高炉冶炼工艺炉渣碱度
高炉炼铁技术简介
烧结 工艺 流程
精矿、粉矿 （0~10mm）
石灰石、白云石 （80~0mm）
碎焦、无烟煤 （25~0mm）
破碎
>3mm
• 炉渣中氧化物的种类：碱性氧化物、酸性氧化物 和中性氧化物。以碱性氧化物为主的炉渣称碱性 炉渣；以酸性氧化物为主的炉渣称酸性炉渣。
• 炉渣的碱度(R)：炉渣中碱性氧化物和酸性氧化 物的质量百分数之比表示炉渣碱度：
• 高炉炉渣碱度一般表示式：R=w(CaO)／w (SiO2)
• 炉渣的碱度根据高炉原料和冶炼产品的不同，一 般在1.0～1.25之间。
消耗的（干）焦炭量（焦比一定的情况 下）
高炉每天消耗的焦炭量 I=
高炉的有效容积
• 生铁合格率：生铁化学成分符合国家标准的总量 占生铁总量的指标。
• 休风率：高炉休风时间（不包括计划大、中、小 修）占日历工作时间的百分数。
规定的日历作业时间=日历时间-计划大中修及
封炉时间
休风率=
高炉休风时间 规定的日历作业时间 ×100%
高炉炉渣与脱硫
• 高炉炉渣是铁矿石中的脉石和焦炭(燃料)中 的灰分等与熔剂相互作用生成低熔点的化 合物，形成非金属的液相。
– 高炉炉渣的成分 – 高炉炉渣作用 – 成渣过程 – 生铁去硫
• 高炉炉渣的来源：矿石中的脉石、焦炭(燃料)中 的灰分、熔剂中的氧化物、被侵蚀的炉衬等。
• 高炉炉渣的成分：氧化物为主，且含量最多的是 SiO2、CaO、Al2O3、MgO。
② 物理性能 包括机械强度和粒度组成等。高炉要求烧结矿机械 强度高，粉末少，粒度均匀。 烧结矿粒度小于5mm的称之为粉末。粉末含量对高 炉料柱透气性影响很大。粉末含量高，高炉透气性差， 导致炉况不顺，可能引起崩料或悬料。 反应机械强度的指标为：转鼓指数、抗磨指数、筛 分指数。 目前武钢烧结矿的转鼓强度大约在79%～80%左右。
高炉生产工艺流程
接下来是炉气处理阶段，高炉冶炼过程中产生的炉气中含有一氧化碳、二氧化碳、氮气等物质。这些气体需要被净化和处理，以达到排放标准。常用的方法包括干法除尘、湿法除尘、除硫和除氮等。
最后是余热回收阶段，高炉生产过程中产生了大量的余热，包括炉渣的冷却余热和炉气的余热。这些余热可以通过余热回收系统进行收集和利用，从而提高能源利用效率。
接下来是炉内反应阶段，当炉缸中的炉料逐渐下降时，炉缸内的温度会迅速上升。炉料在高温下被还原成铁，同时产生大量的炉渣。在这个过程中，还会产生大量的一氧化碳和水蒸气。
然后是铁水出炉阶段，当足够的铁被还原出来时，可以通过倾炉孔将铁水从高炉中排出。铁水会流入铁罐中，并冷却凝固成铁块。
之后是炉渣处理阶段，高炉炉渣是由炉料ห้องสมุดไป่ตู้的铁氧化物、石灰石和其他杂质组成的。处理炉渣主要有两个目的：一是回收其中的铁，二是确保炉渣中的有害物质被安全处理。一般会通过氧枪在炉渣中吹氧气，使其中的铁氧化物氧化成铁，并进一步回收。
高炉生产工艺流程
高炉是一种用于冶炼铁的设备，它能够将铁矿石中的铁氧化物还原成纯铁。高炉生产工艺流程包括六个主要步骤：入炉、炉内反应、铁水出炉、炉渣处理、炉气处理和余热回收。
首先是入炉阶段，这个阶段主要是将铁矿石和焦炭按一定比例装入高炉的上料斗中，然后通过料斗控制系统将料物顺次送入炉缸内。在这个过程中，还会加入一定量的石灰石和焦粉，以调节炉料的碱度和流动性。
锰铁的冶炼方法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟锰铁的冶炼方法高炉冶炼一般采用1000 米3 以下的高炉，设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。
锰矿石在由炉顶下降的过程中，高价的氧化锰(MnO2，Mn2O3，Mn3O4)随温度升高，被CO 逐步还原到MnO。
但MnO 只能在高温下通过碳直接还原成金属，所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度，为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比(1600 公斤/吨左右)和风温(1000℃以上)。
为降低锰损耗，炉渣应保持较高的碱度(CaO/SiO2 大于1.3)。
由于焦比高和间接还原率低，炼锰铁高炉的煤气产率和含CO 量比炼铁高炉为高，炉顶温度也较高(350℃以上)。
富氧鼓风可提高炉缸温度，降低焦比，增加产量，且因煤气量减少可降低炉顶温度，对锰铁的冶炼有显著的改进作用。
电炉冶炼锰铁的还原冶炼有熔剂法（又称低锰渣法）和无熔剂法（高锰渣法）两种。
熔剂法原理与高炉冶炼相同，只是以电能代替加热用的焦炭。
通过配加石灰形成高碱度炉渣(CaO/SiO2 为1.3～1.6)以减少锰的损失。
无熔剂法冶炼不加石灰，形成碱度较低（CaO/SiO2 小于 1.0）、含锰较高的低铁低磷富锰渣。
此法渣量少，可降低电耗，且因渣温较低可减轻锰的蒸发损失，同时副产品富锰渣（含锰25～40 ％）可作冶炼锰硅合金的原料，取得较高的锰的综合回收率（90％以上）。
现代工业生产大多采用无熔剂法冶炼碳素锰铁，并与锰硅合金和中、低碳锰铁的冶炼组成联合生产流程见图。
现代大型锰铁还原电炉容量达40000～75000 千伏安，一般为固定封闭式。
熔剂法的冶炼电耗一般为2500～3500 千瓦时/吨，无熔剂法的电耗为2000～3000 千瓦时/吨。
锰硅合金用封闭或半封闭还原电炉冶炼。
一般采用含二氧化硅高、含磷低的锰矿或另外配加硅石为原料。
富锰渣含磷低、含二氧化硅高是冶炼锰硅合金的好原料。
冶炼电耗一般约3500～5000 千瓦时/吨。
入炉原料先作预处理，包括整粒、预热、预还原。
高炉冶炼物料平衡计算
高炉冶炼综合计算概述组建炼铁车间（厂）或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作为高炉冶炼综合计算包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。
