? ? 高爐本體是冶煉生鐵的主要設(shè)備，它是一個(gè)豎式圓筒形冶煉爐，由爐基、爐殼、爐襯、冷卻設(shè)備和支柱或框架等部分組成。高爐內(nèi)襯用耐火材料砌筑，砌筑后的高爐內(nèi)部形成的工作空間形狀稱為高爐爐型或高爐內(nèi)型。

　　1、爐型

? ? 現(xiàn)代高爐爐型由爐缸、爐腹、爐腰、爐身和爐喉等組成。在爐缸部位沒有風(fēng)口、鐵口、渣口等設(shè)備設(shè)備。中小型高爐一般設(shè)兩個(gè)渣口和一個(gè)鐵口；大型高爐采用多個(gè)鐵口出鐵，不設(shè)渣口。高爐內(nèi)型結(jié)構(gòu)如圖所示。

　　高爐大小用“有效容積”表示。高爐有效容積是爐料在爐內(nèi)實(shí)際占有的體積，由五段容積之和組成。高爐有效容積是指從高爐出鐵口中心線水平面到鐘式布料大料鐘下行位置下緣水平面，或無鐘布料的布料溜槽垂直位置底部水平面之間的容積。目前，我國最大的高爐是沙鋼高爐，有效容積為5860m3；世界上最大的高爐是德國蒂森公司的高爐，有效容積為6183m3。

　　2、高爐爐殼、爐襯及冷卻設(shè)備

? ? 高爐爐殼由鍋爐鋼板或低合金高強(qiáng)度鋼板焊接而成，其作用是承受荷載，強(qiáng)固爐體，密封爐墻，井固定冷卻設(shè)備。

　　爐襯由耐火材料砌筑而成，其作用是構(gòu)成高爐工作空間，減少高爐熱損失，并保爐爐殼和其他金屬構(gòu)件免受熱應(yīng)力和化學(xué)侵蝕作用。由于高爐爐體各部位內(nèi)襯的工作條件及爐襯本身的結(jié)構(gòu)不相同，因此，爐襯各部位所砌耐火材料也有區(qū)別；應(yīng)選擇具有抵抗破壞能力強(qiáng)，且適應(yīng)其工作條件的耐火材料砌筑一般爐身上部砌筑粘土磚，爐身下部用高鋁磚，高爐下部的爐腰、爐膠可用高鋁磚或新型耐火材料砌筑．如氮化硅磚、碳化硅磚等，爐缸和爐底部位用碳磚。

　　高爐爐體的冷卻是否合理，對(duì)保爐耐火磚和金屬構(gòu)件、保持合理的爐型有決定性作用，在很大程度上決定著高爐壽命，對(duì)高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也有重要影響。

　　高爐爐體冷卻的作用是：降低爐襯溫度，保持耐火磚內(nèi)襯具有一定的強(qiáng)度，維爐爐型。延長壽命；形成保爐性渣皮，保爐爐襯；保爐爐殼、支柱等金屬結(jié)構(gòu)，免受高溫影響；有些冷卻設(shè)備對(duì)部分耐火磚內(nèi)襯還可以起到支撐的作用。

　　高爐的冷卻方式有強(qiáng)制冷卻和自然冷卻兩種。強(qiáng)制冷卻具有冷卻強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)，而自然冷卻具有設(shè)備簡單的長處，因此，小高爐常用外部噴水自然冷卻，大中型高爐采用強(qiáng)制冷卻。目前，強(qiáng)制冷卻有水冷、風(fēng)冷和汽化冷卻三種。當(dāng)前風(fēng)冷主要用于爐底；水冷是高爐最通用的冷卻方法：汽化冷卻是利用接近沸點(diǎn)的軟水吸收冷卻設(shè)備的熱量用于自身的蒸發(fā)，通過汽化潛熱帶走受熱部件的熱量。汽化冷卻主要用于高爐風(fēng)口的冷卻．并且逐漸被軟水閉路強(qiáng)制循環(huán)所代替。汽化冷卻目前還存在熱負(fù)荷高時(shí)汽化循環(huán)不穩(wěn)定，冷卻設(shè)備易燒壞，損壞后不易檢漏，對(duì)耐火磚侵蝕情況反應(yīng)不敏感等一些具體問題．因此應(yīng)用并不廣泛。

　　高爐用的冷卻設(shè)備有冷卻水箱(扁水箱和支經(jīng)式水箱)、冷卻壁(光面冷卻壁和鑲磚冷卻壁)和冷卻板三種。爐底、爐缸一般都用光面冷卻壁，用工業(yè)水冷卻；爐腹、爐腰高熱負(fù)荷區(qū)域用攘磚冷卻壁和冷卻板，用軟水冷卻；爐身中下部用支梁式水箱或帶凸臺(tái)的鑲磚冷卻壁，用軟水冷卻。

