高炉冶炼低硅生铁对钢铁工业来说具有重要的意义，可以降低焦比，提高产量，降低吨铁能耗，而且还可以降低炼钢过程中的渣量，从而减少活性石灰的用量和延长转炉衬寿命；另一方面，高炉冶炼低硅生铁可以减少炼铁工序和炼钢工序对环境的污染，减少钢铁工业的CO2排放量，实现“低碳经济”，创造巨大的社会效益。
工艺条件
梅钢4号高炉于2009年5月12日投产，有效容积3200m3,在设计上采用一系列新技术、新工艺，主要有(1)烧结矿槽前分级入炉技术；(2)小块焦回收技术；(3)铜冷却壁及薄炉衬技术；(4)炉缸采用超微孔炭砖及炉缸底部微杯等高炉长寿技术；(5)先进的转鼓水渣处理技术；(6)高风温外燃式热风炉及带附加燃烧炉的空、煤气双预热技术；(8)大煤比烟煤喷吹技术；(9)采用高炉煤气布袋干法除尘系统；(10)出铁场平坦并设有4个铁口，可实现重叠出铁。
高炉低硅冶炼机理
20世纪60年代以来高炉解剖研究的结果说明，在软熔带下沿形成的液态铁水含［Si］、［S］量即已开始增高，下降到风口水平面时［Si］、［S］含量达到最大值。尔后，炉缸下部铁滴穿过渣层时，［Si］、［S］又转移入渣，最后降低至出炉成分。
铁水的硅还原第一步是焦炭灰分中的SiO2或炉渣中的（SiO2）在风口带高温区还原生成SiO蒸汽，第二步是SiO气并随高温煤气上升，被由软熔带向下滴落的铁液吸收，并被［C］还原。
通过以上高炉内的硅的还原机理，铁水中硅的含量主要受炉料中带入的SiO2以及风口高温区生成的SiO(g)气体反应的影响。根据Si在高炉内的行为，冶炼低硅生铁的必要条件是：（1）控制Si源，从精料上下功夫，努力降低焦炭灰分和含铁料中的SiO2量；（2）选择合适的的炉渣碱度以及降低渣中SiO2的活度；（3）选用有利于高温区下移的技术措施和操作制度使炉缸有稳定的充足热量，使铁水的物理热稳定在较高的水平；(4)精心操作，包括原燃料成分稳定，波动小，包括槽下称量准确等；(5)提高CO分压有利于高炉冶炼低硅生铁。
实际生产中的操作对策
（1）影响硅还原的最关键因素是温度，在高炉操作中可以提高煤比，降低风口区的理论燃烧温度；适当提高炉顶压力和富氧率来提高CO的分压，从而也有利于提高煤气利用率，这是冶炼低硅生铁的关键。
（2）稳定炉况，保持合适的煤气流分布，控制并稳定合适的燃料比和合理的鼓风动能。
（3）适度强化冶炼有利于高炉冶炼低硅生铁，使高炉的软熔带下移，减少SiO气体的反应时间。
（4）控制好渣铁反应，及时排尽渣铁，避免炉内受憋，减少炉渣中的SiO2还原进入铁水。
（5）提高烧结矿碱度，提高烧结矿的冶金性能。
低硅冶炼采取的措施
稳定炉况，调整合适的煤气流分布
高炉的一切经济技术指标的取得必须是以炉况的稳定为基础，炉况的不平稳势必给炉内的各项制度造成波动，产量、焦比会受到很大的影响，低硅冶炼更无从谈起，因此维持合适的上下部制度，调整合适的煤气流分布是重中之重。
（1）选择合适的上下部制度，优化炉顶布料矩阵。
（2）调整鼓风动能并稳定风量，密切关注炉身冷却壁热负荷。
改善并稳定原燃料质量，做好槽下原料管理工作
提高原燃料质量、稳定原燃料成份是实现低硅冶炼的基础。采用合理稳定的炉料结构，使用高碱度烧结矿并稳定其碱度、品位，减少渣量，提高其冶金性能。
梅钢烧结指标离低硅冶炼所需求的指标还待进一步提高，粒度还偏小，针对现有的原燃料条件必须做好槽下原燃料管理工作。为了最大程度减少其粒度波动，力求做到薄料层、多料嘴下料，同时对槽上料位低于3m的料仓必须停用，联系原料进料再用。每天早班工长必须到槽下巡检现场检查原料情况，遇有筛网损坏积极联系更换。避免粒度小的烧结进入炉内引起风压波动。
