70年代以来，随着高风温和高炉喷吹燃料技术的发展，高炉焦比大幅度降低，引起高炉料柱结构和炉内流体力学方面一系列变化，更加需要实行高压操作来保证高炉强化和炉况顺行。一些巨型高炉，如日本大分厂2号高炉(5070m3)，炉顶压力高达280kPa；扇岛厂1号高炉(4052m3)，顶压高于200kPa，俄国某厂的一高炉(5500m3)顶压220kPa；中国宝山钢铁(集团)公司炼铁厂3号高炉(4360m。)，顶压在220kPa以上(设计水平250kPa)，1989年获得利用系数2．202t/(m3·d)，综合焦比496kg/t(入炉焦比434kg/t)的良好效果。近年世界新设计的4000m3级以上的巨型高炉，顶压一般均按250～300kPa考虑。可以说，高压操作是自高炉使用热风以来的一项重大改革，是大型高炉强化冶炼的必由之路。

从流体连续性方程G=γw(式中G为气体的质量流量，kg/(m2·s)；)，为气体的密度，kg/m2；w为气流速度，m/s)可知，气体的质量流量不变时，气体密度与其流速成反比。提高炉顶压力后，高炉内各部分的压力或炉内平均压力相应提高，煤气被压缩，体积变小，密度(γ)增加。这时有两种可能供炼铁工作者选择：一种是气体质量流量G不变，则w必然减小，使得与煤气流速w的平方成正比的炉内料柱全压差△声降低(见高炉煤气运动)，促进炉况顺行。顶压水平愈高，对煤气流速和△声降低的作用愈强，愈有利于高炉顺行；另一种是保持炉内煤气的平均流速(面)不变，则G便由于γ的增加而增加。这就是说，往高炉鼓送的风量体积流量保持不变，它的质量流量增加了，即相应单位时间内送入高炉的氧量增加了，高炉冶炼强度就可以提高，在焦比基本不变或略有下降的情况下，产量也提高。这就是高压操作的理论基础。这一原理可用高压操作特性曲线(图1)来描述。从图1可看出在相同冶炼强度(如i1)下，高压比常压具有较低的△p，而且顶压水平愈高，△p愈低( △p3<△p2<△p1)。若在高压下保持与常压相同的△p(如△p1)，则随着顶压水平的提高，冶炼强度将从i1提高到i2和i3。这样，在常压操作时高炉不能接受的风量，高压操作时却能有效地使用；常压时高炉难于达到的冶炼强度，高压时却能顺利实现。

高炉生产中高炉炉顶煤气成份是直接反映冶炼过程的状态参数，是高炉操作调节负荷的主要依据，同时反映冶炼过程煤气利用情况，对高炉负荷平衡致关重要。因此，国内外高炉冶炼生产都想及时了解掌握高炉炉顶煤气成分，以获取最佳的技术经济指标，指导高炉生产。高炉煤气成分中CO、CO2和H2的成分含量是三个最重要的参数，通过分析这三个参数，可以准确地判断炉况。

高炉炉顶煤气在线分析系统在高炉生产实践中对提高煤气利用率，提高出铁率降低具有重要作用。而采用适当的预处理技术，是保证系统长期稳定工作的关键。 2100433B

由于高炉炉顶煤气杂质含量高，成分复杂，高炉炉顶煤气在线分析系统是否能够正常运行，样气预处理技术是关键。高炉炉顶荒煤气中含有铁粉、矿石、焦炭、石灰等固体颗粒物，同时还含有一定的水分、硫等。当这些粉尘和冷凝后的水分混合后，极易形成致密的像混凝土一样坚硬的物质，极难处理。针对这种情况，最新的技术是采用“海绵合金过滤器”、“水稀释处理法”，以及“多级过滤、就地排放”的预处理方法。 其中最核心的技术是“海绵合金过滤器”。