1、工藝技術參數研究

高爐冶煉過程是在一個密閉的豎爐內進行的。高爐冶煉過程的特點是，在爐料與煤氣逆流運動的過程中完成了多種錯綜復雜地交織在一起的化學反應和物理變化，且由于高爐是密封的容器，除去投入(裝料)及產出(鐵、渣及煤氣)外，操作人員無法直接觀察到反應過程的狀況，只能憑借儀器儀表間接觀察。

為了弄清楚這些反應和變化的規(guī)律，高爐料車生產廠家建議首先應對冶煉的全過程有個總體和概括的了解，這體現在能正確地描繪出運行中的高爐的縱剖面和不同高度上橫截面的圖像。這將有助于正確地理解和把握各種單一過程和因素間的相互關系。高爐冶煉過程的主要目的是用鐵礦石經濟而高效率地得到溫度和成分合乎要求的液態(tài)生鐵。為此，一方面要實現礦石中金屬元素(主要為Fe)和氧元素的化學分離――即還原過程;另一方面還要實現已被還原的金屬與脈石的機械分離――即熔化與造渣過程。最后控制溫度和液態(tài)渣鐵之間的交互作用得到溫度和化學成分合格的鐵液。全過程是在爐料自上而下、煤氣自下而上的相互緊密接觸過程中完成的。低溫的礦石在下降的過程中被煤氣由外向內逐漸奪去氧而還原，同時又自高溫煤氣得到熱量。礦石升到一定的溫度界限時先軟化，后熔融滴落，實現渣鐵分離。已熔化的渣鐵之間及與固態(tài)焦炭接觸過程中，發(fā)生諸多反應，最后調整鐵液的成分和溫度達到終點。故保證爐料均勻穩(wěn)定的下降，控制煤氣流均勻合理分布是高質量完成冶煉過程的關鍵。

2、上料系統(tǒng)的工藝

高爐供上料系統(tǒng)由貯礦槽、貯焦槽、槽下篩分、稱量運輸和向爐頂上料裝置等組成。其作用是將來自原料場，燒結廠及焦化廠的原燃料和冶金輔料，經由貯礦槽、槽下篩分、稱量和運輸、爐料裝入料車或皮帶機，最后裝入高爐爐頂。隨著煉鐵技術的發(fā)展，中小型高爐的強化、大型高爐和無鐘頂的出現，對上料系統(tǒng)設備的作業(yè)連續(xù)性、自動化控制等提出來更高的要求，以此來保證高爐的正常生產。

3、煉鐵工藝

高爐煉鐵的原料：鐵礦石、燃料、熔劑

3.1、鐵礦石

鐵都是以化合物的狀態(tài)存在于自然界中，尤其是以氧化鐵的狀態(tài)存在的量特別多。現在將幾種比較重要的鐵礦石提出來說明：

(1)磁鐵礦(Magite)是一種氧化鐵的礦石，主要成份為Fe3O4，是Fe2O3和 FeO 的復合物，呈黑灰色，比重大約5.15左右，含Fe72.4%，O 27.6%，具有磁性。在選礦(Beneficiation)時可利用磁選法，處理非常方便;但是由于其結構細密，故被還原性較差。經過長期風化作用后即變成赤鐵礦。

(2)赤鐵礦(Hematite)也是一種氧化鐵的礦石，主要成份為Fe2O3，呈暗紅色，比重大約為5.26，含Fe70%，O 30%，是最主要的鐵礦石。由其本身結構狀況的不同又可分成很多類別，如赤色赤鐵礦(Red hematite)、鏡鐵礦(Specularhematite)、云母鐵礦(Micaceous hematite)、粘土質赤鐵(Red Ocher)等。

(3)褐鐵礦(Limonite)這是含有氫氧化鐵的礦石。它是針鐵礦(Goethite)HFeO2和鱗鐵礦(Lepidocrocite)FeO(OH)兩種不同結構礦石的統(tǒng)稱，也有人把它主要成份的化學式寫成mFe2O3.nH2O，呈現土黃或棕色，含有Fe約62%，O 27%，H2O 11%，比重約為3.6～4.0，多半是附存在其它鐵礦石之中。

(4)菱鐵礦(Siderite)是含有碳酸鐵的礦石，主要成份為FeCO3，呈現青灰色，比重在3.8左右。這種礦石多半含有相當多數量的鈣鹽和鎂鹽。由于碳酸根在高溫約800～900℃時會吸收大量的熱而放出二氧化碳，所以我們多半先把這一類礦石加以焙燒之后再加入鼓風爐。另外還有鐵的硅酸鹽礦(Silicate Iron)硫化鐵礦(Sulphide iron)。

3.2燃料

煉鐵的主要燃料是焦炭。煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050℃，經過干燥、熱解、熔融、粘結、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過程叫高溫煉焦(高溫干餾)。其作用是熔化爐料并使鐵水過熱，支撐料柱保持其良好的透氣性。因此，鑄造焦應具備塊度大、反應性低、氣孔率小、具有足夠的抗沖擊破碎強度、灰分和硫分低等特點。高爐工作者應努力防止各種事故的發(fā)生，保證聯(lián)合企業(yè)的生產進行。目前上料系統(tǒng)多采用皮帶上料，電子計算機，工業(yè)電視等，但必須保證其可持續(xù)作業(yè)。高爐從開爐投產到停爐中，此期間連續(xù)不間斷生產，僅在設備檢修或發(fā)生時候是才停產。