gè)段的耐火材料支撐臺(tái)和一個(gè)螺旋管底座，用來防止前管故障。同時(shí)增加了角部水管，增加了背部蛇形管，鑄在冷卻壁內(nèi)的耐火材料改為SiC質(zhì)。第四代把斜肋條延長，用耐火材料就地澆鑄。

我國寶鋼3號(hào)高爐除爐腹上部、爐腰和爐身下部4段冷卻壁由新日鐵制造外，其余14段冷卻壁均由寶鋼設(shè)計(jì)和制造，從爐底至爐喉的18段冷卻壁按照不同區(qū)域的工作條件和工藝要求，采用了不同的結(jié)構(gòu)型式：

(1)爐底、爐缸砌筑了導(dǎo)熱性良好的碳磚，因此這部分的冷卻設(shè)備采用了高冷卻強(qiáng)度的新式橫型冷卻壁、鐵口冷卻壁、風(fēng)口冷卻壁。

(2)爐腹、爐腰和爐身中、下部熱負(fù)荷高、溫度波動(dòng)大、熱震劇烈、堿金屬侵蝕嚴(yán)重，是工作條件最參考的區(qū)域，所以采用了新日鐵第三代冷卻壁；在爐身下部采用了帶凸臺(tái)的第三代和第四代冷卻壁。

(3)爐身上部砌體因受爐料的磨損以及裝料時(shí)溫度波動(dòng)而遭到損壞。因此，爐身上部也采用了冷卻壁。

鑲耐火材料冷卻壁用途多而廣，它是大多數(shù)高爐的主要冷卻部件。因此，它格外受到煉鐵工作者的高度重視，也隨之成為人民研究的主要內(nèi)容之一。

3.冷卻水箱

冷卻水箱也叫冷卻板，是埋設(shè)在高爐耐火材料內(nèi)襯之內(nèi)的冷卻器，材質(zhì)上以鑄鐵居多，鑄鋼的、鋼板焊的也有，以前則多用青銅鑄成內(nèi)部水路以鑄入水管的較多，也有空腔的、隔板的等。在外形上有扁平臥式的，也有支梁式的(實(shí)際是楔形冷卻水箱)。

冷卻水箱一般也是用HT15-33鑄成，臥室的厚度為75─110mm，內(nèi)鑄鋼管的管徑為44.5mm，壁厚為6mm的冷拔無縫鋼管。安裝時(shí)距爐內(nèi)耐火材料內(nèi)襯工作表面的距離為：爐身上部230mm、爐身下部345mm。冷卻水箱上下有填充層以允許磚襯膨脹。這種冷卻器冷卻強(qiáng)度大，故可以維持較厚的磚襯，它插入磚襯中，故和耐火材料內(nèi)襯的接觸面較大，冷卻效果好，同事也能支承砌體。其同誰方式多用密閉式。冷卻水箱固定在爐殼上，雖然采用了交錯(cuò)布置的排列方法，但插入密度仍不宜過大，以免影響爐殼的強(qiáng)度。為了防止從冷卻水箱周圍露煤氣而采用了密封裝置，簡單的辦法就是把冷卻水箱插入固定在爐殼上的支架外殼之中，其間隙填充用石棉加水玻璃。

有的高爐在爐墻從薄變厚處，或在爐腹和爐腰之間，或在爐腰和爐身之間，緊密的布置一層不可更換的冷卻片。相互的間隙只有20─40mm，以保護(hù)爐缸支柱上的爐腰支圈。

支梁式冷卻水箱可以起到更好的支撐磚襯的作用，而且冷卻水箱本身就有與爐殼固定的法蘭圈，所以密封性好。缺點(diǎn)是冷卻強(qiáng)度不大，故多用于爐身上部。

綜上所述，冷卻壁與冷卻水箱相比，冷卻壁的有點(diǎn)是，冷卻均勻爐墻光滑。下料阻力小，爐殼完整，故強(qiáng)度與密封性好。而冷卻水箱的優(yōu)點(diǎn)是，冷卻強(qiáng)度大而且深入，可以支撐耐火磚襯，可更換，且外層水管損壞時(shí)水管尚可工作，重量較輕。

(三)高爐風(fēng)口、渣口

1.風(fēng)口裝置

風(fēng)口裝置是用來把從熱風(fēng)爐出來的熱風(fēng)經(jīng)熱風(fēng)總管、熱風(fēng)圍管，在經(jīng)過它送入高爐內(nèi)的裝置。一般風(fēng)口裝置由鵝頸管、彎管、直吹管、風(fēng)口套組成。對(duì)它的要求是：密封好，不漏風(fēng)，耐高溫，隔熱且熱量損失少，耐用、拆卸簡單方便易于機(jī)械化。