从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等，得到冶炼主要产品（除生铁以外）煤气及炉渣产生量等基本参数。
以这些参数为基础作炼铁车间（厂）或高炉设计。
计算之前，首先必须确定主要工艺技术参数。
对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。
高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。
例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。
计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。
将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、燃料以及辅助材料的消耗量，以及主、副产品成分和产量等，供车间设计使用。
配料计算也是物料平衡和热平衡计算的基础。
依据质量守恒定律，投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。
物料平衡计算可以验证配料计算是否准确无误，也是热平衡计算的基础。
物料平衡计算结果的相对误差不应大于％。
常用的热平衡计算方法有两种。
第一种是根据热化学的盖斯定律，即按入炉物料的初态和出炉物料的终态计算，而不考虑炉内实际反应过程。
此法又称总热平衡法。
它的不足是没有反应出高炉冶炼过程中放热反应和吸热反应所发生的具体空间位置，这种方法比较简便，计算结果可以判断高炉冶炼热工效果，检查配料计算各工艺技术参数选取是否合理，它是经常采用的一种计算方法。
第二种是区域热平衡法。
这种方法以高炉局部区域为研究对象，常将高炉下部直接还原区域进行热平衡计算，计算其中热量的产生和消耗项目，这比较准确地反应高炉下部实际情况，可判断炉内下部热量利用情况，以便采取相应的技术措施。
高炉炼铁技术主要工艺参数计算公式
高炉炼铁技术主要工艺参数计算公式一、常用计算公式1.工艺计算（1）风口标准风速：式中v 标－－风口标准风速，m/s ；Q ――风量，m 3/min ； F ――风口送风总面积，m 2。
（2）风口实际风速：式中 v 实－－风口实际风速，m/s ；v 标－－风口标准风速，m/s ；T －－风温，℃； p －－鼓风压力，MPa 。
(3)鼓风动能：式中 E －－鼓风动能，J/s ；60⨯=F Q v 标)20273()1013.0(1013.0)273(+⨯+⨯+⨯=p T v v 标实20223)()273(1412.0p p T F Q n E ++⨯⨯⨯=Q －－风量，m 3/min ；n －－风口数目，个；F －－风口总截面积，m 3； T －－热风温度，℃；P －－热风压力，Pa ；P 0－－标准大气压，等于101325Pa 。
（4）富氧率：1）氧气兑入口在冷风管道孔板前面，即富氧量流经流量孔板，考虑鼓风湿度时富氧率公式为：不考虑鼓风湿度时富氧率公式为：2）氧气兑入口在冷风管道孔板后面，即富氧量未流经流量孔板，考虑鼓风湿度时富氧率公式为：不考虑鼓风湿度时富氧率公式为：()()%10021.029.021.0⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++⨯-=风氧氧风Q b Q f Q Q B ()%10021.0⨯-=风氧Q Q b B ()%10021.029.021.0⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+++⨯=氧风氧风Q Q b Q f Q B ()%10021.0⨯+⨯-=氧风氧Q Q Q b B式中 B －－富氧率，%；Q 风－－风量（冷风流量孔板显示值），m 3/min ；Q 氧－－富氧量，m 3/min ；0.21－－鼓风中含氧率；b －－氧气中含氧率，%； f －－鼓风湿度，%。
（5）冶炼周期： 式中t －－冶炼周期，h ；V ′－－由料线到风口中心线的容积，m 3； n －－每天料批数，批；V －－每批料体积，m 3/批；c －－炉料在高炉内压缩率，一般为12~15%。
炼钢与连铸若干新技术
炼钢与连铸若干新技术炼钢与连铸作为钢铁生产的重要环节，关系着钢铁质量、生产效率以及能源消耗。
近年来，随着科学技术的不断发展，炼钢与连铸领域出现了许多新技术，这些新技术在提高产品质量、降低生产成本等方面发挥着重要作用。
本文将介绍一些关于炼钢与连铸的若干新技术。
一、炼钢新技术1. 超高炉渣碱度炼钢技术传统炼钢过程中，高炉渣的碱度一般在1.5以上，导致了炼钢中的碱度冶炼难度大。
超高炉渣碱度炼钢技术通过增加炉渣碱度，提高炼钢过程中的碱度，使得钢水中的夹杂物得以吸附和浮渣，从而有效提高了钢水的质量，降低了夹杂物含量。
2. 高炉富氧燃烧技术传统的高炉燃烧采用煤气、焦炭等作为还原剂，而高炉富氧燃烧技术则采用富氧燃烧，使得炉顶煤气中氧分压大大提高，煤气焚烧效率显著提高，从而有效减少了炼钢过程中的二氧化碳排放，降低了生产成本。
3. 高效矿石还原技术传统的炼钢制程中，矿石还原效率低，而高效矿石还原技术采用高效还原剂和改良还原工艺，可以明显提高还原效率，减少资源的浪费，降低生产成本。
二、连铸新技术1. 动态软浇铸技术动态软浇铸技术是指在连铸过程中，通过实时数据分析，调整结晶器冷却水的流速和温度，实现钢坯凝固过程中的动态调控，确保钢坯结晶组织的均匀性和合格率。
2. 连铸直齿轮技术传统连铸转辊采用辊凹槽结构，而连铸直齿轮技术则采用直齿轮结构，使得连铸转辊的传动机构更加紧凑、稳定、可靠，最大限度地减小了设备的占地面积，提高了生产效率。
