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在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ，还有副产高炉渣和高炉煤气。

炉底使用碳砖有三种型式：全部为碳砖；炉底四周和上部为碳砖，下部为粘土砖或高铝砖；炉底四周和下部为碳砖，上部为粘土砖或高铝砖。后两种又称为综合炉底。设计炉底厚度有减薄趋势（由0.5d右减至0.3d左右或炉壳内径的1/4厚度，d为炉缸直径）。碳砖的缺点是易受空气、二氧化碳、水蒸气和碱金属侵蚀。炉腰特别是炉身下部砖衬，由于磨损、热应力、化学侵蚀等，容易损坏。

天然的耐火黏土，通常是以黏土矿物主要是高岭石(Al2O3 ? 2SiO2 ? 2H2O)为其主要成分，即以含水硅酸盐为主体，并夹杂有游离的石英、黄铁石、金红石及有机物等构成的混合物。此种非单一矿物，大部分是由直径小于1.2μm的颗粒构成的分散体。依据黏土的生成情况不同，可分为：原生黏土和次生黏土。原生黏土是指母岩(如长石)经风化后形成黏土，仍残留在原地。次生黏土又称漂积黏土，它是由原生黏土在自然动力条件下转移到其他地方再沉积下来的黏土，其粒度细小，分散度大，可塑性高。