目前我国高炉炼铁燃料比已经维持在一个稳定水平，近3年来受原燃料质量的影响，燃料比略微升高，焦比和煤比近3年基本稳定。下面贤集网小编为大家介绍高炉炼铁原理、原料、操作制度、发展建议。
一、高炉炼铁原理
炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。
炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。
高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。
炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
二、高炉炼铁用原料
高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。
通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。
因此，无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。
三、高炉炼铁是要精料，还是要经济料？
精料技术内容包括：高、熟、均、稳、少、好等。当前，我国炼铁生产用高品位矿石已不是主要矛盾，因世界铁矿石的品位在下降，再过度追求高品位，经济性受影响。主要问题是高炉生产不稳定，是因原燃料质量不稳定引起的（宝钢等一些先进企业混匀矿的质量指标σSiO2＜0.15和σTFe＜0.40，保证了烧结矿质量和成分的稳定，高炉稳定），还有矿石含有害杂质高，对高炉生产和长寿影响大。所以说，精料和经济料之间不矛盾，是个科学评价问题。
当前，铁矿石的价值与价格发生了扭曲，优质矿石与劣质矿石的价差大，为降低生产成本，迫使企业购买低价劣质矿石。要科学评价铁矿石的经济性，不能只看采购降低了成本，还要看高炉冶炼的效果，以及对炼钢和轧钢工序的影响。矿石的脉石中含SiO2、Al2O3高，会降低其经济性；如购买60%品位的矿石，因含SiO2、Al2O3高，它会出现高炉应用效果等同于51%品位的矿石；矿石含有害杂质升高1%，冶炼要付出30~50元/吨的代价。我们认为炼铁使用低价劣质矿石比例，要控制在20%~30%，否则高炉指标恶化，燃料比升高，对降低成本不利。3000m3以上高炉的矿石入炉品位，应在58%以上，以求得效能最大化。
生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。
高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。
生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。高炉炼铁的特点：规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。
四、高炉基本操作制度
1、炉前操作的任务①、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉生产的连续进行。②、完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。③、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。④、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。
2、高炉炉况稳定顺行：一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀，炉温稳定充沛，生铁合格，高产低耗。
3、操作制度：根据高炉具体条件(如高炉炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉操作准则。
4、高炉基本操作制度：装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。
高炉炼铁发展建议
一是从原料采购到烧结高炉配矿实现一体化，最大限度地降低高炉炼铁成本。不能片面地追求低成本而从国外采购高SiO2、Al2O3含量的矿(造成渣量大)进行高炉炼铁，大渣量不能给高炉带来效益，只会提高燃料比，加大废气排放量，降低高炉的效益。2016年统计的344座高炉中有48座高炉的入炉矿品位低于56%，渣铁比高于400kg/t，这有较大的空间可以提升。
二是向进一步降低燃料比进军。2016年全国344座高炉的燃料比平均为532.4kg/t，降低燃料比还有很大的潜力。辛集澳森460m3高炉的燃料比能做到500.6kg/t，610m3高炉的燃料比能做到513.3kg/t，而4000m3级的特大型高炉燃料比居然高于540kg/t。2016年全国列入统计的高炉中有54座高炉的燃料比高于550kg/t，占了15.7%，还有几座高炉的燃料比超过600kg/t。应该找出原因所在，不遗余力地降低燃料比，求得企业的生存和发展。
三是降低烧结矿和炉渣MgO含量。在当前原燃料市场条件下，烧结矿降低1%的MgO，吨铁能降低56元~60元的成本。目前还是高MgO(>2.5%)模式生产烧结矿的企业应转变思路，加大力度降低MgO含量，降低生铁成本。2016年纳入统计的高炉中有24座高炉用烧结矿的MgO含量>2.5%，最高的达到3.94%。
四是提高煤气利用率，进一步降低燃料比。2016年全国纳入统计的344座高炉煤气利用率总平均值仅为45%，说明提高煤气利用率的空间很大，全国煤气利用率最高的达到53.8%(鞍钢3200m3高炉)，最低的仅为36.26%，差距相当大。高1%的煤气利用率，可以降低5kg/t的燃料比。应该改善高炉上部煤气流的合理分布，提高顶压，改善炉料的还原性，缩小入炉矿的平均粒径，提高煤气利用率，为降低燃料比做铺垫。
五是推广应用先进的炼铁技术。重视高风温，合理布料，采用炉腹煤气量指数管控高炉下部操作，实现上、下部结合的高炉长期顺行稳定操作。同时，推进高炉炼铁向数字化、信息化、智能化发展，实现高炉炼铁规范化、现代化。
以上就是关于高炉炼铁原理、原料、操作制度、发展建议的介绍，贤集网小编提醒：高炉炼铁长期休风(≥4小时)不进行炉顶点火、炉喉点火，有发生中毒窒息，煤气爆炸的危险。