3. 连铸在线水平矫直技术传统的连铸坯的矫直需要通过离线操作进行，而连铸在线水平矫直技术则采用在线连铸坯的自动矫直设备，实现了连铸坯的在线矫直，提高了生产效率，降低了生产成本。
以上所提到的炼钢与连铸的新技术只是其中的一部分，随着科学技术的不断进步，相关新技术也在不断涌现。
这些新技术的应用，将进一步推动炼钢与连铸领域的发展，为钢铁行业的持续发展注入新的活力。
高炉配料计算
高炉配料计算冶炼1t 生铁，需要一定数量的矿石、熔刑和燃料(焦炭及喷吹燃料)。
对于炼铁设计的工艺计算，燃料的用量是预先确定的，是已知的量，配料计算的主要任务，就是求出在满足炉渣碱度要求条件下，冶炼规定成分生铁所需要的矿石、熔剂数量。
对于生产高炉的工艺计算，各种原料的用量都是已知的，从整体上说不存在配料计算的问题，但有时需通过配料计算求解矿石的理论出铁量、理论渣量等，有时因冶炼条件变化需要作变料计算。
一、配料计算的目的配料计算的目的，在于根据已知的原料条件和冶炼要求来决定矿石和熔剂的用量，以配制合适的炉渣成分和获得合格的生铁。
二、配料计算时需要确定的已知条件（1）原始资料的收集整理生产中原始资料分析常常不完全，或元素分析和化合物分析不相吻合，加之分析方法不同存在分析误差，以致各种化学组成之和不等于100%。
因此，应该先确定元素在原料存在的形态，然后进行核算，使总和为100%。
换算为100%方法，可以均衡地扩大或缩小各成分的百分比，调整为100%，或者按照分析误差允许的范围，人为的调整为100%。
调整幅度不大时，以调整Al 2O 3或MgO 为宜。
在各种原料中化合物存在的形态和有关换算，按照下述方法处理。
烧结矿分析的S ，P ，Mn 分别以FeS, P 2O 5,MnO 形态存在。
它们的换算为：S──FeS ω(FeS)=ω(S )×3288% P──P 2O 5 ω(P 2O 5) =ω(P )×62142%Mn ──MnO ω(MnO)=ω(Mn )×5571%式中的S ，P ，Mn 等元素皆为分析值（百分含量），当要计算Fe 2O 3时，需要从生铁（TFe ）中扣除FeO 和FeS 中的Fe ，再进行换算。
ω(Fe 2O 3)= (112162ω(Fe )-ω(FeO )×7256-ω(FeS )×8856)% 式中的Fe ，FeO 为分析所得烧结矿的全铁和氧化亚铁的百分含量，FeS 为换算所得的硫化亚铁量。
高炉炼铁的原料和产品
高炉炼铁的原料和产品图5-2为高炉炼铁原料和产品的流向图。
高炉使用的原料包括铁矿石（烧结矿、球团矿和块矿）、焦炭、煤粉、鼓风和少量熔剂；产品包括铁水、高炉煤气和高炉渣。
1 原料(1)铁矿石：烧结矿、球团矿和块矿的典型化学成分见表5-1。
在大型高炉炉料结构中，高碱度烧结矿一般占70% -80%,酸性的球团矿和块矿占20% ~30%。
熔剂通常为石灰石, 用来调节炉渣碱度。
高炉渣的碱度（ff = Ca0/Si02)在1.0-1.25之间，当碱性炉料（高碱度烧结矿）与酸性炉料（球团矿和块矿）比例合适时，高炉中可不加或只加少量石灰石。
根据人炉综合品位，冶炼U生铁需要消耗铁矿石1.5~1. 7t。
(2)燃料：焦炭在高炉风口区域燃烧产生大量热量和煤气（CO+ N2)。
煤气中的CO将铁矿石中的氧化铁还原成金W铁，燃烧产生的热量将渣铁熔化成铁水和液态炉渣。
焦炭在高炉内始终呈固态，它能够将整个高炉的料柱支撑起来，保持高炉内部具有良好的透气性。
煤粉从高炉风口喷入炉内，在风口区域燃烧产生热量和还原煤气，可代替部分焦炭。
但煤粉无法代替焦炭的另一个重要作用——支撑料柱。
目前，冶炼It生铁大约需要消耗焦炭250 - 350 kg,消耗煤粉150 ~ 250kg。
(3)鼓风：空气通过高炉鼓风机加压后成为高压空气（鼓风），经过热风炉换热，将温度提高到1100 ~1300"1：,再从高炉风口进人炉缸，与焦炭和煤粉燃烧产生热量和煤气。
鼓风带人高炉的物理热占高炉热量总收人的20%左右。
在鼓风中加人氧气可提高鼓风中的氧含量（称为富氧鼓风）。
采用富氧鼓风可提高风口燃烧温度，有利于高炉提高喷煤量和高炉利用系数。
冶炼It生铁大约需要鼓风1400 ~ 1700m3。
2 产品(1)铁水：铁水的主要化学成分为Fe、C、Si、Mn, P、S等，温度1450 ~ lSSOt。
按照Si含量的不同，将高炉铁水分为炼钢生铁（《>[Si] < 1.25%)和铸造生铁（切[Si]这1.25%)。
钢铁冶金部分课后作业题及答案
1—1高炉炼铁工艺由哪几部分组成？答案（1）：在高炉炼铁生产在中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动，下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原性气体向上运动。
炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁。
组成除高炉本体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、液压系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统、动力系统1—2 高炉炼铁有哪些技术经济指标？答案：综合入炉品位(%)炼铁金属收得率(%)生铁合格率(%)铁水含硅(%)铁水含硫(%)风温(℃)顶压(KPa)熟料比(%)球矿比(%)高炉利用系数(t/m3.d)综合焦比(Kg/t)入炉焦比(Kg/t)焦丁比(Kg/t)喷煤比(Kg/t)1—3 高炉生产有哪些特点？答案：一是长期连续生产。
高炉从开炉到大修停炉一直不停地连续运转，仅在设备检修或发生事故时才暂停生产（休风）。
高炉运行时，炉料不断地装入高炉，下部不断地鼓风，煤气不断地从炉顶排出并回收利用，生铁、炉渣不断地聚集在炉缸定时排出。