适度强化冶炼，提高煤比
适度强化冶炼有利于高炉低硅冶炼。实际生产中高炉内Si的还原反应远没有达到平衡，强化冶炼可以减少通过还原反应进入生铁的Si。强化冶炼后能使软熔带下移，缩短SiO气体在滴落带与液态渣铁的接触反应时间，减少Si的还原。可以通过提高富氧率，维持一定的炉顶压力，提高利用系数，促进煤气利用率的提高，从而降低燃料比，减少炉腹煤气体积，减少阻损，降低压差，为提高煤比创造条件。煤比的提高能有效地降低焦比，煤粉的灰分较焦炭的灰分要小，现梅钢喷吹煤粉平均灰分为9.49%，提高煤比都能有效地减少SiO2的入炉，同时用高风温配合高煤比维持合适的理论燃烧温度，既保证炉缸有充足的热量，保证铁水温度在1500℃左右，又能使理论燃烧温度降低到2110℃左右，有效地抑制Si的还原。
优化炉渣性能，适当提高炉渣碱度
渣的碱度在一定程度上决定了其熔化温度、粘度及粘度随温度变化的特征，以及脱S能力及各组分的活度。由CaO-SiO2-Al2O3系的相图可知，(SiO2)的活度系数γ（SiO2）基本上随着炉渣碱度的提高而降低，因此适当提高炉渣碱度，可降低渣中SiO2的活度，抑制SiO2的还原，但是随着CaO含量的增加，炉渣熔化温度和粘度升高，流动性变差，同时也会导致渣量的增加，对低硅冶炼不利，因此碱度必须控制在合适的范围。提高二元碱度容易导致炉况不顺，可采用增加渣中MgO，提高三元碱度的办法，实现低硅冶炼。渣中MgO％增加，可降低SiO的气化速度，从而有效地降低[Si]；渣中MgO的提高既改善了炉渣的流动性，又提高炉渣熔点及脱硫能力。同时，当炉渣中(MgO)含量提高时，[Si]再氧化率增大，这是由于随着(MgO)的提高，SiO2的活度降低，且炉渣粘度降低，改善了反应扩散的动力学条件。(MgO)既能抑制[Si]又能促进[Si]的氧化。在实际生产中关注炉渣Al2O3的含量，防止其过高，炉渣粘度较高，影响渣的流动性，对低硅冶炼不利。根据梅钢现在的原燃料条件，炉渣Al2O3控制在15%左右，碱度在1.2，(MgO)8.7%,炉渣流动性好，炉缸活跃，能够生产低硅低硫生铁。
抓好渣铁，力争放净渣铁
随着产量的提高，炉前出净渣铁显得尤为重要，尽量避免因渣铁放不净导致炉内受憋，放净渣铁能够稳定风量、风压，保证炉内煤气流分布的稳定，炉前出铁在1h不来渣或渣铁放出率低于生成率一定时间，必须开两个铁口重叠出铁。渣铁放不净，炉内受憋，势必导致炉渣中的SiO2重新被还原进入铁水，从而导致炉温跳起，又使软熔带高度改变，进而影响煤气流的变化，导致炉况不平稳。所以对大高炉而言，炉前渣铁处理得不好，导致炉温上行过高，甚至会产生热悬料。当然轮流出铁也显得相当重要，大高炉单边出铁时间过长，会导致炉缸渣铁排出的不均，会影响到上部的下料不均，从而引起探尺偏料程度的加剧，长时间发展下去会导致局部管道气流威胁炉况稳定。一般而言，一炉铁放铁后期［Si］会有所下行，也是对放净渣铁，减少渣中SiO2同铁水中石墨碳反应的机率的有力佐证。
(1)炉况平稳，原燃料成份稳定，出铁连续均匀，操作精细，是低硅冶炼的不可或缺的条件。随着外围设备等一系列管理工作的完善，［Si］还能进一步降低，必能为降本增效做出更大的贡献。
(2)稳定现在的恒风温操作，无需用上限风温1250℃，可适当留有余地，同时关注空气湿度的变化，酌情控制燃料比。
(3)继续完善上部制度，调整合适的煤气流分布，提高煤气利用率，降低压差水平，为大煤比创造条件，更有效地降硅。