　　3、高爐的附屬系統(tǒng)

? ? 高爐除本體外，還有供料和上料系統(tǒng)、爐頂裝料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、煤氣凈化系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)及動(dòng)力系統(tǒng)等附屬系統(tǒng)。

　　3.1 供料和上料系統(tǒng)

? ? 供料和上料系統(tǒng)的任務(wù)是貯存、混勻、篩分、稱量原料和燃料，并運(yùn)送到爐頂受料洞斗括貯礦場、貯礦槽、貯焦槽、篩分設(shè)備、稱量設(shè)備、運(yùn)料設(shè)備等。

　　貯礦槽是主要酌供料設(shè)備，起短期貯料的作用。貯礦槽的容積與數(shù)目，根據(jù)料種多少、高爐容積大小、強(qiáng)化程度和運(yùn)輸設(shè)備可靠性而定。目前，槽下供料有兩種方式．即稱量車供料和帶式運(yùn)輸機(jī)供料。

　　(1)稱量車供料：設(shè)備龐大，投資多，維護(hù)困難，也不容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此新建大型高爐均不再使用。

? ? (2)帶式運(yùn)輸機(jī)供料；優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、投資少、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；但是它只適應(yīng)于原料品種少和冷燒結(jié)礦的高爐。當(dāng)前高爐大量使用冷燒結(jié)礦，所以帶式運(yùn)輸機(jī)已被廣泛應(yīng)用。

　　向爐頂上料有料車上料和皮帶上料兩種方式。我國早期興建的高爐采用料車上料。當(dāng)前高爐向大型化發(fā)展，容積已達(dá)3000~5000m3，料車上料已不能滿足生產(chǎn)的要求，所以大型高爐向爐頂供料均采用皮帶運(yùn)輸機(jī)。皮帶上料機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是上料能力大，上料連續(xù)，效率高；設(shè)備簡單，重量輕，投資少；容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但是只能適用原料品種少和冷礦的高爐。

　　3.2 爐頂裝料系統(tǒng)

? ? 爐頂裝料系統(tǒng)的任務(wù)是按工藝和冶煉的要求將上料系統(tǒng)運(yùn)來的爐料均勻地裝入爐內(nèi)。爐頂裝料系統(tǒng)分為鐘式爐頂和無鐘爐頂兩種。

　　(1)雙鐘爐頂布料：早期建造的高爐多采用此種布料方式。它包括受料漏斗、旋轉(zhuǎn)布料器、大小鐘漏斗、大小鐘、大小鐘平衡桿和探尺等。若高壓操作，還有均壓閡和放散閥。雙鐘爐頂布料不均勻；雙鐘一閥式和雙鐘四閥式的體積大，重量也重，且制造、安裝、維修困難。

　　(2)無鐘爐頂：在20世紀(jì)70年代開始應(yīng)用于大型高爐。其構(gòu)造是用一個(gè)旋轉(zhuǎn)流槽取代了大小料鐘及漏斗，溜槽可以繞高爐中心線旋轉(zhuǎn)，也可以在徑向上擺動(dòng)。溜槽正上方有一個(gè)氣密齒輪箱，用以控制溜槽旋轉(zhuǎn)與擺動(dòng)。溜槽上面有兩個(gè)料倉，輪換裝料與卸料，每個(gè)料倉的上下各有一個(gè)密封閥。當(dāng)料倉的上密封閥開啟，下密封閥關(guān)閉時(shí)，則處在裝料狀態(tài)，反之則為卸料。

　　3.3 送風(fēng)系統(tǒng)

? ? 送風(fēng)系統(tǒng)的任務(wù)是將鼓風(fēng)機(jī)房送出的冷風(fēng)加熱后送入高爐。高爐送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備是由鼓風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)管道、熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管道、煤氣管道、廢氣管道，以及設(shè)置在上述管道上的各種閥門和煙囪、煙道等部分所組成。

? ? (1)鼓風(fēng)機(jī)：是向高爐供給空氣的設(shè)備。高爐用鼓風(fēng)機(jī)有軸流式風(fēng)機(jī)和離心式風(fēng)機(jī)兩種。目前國內(nèi)外使用軸流式風(fēng)機(jī)者居多，我國小高爐多采用羅茨風(fēng)機(jī)。為適應(yīng)高爐大型化發(fā)展和超高壓操作的需要，鼓風(fēng)機(jī)也向著大流量、高壓力、高轉(zhuǎn)速、大功率、高自動(dòng)化水平的方向發(fā)展。當(dāng)前軸流式鼓風(fēng)機(jī)的能力已達(dá)到；風(fēng)量1000m3/min，風(fēng)壓0.7MPa，功率7000kW。