二是规模越来越大型化。
现在已有5000m3以上容积的高炉，日产生铁万吨以上，日消耗矿石近2万t，焦炭等燃料5kt。
三是机械化、自动化程度越来越高。
为了准确连续地完成每日成千上万吨原料及产品的装入和排放。
为了改善劳动条件、保证安全、提高劳动生产率，要求有较高的机械化和自动化水平。
四是生产的联合性。
从高炉炼铁本身来说，从上料到排放渣铁，从送风到煤气回收，各系统必须有机地协调联合工作。
从钢铁联合企业中炼铁的地位来说，炼铁也是非常重要的一环，高炉体风或减产会给整个联合企业的生产带来严重影响。
因此，高炉工作者要努力防止各种事故，保证联合生产的顺利进行。
1—5 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？答案：高炉冶炼主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气是副产品。
（1)生铁。
按其成分和用途可分为三类：炼钢铁，铸造铁，铁合金。
(2)炉渣。
高炉冶炼的炉渣与铁水
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
CONTENTS
• 高炉冶炼的基本概念 • 炉渣的形成与作用 • 铁水的形成与成分 • 炉渣与铁水的关系 • 高炉冶炼的环保问题
01 高炉冶炼的基本概念
高炉冶炼的定义
定义
高炉冶炼是一种将铁矿石还原成 液态生铁的冶金过程，通过在高 温下与碳反应，将铁矿石中的铁 氧化物还原成铁。
铁水中还含有碳、硅 、锰、磷、硫等元素 ，这些元素来自铁矿 石和焦炭。
铁水的质量
铁水的质量主要取决于其成分， 特别是碳、磷、硫的含量。
碳含量过高会导致生铁脆性增加 ，磷含量过高会导致生铁冷脆性 增加，硫含量过高会导致生铁热
脆性增加。
因此，控制铁水中各元素的含量 对于生产高质量的生铁和钢材至
关重要。
高炉冶炼的过程
过程
高炉冶炼过程包括矿石的破碎、筛分、混合与运输，焦炭的准备与运输，以及 高炉的装料、送风、熔化、渣铁分离与生铁排出等步骤。
说明
该过程涉及多个环节和复杂的工艺控制，以确保最终生铁的质量和产量。
02 炉渣的形成与作用
炉渣的形成
炉渣的形成是由于矿石、溶剂 和燃料在高温下熔化后与熔融 的铁水相互作用而产生的。
在高炉冶炼过程中，矿石中的 脉石和焦炭中的灰分在高温下 熔化，与铁水中的杂质结合形 成炉渣。
炉渣的形成是一个复杂的物理 化学过程，涉及到多种化学反 应和相变。
炉渣的成分
炉渣的主要成分是硅酸盐矿物， 如硅酸钙和硅酸亚铁，以及铝酸
盐矿物。
此外，炉渣中还含有一定量的铁 、锰、钙、镁等元素，以及少量
的磷、硫等杂质元素。
04 炉渣与铁水的关系
炉渣对铁水的影响
名词解释
名词解释：1、烧结矿氧化度：烧结矿或铁矿粉中与铁结合的实际氧量与全部铁以FE2O3的形态相结合时的氧量变化。
2、高炉的直接还原度：用C直接还原夺取的氧量同炉料中被还原而进入煤气的总氧量之比来表示直接还原发展程度的指标。
3、炉渣碱度：按照炉渣分子结构假说，就是炉渣中全部的碱性氧化物的含量与全部酸性氧化物的含量之比。
4、沉淀脱氧：是指向钢液中加入脱氧剂，将溶于钢液中的氧结合成不溶于钢液的稳定的氧化物或沉淀物，从钢液中分离出来，使脱氧产物浮到渣中，因为从钢液中脱氧产物的过程属于沉淀反应，所以这种脱氧方法称之为沉淀脱氧。
5、钢中非金属夹杂物：在钢的冶炼过程中，浇铸过程中，产生或混入钢中的非金属化合物，如氧化物、硫化物、氮化物等呈独立相存在，通常为钢中非金属夹杂物。
6、问答题1、在高炉冶炼过程中，加速铁矿石还原的有力条件是什么？改善矿石性质：a)提高矿石的孔隙度，特别是微气孔率，一是可以改善气体内扩散条件，提高内扩散速度;二是增加化学反应界面积，有利于提高界面化学反应速度，都加速铁矿石的还原过程b)适当缩小矿石力度（包括均匀性）可增加还原气体与矿石的接触面积，减少还原产物层的厚度，加快还原反应过程，但矿石力度不能过小，否则会影响高炉气体力学条件c)改善矿石组成，减少致密结构复杂而易熔的铁橄榄石类型难还原矿物，可加速铁矿石的还原。
控制气流条件a)保证足够高是煤气温度，对改善扩散和加速化学反应速度的必备条件。
b)控制煤气流速，在临界流速范围内时，提高煤气流速有利于边界层外扩散，促进还原。
c)控制煤气压力，如在动力学范围，提高压力有利于加快还原反应d)提高煤气中还原性气体，CO H2 的浓度，加大扩散动力，加快还原反应速度。
2、磷对钢性能的影响是什么？炼钢脱磷反应的热力学有利条件是什么？钢中含磷高会引起钢的“冷脆”;同时磷能使钢材的塑性或冲击韧性降低，并使钢的焊接性能变差，性能变差。
磷在钢锭中的偏析很大。
但在生产炮弹钢等时，磷作为合金元素使用。
高炉富锰渣的冶炼工艺特点
高炉富锰渣的冶炼工艺特点高炉冶炼生产富锰渣在我国较普遍，其工艺流程、生产设备与高炉生铁、锰铁、锰硅合金基本相同，但与其它高炉产品在工艺操作上有自己的特点：1．在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼温度是最低的。
理论上要求炉温控制在保证铁、磷从相图研究和生产实践来看渣的熔化温度一般在1000--1200℃，将炉温控制在1280--1350℃之间能使锰的入渣率达到85%左右，铁、磷入渣率在5%左右。
2．在所有高炉产品中，高炉富锰渣的炉渣碱度是最低的。
大部分为自然碱度的酸性渣冶炼，碱度一般控制在0.3以下。
而生铁炉渣碱度为1.0左右，硅锰合金渣碱度在0.6—0.8左右。
3．高炉冶炼富锰渣一般是高负荷低风温操作，其负荷与入炉的矿的含铁量有关。
含铁低时风温低负荷高，含铁高时风温高负荷低。
4．高炉冶炼富锰渣煤气热能利用好。
顶温一般只有200--300℃，但化学能利用相对较差，混合煤气中CO2一般仅10%左右。
5．富锰渣冶炼为大渣量冶炼渣铁比高的达3—4，低的也在1以上。