鵝頸管是上大下小的異徑彎管，其形狀應(yīng)保證局部阻力越小越好，大中型高爐用鑄鋼制成，內(nèi)砌筑黏土轉(zhuǎn)，使之耐高溫且熱損失小。為密封起見，在常拆換的下端做成球形接觸面，鑒于球面接觸的方式，要求在上下法蘭連接處都加上球面直管，還要兩套吊環(huán)梢子，從兩側(cè)分別固定，由于它結(jié)構(gòu)復(fù)雜密封不嚴(yán)，近來德國、日本改為兩頭法蘭連接，鵝頸管設(shè)有兩個(gè)膨脹圈，可以很好的補(bǔ)償圍管對(duì)高爐的相對(duì)位移，解決了其他膨脹收縮，錯(cuò)位引起的不密封問題。

彎頭用插銷吊掛在鵝頸管上，也是鑄鋼材質(zhì)，內(nèi)砌筑粘土磚，后面有風(fēng)口視孔裝置，下端為拉近固定用的一塊帶肋的板。

直吹管現(xiàn)在也常用鑄鋼管帶內(nèi)襯的，其內(nèi)襯有用高鋁磚套的，也有用耐熱混凝土搗固的。這樣重量增加了，給換風(fēng)口帶來不便，但能防止在高溫時(shí)被燒紅或燒穿，既減少了熱量散失，又保證了安全。在直吹管兩端球面的接觸處，為防止燒壞可采用耐熱鋼和不銹鋼，并通水冷卻，以提高其強(qiáng)度。

風(fēng)口水套，為了便于更換并減少備件消耗，做成圓錐臺(tái)形3段水套。風(fēng)口大套是鑄入蛇形無縫鋼管的鑄鐵冷卻器，它有法蘭盤狀凸緣用螺釘固定在爐殼上，當(dāng)高爐采用高壓操作時(shí)，為了防止漏煤氣，在爐殼上有風(fēng)口壓套，其上的法蘭盤可以與風(fēng)口大套上的法蘭盤固定在一起。風(fēng)口二套和風(fēng)口一般用青銅鑄成，大高爐也有用銅板焊接而成的，因?yàn)檫@里需要的冷卻強(qiáng)度大，故應(yīng)選取導(dǎo)熱性好的材料。風(fēng)口的形狀一般是空腔錐形風(fēng)口，鑄完并清芯砂后，在返回返上流出。風(fēng)口直徑是根據(jù)風(fēng)量、風(fēng)速和風(fēng)口數(shù)量來確定的，一般大型高爐風(fēng)口風(fēng)速以100─120m/s為宜，中小型高爐以60─90m/s為宜。

但是，由于風(fēng)口的工作環(huán)境惡劣，不僅成后高溫?zé)嶝?fù)荷作用，而且要經(jīng)受1500℃左右的鐵侵蝕，特別是當(dāng)高爐狀況不順、懸、崩料多發(fā)生時(shí)，風(fēng)口極易受損害。壞的部位大都是前端下沿、上沿或側(cè)面。大部分是熔損造成的，當(dāng)然也有破損或磨損造成的。所以，怎樣提高風(fēng)口的使用壽命，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)量，又成了人們普遍關(guān)心的問題。

近年來，各種新型風(fēng)口不斷涌現(xiàn)：貫流式、堆焊氏、共滲式等。其同一個(gè)目標(biāo)是：改進(jìn)風(fēng)口銅純度，改進(jìn)結(jié)構(gòu)。這樣以方面提高材質(zhì)純度，以便提高其導(dǎo)熱性能；另一方面，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)冷卻能力；這樣才能收到良好的效果。所以，提高風(fēng)口的使用壽命，目前仍是重要的研究課題之一。

2.渣口裝置

渣口是放渣的設(shè)備。它由4個(gè)水套及其壓緊固定件組成。渣口一般是用青銅或紫銅鑄成空腔式水套，直徑為50─60mm，對(duì)高壓操作的高爐則縮小為40─45mm。渣口二套也是用青銅鑄成的中空水套，渣口大套是鑄有螺旋形水管的鑄鐵水冷套。

渣口大套固定在爐殼山的鋼法蘭盤上，并用鐵屑填料與爐缸內(nèi)的冷卻壁相接，保證良好的氣密性。渣口和各套的水管都用和爐殼相連的擋板壓緊，如是高壓操作的高爐，內(nèi)部有巨大的推力，會(huì)將渣口各套拋出，故在各套上加了用楔子固定的擋桿。對(duì)于中小型高爐爐墻不厚時(shí)，渣口水套也可以減少為3個(gè)。