　　(2)熱風(fēng)爐：是加熱冷風(fēng)的關(guān)鍵設(shè)備。它由蓄熱室和燃燒室組成。蓄熱式熱風(fēng)爐有內(nèi)燃式、外燃式和頂燃式三種。由于蓄熱式熱風(fēng)爐只能交替加熱和送風(fēng)，因此一座高爐一般配備3—4座熱風(fēng)爐（詳情了解點(diǎn)擊熱風(fēng)爐用耐火材料）。由于內(nèi)燃式熱風(fēng)爐自身的缺陷限制了風(fēng)溫的進(jìn)一步提高，所以新建的大中型高爐都采用外燃式熱風(fēng)爐或頂燃式熱風(fēng)爐。新型熱風(fēng)爐已能向高爐提供1400℃高溫的熱風(fēng)。

　　3.4 煤氣凈化系統(tǒng)

? ? 煤氣凈化系統(tǒng)的任務(wù)是將爐頂引出的含塵量很高的荒煤氣凈化成合乎要求的氣體燃料。高爐煤氣是煉鐵的副產(chǎn)品，每煉lt生鐵大約可產(chǎn)生2000m3煤氣，其中C0、H2和少量的CH4等為可燃成分，它們的含量隨高爐生產(chǎn)的波動(dòng)而波動(dòng)，一般不超過50％，高爐煤氣的發(fā)熱值很低，可與焦?fàn)t煤氣混合使用。高爐煤氣可作為熱風(fēng)爐、鍛爐和各種冶金爐的燃料。

　　荒煤氣里含塵量達(dá)10~40g／m3，這種煤氣也稱為粗煤氣，必須經(jīng)除塵處理凈化后才能作為燃料使用。除塵方法有濕法除塵和于法除塵兩種。

　　(1)濕法除塵；中小型高爐煤氣采用濕法除塵，其流程如下；爐頂荒煤氣→重力式防塵器→洗滌塔→文氏管(或靜電除塵器)→脫水器→凈煤氣。大型高爐煤氣凈化的流程為：爐頂荒煤氣→重力除塵器→一級(jí)文氏管洗滌器→二級(jí)文氏管洗滌器→脫水器→凈煤氣。高壓高爐還沒有高壓閥組。

　　(2)干法除塵：干法除塵有袋式除塵和電除塵兩種。高壓操作的大型高爐多用電除塵。

　　3.5 渣鐵處理系統(tǒng)

? ? 渣鐵處理系統(tǒng)的任務(wù)是定期將爐內(nèi)的熔渣、鐵水出凈，保證高爐連續(xù)生產(chǎn)。隨著高爐大型化和強(qiáng)化冶煉，生產(chǎn)量猛增，一座高爐日產(chǎn)渣、鐵逾萬噸，處理這些渣、鐵不僅要有足夠的運(yùn)輸能力，同時(shí)還要有高度機(jī)械化、自動(dòng)化的處理設(shè)備．以及良好的勞動(dòng)環(huán)境。

　　高爐渣鐵處理設(shè)備包括出鐵平臺(tái)、泥炮、開口機(jī)、爐前吊車、鐵水罐、鑄鐵機(jī)、堵渣機(jī)、渣罐、水渣池以及爐前水力沖渣設(shè)施等。除巨型高爐采用多鐵口連續(xù)出鐵外，中小型高爐大約一個(gè)多小時(shí)出一次鐵。鑄造生鐵的鐵水送入鑄鐵機(jī)鑄成生鐵塊或送往鑄造車間澆鑄成鑄件。煉鋼生鐵送至煉鋼廠煉鋼。高爐爐渣的處理根據(jù)其利用途徑來選擇。傳統(tǒng)的渣罐車-棄渣場的處理法，已被淘汰。目前廣泛采用的是水淬處理，其次是于渣塊利用，此外還有少量的渣棉及其他用途。

　　3．6 高爐噴吹系統(tǒng)

? ? 高爐噴吹燃料是強(qiáng)化冶煉、降低焦比的有效措施，噴吹的燃料有煤粉、重油、天然氣、焦?fàn)t煤氣等。高爐噴吹系統(tǒng)的任務(wù)包括對(duì)煤粉的痞制、收存和計(jì)量，并把煤粉或重油從風(fēng)口噴人爐內(nèi)。

　　目前我國的噴映系統(tǒng)是以噴煤粉為主，噴煤系統(tǒng)由制粉、輸送和噴吹三部分組成，主要設(shè)備包括制粉機(jī)、煤粉輸送設(shè)備、收集碴、貯存罐、噴吹耀、混合器和噴槍等。噴油系統(tǒng)有卸油泵、貯油罐、過濾器、送油泵、穩(wěn)壓罐、調(diào)整裝置及噴槍等設(shè)備。