其含锰的高低主要取决于矿石中的含锰和含铁量，锰的回收率一般可达到85%--90%。
6．入炉原料粒度一般锰矿为5—50mm，冶金焦碳为15—100mm。
富锰渣的生产方法来源:lz 1.高炉富锰渣的生产1)高炉冶炼富锰渣特点高炉冶炼富锰渣工艺流程、主要设备与高炉冶炼生铁、锰铁基本相同，但工艺操作又有显著的特点。
主要有：①在高炉生产的所有产品中，高炉富锰渣冶炼炉温最低。
原则上要求炉温控制在保证铁、磷充分还原，锰不还原或少量还原，且液体渣铁能有效分离的温度范围。
一般为1250~1350℃，比生铁高炉低100~150℃，比锰铁高炉低200~250℃。
②在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼炉渣碱度最低。
不添加熔剂，自然碱度冶炼，碱度一般小于0.4.③高炉冶炼富锰渣一般是高负荷，低风温操作。
矿石含铁低，风温低，负荷高；矿石含铁高，风温高，负荷低。
④高炉冶炼富锰渣煤气热能和化学能利用较好。
转炉碱度计算公式
转炉碱度计算公式
转炉碱度计算公式是用来确定钢铁冶炼过程中碱度的一个重要工具。
在转炉冶炼过程中，为了保证炉渣的稳定性和脱硫效果，需要控制炉渣中的碱度。
碱度的计算公式如下：
碱度 = (CaO + MgO) / (SiO2 + Al2O3)
其中，CaO代表氧化钙的含量，MgO代表氧化镁的含量，SiO2代表二氧化硅的含量，Al2O3代表三氧化二铝的含量。
通过这个公式，我们可以计算出转炉炉渣的碱度，从而控制钢铁冶炼过程中的炉渣性质。
在钢铁冶炼中，炉渣是起到保护和脱硫作用的重要物质。
炉渣中的碱度是衡量炉渣脱硫能力和抵抗硫、磷还原的能力的重要指标。
碱度越高，炉渣的脱硫能力越强，对钢液中的杂质也有更好的吸附作用。
通过转炉碱度计算公式，我们可以根据炉渣中的主要氧化物含量来确定炉渣的碱度。
这个公式的推导基于炉渣的化学成分与其在冶炼过程中的作用之间的关系。
这个公式的计算结果可以帮助冶炼工程师和操作人员更好地掌握转炉冶炼过程中的炉渣性质，从而优化冶炼工艺，提高冶炼效率和产品质量。
需要注意的是，转炉碱度计算公式只是一个参考指标，实际的冶炼过程中还需要考虑其他因素，如温度、氧气流量、炉渣成分的变化等。
因此，在使用这个公式时，需要结合实际情况综合考虑。
转炉碱度计算公式是钢铁冶炼过程中的一个重要工具，通过计算炉渣的碱度，可以帮助冶炼工程师更好地控制炉渣性质，优化冶炼工艺，提高产品质量。
这个公式的使用需要结合实际情况进行综合考虑，以达到最佳的冶炼效果。
高炉炼铁对入炉含铁原料的质量要求
高炉炼铁对入炉含铁原料的质量要求，随着炼铁技术的进步不断提高。
在20世纪50年代，为了保证高炉炼铁有一个一般水平的指标，中国就制订了一条规范：入炉铁矿石品位应≥50%。
并提出“高炉是炼铁，不是炼渣”的说法。
和其他产业一样，对使用的原材料都有一定的质量要求，这也是高炉炼铁最原始的“精料”概念。
随着富块矿资源的越来越少，大量采用粉矿烧结时，作为人造富矿的烧结矿比生料块矿给高炉带来了更多好处。
同时为了高炉生产的“增铁节焦”和改善烧结矿性能，开始在烧结料中配加石灰石和白云石，从而减少高炉中因碳酸钙分解的热量耗损和改善炉料性能而生产自熔性烧结矿、熔剂性烧结矿和高碱度烧结矿。
为了达到增铁节焦的最大效果，在中国开始了100％“自熔性烧结矿”的高炉炼铁时代。
但根据米列尔博士和中国孔令坛老师的大量试验研究和生产实践的经验：当满足高炉冶炼炉渣碱度时，烧结矿的碱度（CaO/SiO２）应为1.4～1.6左右。
但此时烧结矿的强度处于最低点，烧结矿极易粉化，对高炉内的透气性和气流分布极为不利。
因此提出了精料和合理的炉料结构问题。
高炉炼铁“合理的炉料结构”这一理论概念和实践，在20世纪80年代的宝钢建设开始就十分重视。
日本在70年代钢铁工业崛起，钢铁生产技术达到世界领先的水平，对高炉炼铁不但实现了大型化，而且对合理炉料结构的研究取得了成功经验。
在采用进口澳大利亚矿的原料供应条件下，根据新日铁的经验确定了：80％烧结矿+15％球团矿+5％富块矿的炉料结构，并进入了工业性试验研究。
这一模式的优点是：100％的粉矿烧结生产烧结矿，同时烧结矿碱度为高碱度熔剂性（R=l.8），以生产优质铁酸钙为黏结相的烧结矿，避免了采用自熔性烧结矿强度低，不能满足大型高炉的要求。
为了满足高炉冶炼炉渣碱度的要求，另配加进口酸性球团矿和高品位块矿。
高质量的烧结矿、优质的巴西球团矿和高品位的块矿，实现了合理的炉料结构，为宝钢炼铁技术的先进性打下了坚实的基础，后来在国内得到广泛的模仿和推广。
高炉冶炼技术操作规程
高炉冶炼技术操作规程原燃料管理精料是高炉生产的物质基础，高炉所用的原燃料必须经过严格验收，有优良的理化性能，足够的数量，才能实现低耗高产的目的。
2.1.1 原燃料质量要求2.1.1.1 高炉所用原燃料必须符合公司或厂部的技术标准，否则应拒绝收卸并报告调度主任。
2.1.1.2 原燃操持化性能要求及波动范围。
2.1.1.2.1烧结矿〔表2-1〕项目名称指标(%)稳定率(%)化学成分TFe≥56≥90碱度 R2规定值±≥90MgO规定值±≥≥≥78————≥70——还原度指数RI≥90—— 2.1.1.2.2球团矿〔表2-2〕项目名称技术指标备注化学性能TFe%≥6310-16mm粒级占90%以上为一级品；80%以上为二级品。
FeO%1R2≤0.4S%0.05物理性能抗压强度 N/个球≥≥≥68 2.1.1.2.3萤石〔表2-3〕成分CaF2SiO2SP粒度标准≥82%≤15%≤0.15%≤0.06%20-100mm 2.1.1.2.4焦炭〔表2-4〕指标种类指标C固≥85%Ag≤12.5%Vg≤1.9%S≤0.7%H2O≤8%反应性CRI≤25%反应后强度CSR≥65%M10≤8%M25≥92%M40≥80%粒度40—80mm指标种类炼铁球磨用白煤炼铁球磨用烟煤Ag≤12%≤10%Vg≤12%25－35%S≤0.6%〔阳泉≤0.8%〕≤0.6%H2O≤9%≤9%可磨性≥70%≥70%粒度0－10㎜0－25㎜2.1.1.2.5煤〔表2-5〕原燃料料仓管理2.1.2.1 高炉用各种原燃料必须按品种卸入规定的料仓，严禁混料，料仓的配用计划由高炉车间提出经生产调度室同意后执行。