渣口的工作環(huán)境仍是很惡劣的，主要受渣鐵侵蝕，特別是放渣帶鐵較多時(shí)，更容易燒壞。因此，若渣口頻壞，不僅影響高爐順行，而且也嚴(yán)重影響了產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的提高。因此，提高渣口的使用壽命也顯得非常重要。但是，無論外部怎樣改進(jìn)，都要同高爐自身的操作相配套，即要保證爐況順行。這樣從客觀上就有助于提高渣口壽命，再配以諸如改善水質(zhì)、改進(jìn)渣口結(jié)構(gòu)、提高渣口自身純度等措施，才能達(dá)到預(yù)期目的。

(四)爐頂裝料設(shè)備

爐頂是爐料的入口也是煤氣的出口。為了滿足雙峰式布料而采用錐形料鐘。

目前用的較多的是馬基式爐頂，即雙鐘帶小料斗旋轉(zhuǎn)式布料器，它有下列部分組成：

裝料器：包括大料鐘、大料斗、煤氣封蓋、大鐘桿等。

布料器：包括大料鐘、小料斗、小鐘桿、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、受料漏斗等。

裝料設(shè)備的操縱裝置：包括大小鐘拉桿、平衡桿、平衡重錘、鐘料卷揚(yáng)機(jī)、料面探測裝置和均壓系統(tǒng)等。

1.裝料器

(1)大料鐘。一般用ZG35整體鑄成，為了防止在堆焊硬質(zhì)合金過程中出現(xiàn)局部的硬化區(qū)，所選材料ZG35的含碳量最好控制在0.28%─0.38%之間。大鐘壁厚55─60mm，大鐘傾角53度，可根據(jù)爐料的流散性好壞適當(dāng)減小或加大。大鐘直徑應(yīng)在設(shè)計(jì)爐型時(shí)與爐喉直徑配合考慮，以獲得合適的漏料間隙，一般大高爐的爐喉間隙為900─1100mm。

大鐘拉桿有15號(hào)鋼做成，直徑為175mm，長度可達(dá)14─15m，由于很難得到這種大尺寸的鋼材，所以通常由鋼錠鍛成坯料，再進(jìn)行加工。

大鐘拉桿與大鐘的連接方法，可以是剛性的楔連接，也可以是撓性的鉸鏈連接。

還有一種大鐘桿與大鐘的連接方式是扁擔(dān)梁式結(jié)構(gòu)，過去一直用在料罐上了的爐頂上，故亦稱料罐式爐頂裝料裝置。

(2)大料斗。它用ZG35整體鑄成，壁厚50─55mm，料斗壁的傾角為85─86度，大料斗高度一般不應(yīng)該大于2m，以便于運(yùn)輸。在有的大型高爐則分成兩段，下端被磨損時(shí)可更換，而上部則繼續(xù)使用。為密封起見，下端要整體鑄成，斗壁傾角也應(yīng)該大于70度。大料斗上與大料鐘接觸面處，焊有硬質(zhì)合金，并進(jìn)行拋光。大料斗鑄成和焊上硬質(zhì)合金后，都要退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。大料斗與大料鐘接觸處的密封性應(yīng)嚴(yán)格控制和檢查，其接觸面的間隙值應(yīng)小于0.05mm。在安裝時(shí)要保證大料鐘和大料斗的中心線相重合，其公差為2mm。

(3)煤氣封蓋。它是封閉大小料鐘之間的外殼，一般有兩半組成的鋼板焊接結(jié)構(gòu)。為了使料鐘間的有效容積能滿足最大料批進(jìn)行同裝的需要，它應(yīng)為料車有效容積的5─6倍，使煤氣封蓋變成上下兩部分組成，下部為圓通形，內(nèi)壁用鑄造的錳鋼板保護(hù)；上部為圓錐形，其上設(shè)置有2個(gè)均壓閥的管道接頭孔，4個(gè)入孔中的3個(gè)小的入孔作為日常維修時(shí)的檢視孔，一個(gè)大的橢圓形孔用來修理時(shí)，放進(jìn)或取出半個(gè)小料鐘之用。

