已經(jīng)發(fā)掘的殷商和春秋時期的冶銅遺址中，銅礦與赤鐵礦放在一起，銅渣中的氧化鐵含量很高，有的達(dá)到40帕左右。這些證實，在煉銅過程中，易還原的鐵礦石曾經(jīng)被帶到爐。戰(zhàn)國時期的文獻(xiàn)《山海經(jīng)》，對銅礦與鐵礦伴生曾有多次記載:白馬山“其陰多鐵，多赤銅”，丙山“多金、銅、鐵”。這種伴生現(xiàn)象，可能是煉銅爐早使用含銅鐵礦的原因。純銅熔點是1083℃。銅中含鐵成分愈高，熔點也愈高。煉銅爐在始初階段溫度較低，原料中的鐵不可能大量還原出來。隨著煉銅爐加高、擴(kuò)大，爐料在爐內(nèi)經(jīng)過充分預(yù)熱，爐溫逐漸提高，如超過1300℃就有可能煉出生鐵。

焦炭在高爐中不熔化，只是到風(fēng)口前才燃燒氣化，少部分焦炭在還原氧化物時氣化成CO。而礦石在部分還原并升溫到1000～1100℃時就開始軟化；到1350～1400℃時完全熔化；超過1400℃就滴落。焦炭和礦石在下降過程中，一直保持交替分層的結(jié)構(gòu)。由于高爐中的逆流熱交換，形成了溫度分布不同的幾個區(qū)域，①區(qū)是礦石與焦炭分層的干區(qū)，稱塊狀帶，沒有液體；②區(qū)為由軟熔層和焦炭夾層組成的軟熔帶，礦石開始軟化到完全熔化；③區(qū)是液態(tài)渣、鐵的滴落帶，帶內(nèi)只有焦炭仍是固體；④風(fēng)口前有一個袋形的焦炭回旋區(qū)，在這里，焦炭強烈地回旋和燃燒，是爐內(nèi)熱量和氣體還原劑的主要產(chǎn)。

一、高爐結(jié)瘤事故的預(yù)防：高爐結(jié)瘤的原因是多種多樣的，其基本成因是已熔化的物質(zhì)再凝結(jié)，并粘附于爐墻上逐步長大，對其成因應(yīng)提前采取預(yù)防措施，防止高爐結(jié)瘤事故的出現(xiàn)。1）穩(wěn)定原燃料質(zhì)量原燃料質(zhì)量差、含粉量大，在低料線時極易導(dǎo)致粉末聚集，誘發(fā)上部結(jié)瘤；同時，粉末聚集層下到軟熔帶時易引發(fā)透氣性變差，出現(xiàn)小崩料和小滑尺現(xiàn)象，控制不當(dāng)易誘發(fā)爐涼等事故，影響高爐冶煉的正常進(jìn)行。原燃料質(zhì)量差，容易導(dǎo)致爐況失常，出現(xiàn)難行懸料，使得頂溫升高，不能得到有效控制，極易導(dǎo)致上部結(jié)瘤。為此，在生產(chǎn)組織中，應(yīng)根據(jù)原燃料質(zhì)量確定高爐的冶煉方案，保證高爐穩(wěn)定順行，對小的爐況波動進(jìn)行先期處理，防止出現(xiàn)大的爐況失常。

防止危害措施

（1）對高爐出鐵時在鐵口、砂口、渣溝、擺動溜槽、鐵溝等處產(chǎn)生的采用低壓長袋脈沖除塵器除塵；對槽上、槽下系統(tǒng)的含塵煙氣，采用100m3三電場高壓靜電除塵器除塵，處理達(dá)標(biāo)后由高煙囪排放。收集下來的粉塵經(jīng)加濕后運灰車運走，防止二次揚塵。

（2）帶式輸送機(jī)頭、尾部設(shè)有除塵器，轉(zhuǎn)運站設(shè)有氣箱式脈沖除塵器，以減少揚塵。

（3）熱風(fēng)爐、鍋爐房煙氣由高煙囪直接外排。

（4）高爐煤氣除塵采用濕式——文（VS）煤氣清洗系統(tǒng)，煤氣經(jīng)除塵后含塵濃度很低。

（5）車間料場還設(shè)有灑水抑塵、沖洗地面設(shè)施，減少崗位粉塵對人體的危害。

（6）對于粉塵作業(yè)的職工配備相應(yīng)的個人防護(hù)用品，包括呼吸道防塵用品、身體防塵用品（防塵帽、防塵服等）。