2.1.2.2 同一种原料应均衡地卸入所占料仓，上料时必须循环取料，避免局部烧结仓存时间过长，存放时间过长粉末增多的烧结矿应按比例搭配间断入炉。
2.1.2.3 成分无大变化可以清仓，取样时间、卸料时间、数量、仓号，必须通知高炉工长。
炉渣碱度的波动原因
炉渣碱度的波动原因
1. 原料成分变化：炉渣主要由矿石、焦炭和燃料等原料组成，原料成分的变化会直接影响炉渣碱度。
例如，矿石中含有不同的铁、硅、钙等元素，不同元素的含量变化会导致炉渣碱度的波动。
2. 炉渣配方调整：为了满足炼钢过程中的要求，钢铁企业会根据不同的工艺要求对炉渣配方进行调整。
炉渣配方的变化会直接影响炉渣碱度的变化。
3. 操作温度的变化：在不同的炉温下，炉渣的化学反应速率和平衡状态会发生变化。
因此，炉渣在不同的温度下碱度也会发生波动。
4. 渣铁质量的变化：渣铁是炉渣中含有铁的成分，其质量的变化会影响炉渣碱度的变化。
例如，渣铁含碳量的增加会导致炉渣碱度的下降。
5. 外部条件的影响：诸如气候、环境等外部条件的变化也可能对炉渣碱度造成一定的影响。
例如，湿度的变化会影响炉渣中水分的含量，而水分的变化会导致炉渣碱度的波动。
总之，炉渣碱度的波动是由多种因素的综合作用所导致的，钢铁企业需要通过合理的原料选择、炉渣配方调整和操作控制等手段来稳定炉渣碱度，以保证炼钢工艺的正常进行。
高炉冶炼工艺炉渣碱度
高炉冶炼工艺炉渣碱度是表征和决定炉渣物理化学性能的最重要的特性指数。
碱度用等碱性氧化物与酸性氧化物的重量百分比的比值来表示。
为简便起见通常均用,当Al2O3和MgO的含量高、波动大时，采用后两种表示方法。
渣中(CaO+MgO)＜(SiO2+Al2O3)的渣叫酸性渣。
这种渣粘度大,凝固慢,通称长渣。
(CaO+MgO)＞(SiO2+Al2O3)的渣叫碱性渣。
高碱渣凝固温度高，冷凝快，熔融时流动性好；但温度偏低时，析出固相，就变得粘稠。
这种渣也叫短渣。
(CaO+MgO):(SiO2+Al2O3)≈1.0的炉渣,凝固温度较低，流动性也较好。
在高炉中，为了保证炉况顺行和某些反应的顺利进行，炉渣在炉缸温度范围内的粘度最好不大于5泊，最高不宜超过25泊。
同时,粘度也不宜过低，过低时容易侵蚀炉衬，缩短高炉寿命。
高炉冶炼工艺 - 正文━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━冶炼过程高炉中铁的还原高炉中其他元素的还原铁水中的碳高炉炉渣及渣铁反应炉料和煤气的运动高炉中的能量利用能量的来源和消耗高炉操作线图高炉炼铁车间的二次能源利用高炉冶炼的强化及节焦措施高炉强化高炉喷吹燃料高炉操作开炉；停炉大修；高炉休风；封炉；炉况顺行炉况失常和故障炉前操作━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━冶炼过程高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。
铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。
焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。
矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。
鼓风机送出的冷空气在热风炉加热到800～1350℃以后，经风口连续而稳定地进入炉缸，热风使风口前的焦炭燃烧，产生2000℃以上的炽热还原性煤气。
上升的高温煤气流加热铁矿石和熔剂，使成为液态；并使铁矿石完成一系列物理化学变化，煤气流则逐渐冷却。
下降料柱与上升煤气流之间进行剧烈的传热、传质和传动量的过程。
高炉冶炼物料平衡计算
高炉冶炼综合计算1.1概述组建炼铁车间（厂）或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作为高炉冶炼综合计算包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。
从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等，得到冶炼主要产品（除生铁以外）煤气及炉渣产生量等基本参数。
以这些参数为基础作炼铁车间（厂）或高炉设计。
计算之前，首先必须确定主要工艺技术参数。
对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。
高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。
例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。
计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。
将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、燃料以及辅助材料的消耗量，以及主、副产品成分和产量等，供车间设计使用。
配料计算也是物料平衡和热平衡计算的基础。
依据质量守恒定律，投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。
物料平衡计算可以验证配料计算是否准确无误，也是热平衡计算的基础。
物料平衡计算结果的相对误差不应大于0.25％。