2.布料器

在裝料器的上面是布料器，它有小料鐘、小料斗、受料漏斗及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置組成。常用的馬基式布料器，是把承載著爐料的小料斗旋轉(zhuǎn)起來，按規(guī)定角度把堆尖分別送到圓周上的各個(gè)位置上。而快速旋轉(zhuǎn)漏斗和空轉(zhuǎn)定點(diǎn)漏斗，是把受料漏斗分為上下兩部分，上面的仍是固定的受料漏斗，下面的則給以旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)，這就視線了旋轉(zhuǎn)部分不用密封，密封的仍然是把堆尖分散在圓周各點(diǎn)的位置上；而快速旋轉(zhuǎn)斗，則是在受料過程中就消滅了堆尖，特別是大高爐用的雙坡口的斗，更能消滅堆尖，因而避免了因爐料多少和粒度大小而造成的偏析。

3.料器

探料器的作用是準(zhǔn)確探測料面下降情況，以便及時(shí)上料。這樣既可防止料滿時(shí)開大鐘頂彎鐘桿，又可防止虧料時(shí)爐頂溫度升高，燒壞爐頂設(shè)備，特別是高爐大型化、自動(dòng)化、爐頂設(shè)備也不斷發(fā)展到今天，料面情況已成為上部布料作業(yè)的重要依據(jù)。

4.新型爐頂

隨著高壓操作和高爐大型化的發(fā)展趨勢，爐頂裝料設(shè)備愈加龐大復(fù)雜，維修量巨大，但壽命卻與爐頂壓增加成反比地縮短。目前新建的4000～5000立方厘米級(jí)的大型高爐，高壓操作已從頂壓0.1～0.15MPa達(dá)到0.2～0.25MPa。

a)雙鐘密封閥式爐頂。它首先由日本石川島播磨重工業(yè)公司于1965年發(fā)明，到1969年才以該公司名字命名，故稱“IHI”爐頂，它由兩個(gè)受料漏斗(各對(duì)應(yīng)于左右料車)、兩個(gè)盤式密封閥、雙坡口定點(diǎn)空轉(zhuǎn)或單坡口旋轉(zhuǎn)漏斗、小鐘及大鐘組成，在大小鐘之間和小鐘與密封閥之間，形成了上下兩個(gè)均壓室。由左(或右)料車來的爐料倒入左(或右)貯料漏斗(亦稱受料漏斗)，經(jīng)下口的盤式密封閥和旋轉(zhuǎn)漏斗落到上均壓室，如用皮帶上料時(shí)，則通過分岔流槽，將料自動(dòng)分裝在兩個(gè)料斗中。

IHI爐頂，近年來發(fā)展了只有小鐘室的單室均壓法，下均壓室與高爐爐內(nèi)連通，處于高壓狀態(tài)，上均壓室則用半凈煤氣或用氮?dú)饣蛴冒雰裘簹庾饕淮纬鋲海玫獨(dú)庾鳛槎纬鋲?，以獲得不低于爐內(nèi)的壓力。

a)新日鐵式NSC爐頂，即雙鐘回閥式裝置。這種爐頂?shù)男D(zhuǎn)漏斗位于上均壓室外，受料漏斗和密封閥的上面，受料漏斗的底部卸料孔有4個(gè)，有4個(gè)閉鎖器和密封閥，工作時(shí)盤式密封閥要在閉鎖器之前打開，在閉鎖器關(guān)閉之后再關(guān)上，這種爐頂從布料來看，比雙鐘雙閥式爐頂略差。固定點(diǎn)位置只有4個(gè)，圓周上均勻性較差，但布料器的檢查維護(hù)和鐘桿密封較容易。

我國在新建的1200立方米高爐和大修改造的1735立方米高爐的設(shè)計(jì)中開始采用了雙鐘雙閥式爐頂，在新建的4063.立方米高爐和大修改造的2580立方米高爐的設(shè)計(jì)中開始采用了雙鐘4閥式爐項(xiàng)，而且在具體部件上是多種多樣的。

a)料鐘爐頂(擺動(dòng)-旋轉(zhuǎn)布料溜槽式爐頂)。其優(yōu)點(diǎn)是布料理想調(diào)劑靈活，它是用一旋轉(zhuǎn)溜槽和兩個(gè)底封料斗，代替了原來的大小鐘斗等一整套裝置，所以設(shè)備、結(jié)構(gòu)大大簡化，爐頂高度降低。

它是由受料漏斗、料倉、中心喉管、氣密箱、旋轉(zhuǎn)溜槽等5部分組成的。

有帶翻板的固定式受料漏斗，也有可沿滑軌移動(dòng)的受料漏斗。

這種爐頂控制系統(tǒng)較復(fù)雜，要求有可靠的監(jiān)控系統(tǒng)，防止堵料卡料；爐頂溫度不能太高，要有優(yōu)質(zhì)耐火材料等。但是無料鐘爐頂在世界各國得到了廣泛的應(yīng)用。