高炉是炼铁的一种设施，也是目前最具有规模经济的炼铁法。

铁是有光泽的银白色金属，硬而有延展性，熔点为1538℃，沸点为2750℃，有很强的铁磁性，并有良好的可塑性和导热性。晶体结构为体心立方结构，晶格常数a=2.87埃。日常生活中的铁通常含有碳因而暴露在氧气中容易在遇到水的情况下发生电化学腐蚀，而纯度较高的铁则不易腐蚀。

具有金属单质的通性，能与非金属单质、酸、盐等反应。 铁在氧气中燃烧后生成四氧化三铁。 在高温下，铁可以与水蒸汽反应，生成四氧化三铁和氢气。铁元素可以形成3种氧化物，分别是氧化亚铁（FeO），氧化铁（Fe2O3），和四氧化三铁（Fe3O4）（FeO·Fe2O3）。 铁和非氧化性酸反应得到Fe2+（亚铁离子，浅绿色），和氧化性酸反应得到Fe3+（铁离子，黄色），铁在浓硫酸和浓硝酸中钝化。 铁加热、加压下可以和一氧化碳反应得到羰基化合物。 铁和氯气反应（点燃）得到三氯化铁，而和硫反应（加热）只能得到硫化亚铁。

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。

石炭在高炉中不熔化，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：

1区是矿石与焦炭分层的干区，称块状带，没有液体； 2区为由软熔层和石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，带内只有石炭仍是固体； 4风口前有一个袋形的石炭回旋区，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。

炭的燃烧产生一氧化碳、二氧化碳。

一氧化碳和铁产生氧化还原反应公式。 3CO+Fe₂O₃=2Fe+3CO₂(条件:高温)

原矿SiO2普遍含有杂质。通常会加入灰石（主成分CaCO3）作为氧化剂，而不是石灰（CaO）产生粘性反应去除杂质产生矿渣偏硅酸钙（CaSiO3）。

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