常用的热平衡计算方法有两种。
第一种是根据热化学的盖斯定律，即按入炉物料的初态和出炉物料的终态计算，而不考虑炉内实际反应过程。
此法又称总热平衡法。
它的不足是没有反应出高炉冶炼过程中放热反应和吸热反应所发生的具体空间位置，这种方法比较简便，计算结果可以判断高炉冶炼热工效果，检查配料计算各工艺技术参数选取是否合理，它是经常采用的一种计算方法。
第二种是区域热平衡法。
这种方法以高炉局部区域为研究对象，常将高炉下部直接还原区域进行热平衡计算，计算其中热量的产生和消耗项目，这比较准确地反应高炉下部实际情况，可判断炉内下部热量利用情况，以便采取相应的技术措施。
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高炉冶炼工艺炉渣碱度是表征和决定炉渣物理化学性能的最重要的特性指数。
碱度用等碱性氧化物与酸性氧化物的重量百分比的比值来表示。
为简便起见通常均用,当Al2O3和MgO的含量高、波动大时，采用后两种表示方法。
渣中(CaO+MgO)＜(SiO2+Al2O3)的渣叫酸性渣。
这种渣粘度大,凝固慢,通称长渣。
(CaO+MgO)＞(SiO2+Al2O3)的渣叫碱性渣。
高碱渣凝固温度高，冷凝快，熔融时流动性好；但温度偏低时，析出固相，就变得粘稠。
这种渣也叫短渣。
(CaO+MgO):(SiO2+Al2O3)≈1.0的炉渣,凝固温度较低，流动性也较好。
在高炉中，为了保证炉况顺行和某些反应的顺利进行，炉渣在炉缸温度范围内的粘度最好不大于5泊，最高不宜超过25泊。
同时,粘度也不宜过低，过低时容易侵蚀炉衬，缩短高炉寿命。
高炉冶炼工艺 - 正文━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━冶炼过程高炉中铁的还原高炉中其他元素的还原铁水中的碳高炉炉渣及渣铁反应炉料和煤气的运动高炉中的能量利用能量的来源和消耗高炉操作线图高炉炼铁车间的二次能源利用高炉冶炼的强化及节焦措施高炉强化高炉喷吹燃料高炉操作开炉；停炉大修；高炉休风；封炉；炉况顺行炉况失常和故障炉前操作━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━冶炼过程高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。
铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。
焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。
矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。
鼓风机送出的冷空气在热风炉加热到800～1350℃以后，经风口连续而稳定地进入炉缸，热风使风口前的焦炭燃烧，产生2000℃以上的炽热还原性煤气。
上升的高温煤气流加热铁矿石和熔剂，使成为液态；并使铁矿石完成一系列物理化学变化，煤气流则逐渐冷却。
下降料柱与上升煤气流之间进行剧烈的传热、传质和传动量的过程。
下降炉料中的毛细水分当受热到100～200℃即蒸发，褐铁矿和某些脉石中的结晶水要到500～800℃才分解蒸发。
主要的熔剂石灰石和白云石，以及其他碳酸盐和硫酸盐，也在炉中受热分解。
石灰石中CaCO3和白云石中MgCO3的分解温度分别为900～1000℃和740～900℃。
铁矿石在高炉中于 400℃或稍低温度下开始还原。
部分氧化铁是在下部高温区先熔于炉渣，然后再从渣中还原出铁。
焦炭在高炉中不熔化,只是到风口前才燃烧气化,少部分焦炭在还原氧化物时气化成CO。
而矿石在部分还原并升温到1000～1100℃时就开始软化；到1350～1400℃时完全熔化；超过1400℃就滴落。
焦炭和矿石在下降过程中，一直保持交替分层的结构。
由于高炉中的逆流热交换,形成了温度分布不同的几个区域。
在图1中，①区是矿石与焦炭分层的干区，称块状带，没有液体；②区为由软熔层和焦炭夹层组成的软熔带，矿石开始软化到完全熔化；③区是液态渣、铁的滴落带，带内只有焦炭仍是固体；④风口前有一个袋形的焦炭回旋区，在这里，焦炭强烈地回旋和燃烧，是炉内热量和气体还原剂的主要产生地。
高炉冶炼工艺液态渣铁积聚于炉缸底部,由于比重不同,渣液浮于铁液之上,定时从炉缸放出。
铁水出炉温度一般为1400～1550℃，渣温比铁温一般高30～70℃。
煤气流沿高炉断面合理均匀地分布上升，能改善煤气与炉料之间的传热和传质过程，顺利地完成加热、还原铁矿石和熔化渣、铁等过程，达到高产、低耗、优质的要求。
高炉中铁的还原高炉中主要被还原的是铁的氧化物:Fe2O3(赤铁矿),Fe3O4（磁铁矿）和Fe1-y O（浮氏体，y从0.04到0.125）等。
每得到1000公斤金属铁，通过还原被除去的氧量为：赤铁矿429公斤,磁铁矿382公斤,浮氏体（按FeO计算）286公斤。
主要还原剂焦炭中的碳和鼓风中的氧燃烧生成的CO气体，以及鼓风和燃料在炉内反应生成的H2是高炉中的主要还原剂。
约从400℃开始,氧化铁逐步从高价铁还原成低价铁，一直到金属铁。
间接还原氧化铁由CO还原生成CO2或由H2还原生成H2O的过程。
还原顺序为: Fe2O3─→Fe3O4─→FeO─→Fe（低于570℃时，FeO不稳定,还原顺序为：Fe2O3─→Fe3O4─→Fe）。
从图2可看到各级氧化铁与气相的平衡关系。
高炉冶炼工艺氧化铁还原的主要还原反应为：3Fe2O3+CO─→2Fe3O4+CO2 +8870千卡Fe3O4+CO─→3FeO+CO2 -4990千卡FeO+CO─→Fe+CO2 +3250千卡以及 3Fe2O3+H2─→2Fe3O4+H2O -1000千卡Fe3O4+H2─→3FeO+H2O -14860千卡FeO+H2─→Fe+H2O -6620千卡H2和CO同时作为还原剂存在时，受水煤气反应的制约：H2+CO2─→H2O+CO -9870千卡注：式内反应热从工程习惯按公斤分子计。
直接还原在高温区（约 850℃开始）因有大量焦炭存在,生成的CO2和H2O立即与焦炭反应,转化成CO和H2：CO2+C─→2CO -39600千卡H2O+C─→H2+CO -29730千卡所以从全过程看，可认为是由碳素直接还原氧化铁生成CO和铁：FeO+C─→Fe+CO -36350千卡这种高温还原叫做直接还原。
因为直接还原比间接还原耗热大得多，所以在高炉内应尽可能提高中温区的间接还原率，以降低焦比和燃料比。
影响还原速度的因素气体还原铁矿石的速度受到许多因素的影响：矿石的性质（例如粒度，气孔度，气孔表面积）,是难还原的磁铁矿还是易还原的褐铁矿,煤气的成分和流速以及还原温度等。
气－固还原过程包括以下基本环节：①还原气体通过矿粒表面的气膜向矿石表面扩散；②还原气体通过已还原金属层向矿石内部扩散；③金属铁－浮氏体两相界面上的化学反应；④还原气体产物通过已还原金属层向外扩散；⑤还原气体通过附面气膜向外扩散。
还原模式有两种：当矿石结构致密，还原金属层是自外表逐步向矿粒中心扩展，中心未反应的核心部分逐步缩小，可称为“未反应核”还原模式；如果矿石多孔疏松，内扩散十分容易，且粒径不大，则还原过程将同时在整个矿石内部环绕每一个氧化铁微晶进行氧化铁的气固还原反应，这是另一种模式。
整个反应速度决定于化学反应速度和扩散速度。
如果化学反应慢，称为反应处于“化学控制”；如果扩散慢，则称反应处于“扩散控制”。
温度提高，化学反应速度加快，气体的扩散速度也会增加，但增加的幅度较小。
一般说，温度低，矿石粒度小或气孔度大，气流速度高，还原趋向于化学控制范围；相反，温度高，矿石粒度大或者气孔度小，则趋向于扩散控制范围。
如果能出现扩散与化学反应的速度彼此较接近的情况，称还原处于“混合控制”。
还有一种情况，矿石的软熔温度低，当温度升高到使矿石软熔后，矿石的气孔度减小，还原速度反而可能减慢。
因为H2的扩散速度比CO高，H2的还原速度也高于CO。
当煤气中存在CO2或H2O分子时,CO和H2的有效浓度降低，将减慢CO和H2的还原速度。
从铁矿石的还原条件来看,应在矿石不软化的条件下,尽量保持高一些的还原温度，以加快还原速度。
对矿石则要求气孔度大，使还原过程不受扩散的限制；致密的铁矿石应适当减小粒度，这样不仅能使内扩散距离缩短，而且会使气－固相接触总面积增大，有利于还原过程（见冶金过程动力学）。
高炉中其他元素的还原进入高炉的矿石的脉石和焦炭灰分还含有其他一些氧化物(SiO2、Al2O3、CaO、MgO等)、硫化物(FeS2)和磷酸盐【Ca3(PO4)2】。
一些共生铁矿还含有锰、钛、铬、钒、铜、钴、镍、铌、砷、钾、钠等的含氧化合物和少量硫化物。
各种氧化物因化学稳定性不同，有的在高炉内全部还原，有的部分还原，有的完全不能还原，不还原的氧化物就进入炉渣。
硅的还原硅比铁难还原，要到高温区才能被碳还原出来，熔于铁水：(SiO2)+2【C】→【Si】+2CO -151696千卡耗热比铁的直接还原大得多。
式中圆括弧表示炉渣中的氧化物；方括弧表示铁水中的有关元素。
大部分生铁中的硅是焦炭灰分或渣中的SiO2，通过风口附近高温区（1700℃以上）时，先被还原生成气态SiO，SiO在上升过程中再被还原成硅并熔于铁水。
冶炼高硅生铁时，有一部分 SiO随煤气逸出炉外。
含硅愈高，挥发愈多；SiO冷却后又被氧化成极细的SiO2粉末,除增加能耗外，还会恶化炉料透气性和堵塞煤气管道。
为了炼得含硅较高的生铁或合金,宜配用碱度较低的炉渣,以利于酸性SiO2的还原。
由于反应热耗大，必须维持较高的炉温，生铁含硅愈多，燃料消耗（焦比）和成本也愈大。
锰的还原锰矿中的化合物MnO2、Mn3O4、Mn2O3、MnCO3等都很容易被CO还原成MnO，但MnO只能从炉渣中被碳直接还原并熔于铁水：(MnO)+【C】→【Mn】+CO -68640千卡其单位耗热低于硅,但高于铁的直接还原。
MnO是弱碱性，冶炼含锰高的铁，宜采用碱性较高的炉渣，以提高渣中MnO活度，加快还原。
由于需维持较高的炉温,反应热耗又多，生产高锰生铁的燃料消耗和成本也比较高。
其他元素的还原以3CaO·P2O5或3FeO·P2O5形态进入高炉的磷，以及以氧化物或硫化物形态存在的铜、镍、钴、砷、铅等全部被还原。
钒、铌、铬等的氧化物一般可被还原75～80％。
二氧化钛在高炉内只有少量被还原。
钾、钠、锌等金属的沸点低，其化合物在高炉下部高温区被还原成金属后立即挥发，一部分随煤气逸出炉外，一部分又被氧化后沉积在上部炉料表面，随炉料再下降到高温区。
再还原，再挥发，再沉积,循环积累,造成以下严重危害：破坏矿石和焦炭的强度和炉料的透气性；沉积在炉衬中破坏耐火材料，引起结瘤。
因此，对高炉原料中这些元素的含量要有一定的限制,必要时,可以定期降低炉渣碱度,使K2O和Na2O更多地进入炉渣，排出炉外,减轻危害。
包头铁矿石含K2O、Na2O和CaF2较多，影响炉况顺行，现已找到解决途径。
钒、铜、镍、钴、铌等是宝贵的合金元素，它们在铁矿石中如达到一定含量，应考虑回收利用。
中国攀枝花的钒钛磁铁矿和包头的含铌铁矿石，在炼铁过程中得到含钒和含铌的生铁,在进一步处理和回收钒、铌上,取得良好的成果。
铁水中的碳因为在高炉内还会出现还原和渗碳到Fe3C的反应：3Fe+2CO→Fe3C+CO2FeO(MnO,SiO2)+C→Fe(Mn,Si)+CO3Fe+C→Fe3C所以高炉生铁含碳高，其含量主要决定于铁水的成分。
凡能生成碳化物并溶于铁水的元素如锰、钒、铬、铌等能使铁水含碳增加；凡能促使铁水中碳化物分解的元素如硅、磷、硫等会阻碍铁水渗碳。
普通生铁含碳4％左右。
铁水溶解某些碳化物达到饱和后，剩余的碳化物便留在炉渣中，例如炼高硅生铁时的SiC,在炉料含TiO2较多时形成的TiC等。