高爐煉鐵需要維持熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)兩個(gè)平衡，在氣、固、液逆向流反應(yīng)的過程中完成質(zhì)量傳遞、能量傳遞和動(dòng)量傳遞三個(gè)過程，這兩個(gè)平衡相互影響，既矛盾又統(tǒng)一。高爐操作人員在維持熱力學(xué)平衡方面將主要的精力集中在使高爐具備一個(gè)良好的熱狀態(tài)，同時(shí)盡可能提高煤氣利用、降低消耗，沒有一個(gè)良好的熱狀態(tài)，高爐的動(dòng)力學(xué)平衡將很難維持。反過來如果動(dòng)力學(xué)平衡被打破，高爐的熱力學(xué)平衡也很難維持，所以在高爐的實(shí)際運(yùn)行過程中往往因動(dòng)力學(xué)平衡不好維持造成高爐的熱力學(xué)平衡被打破，使高爐的能量利用水平不能得到充分挖掘，這也是操作控制高爐的技術(shù)訣竅所在。

在高爐的實(shí)際運(yùn)行過程中，高爐操作人員需要將70%以上的精力用在如何維持高爐動(dòng)力學(xué)平衡上，實(shí)際解決的就是個(gè)爐況順行的問題，這也是高爐操作者永恒的工作主題。在上世紀(jì)因煉鐵的精料水平不高，特別是因焦炭質(zhì)量得不到保證使高爐上部塊狀帶的透氣性和下部爐缸的透氣、透液性很差，能夠維持爐況順行一直是困擾高爐工作者的一個(gè)技術(shù)難題。到上世紀(jì)90年代，隨著國(guó)內(nèi)外高爐大型化的不斷發(fā)展，高爐的高度和直徑都在增加，因精料技術(shù)的發(fā)展與高爐爐型的發(fā)展不同步，造成國(guó)內(nèi)許多1000m3級(jí)以上的高爐常年處于失常狀態(tài)，高爐的生產(chǎn)效率低下，許多煉鐵廠為此付出了非常慘痛的代價(jià)。

為解決這個(gè)技術(shù)難題，國(guó)外高爐從上世紀(jì)80年代開始就致力于如何改善高爐順行的操作技術(shù)研究與開發(fā)，日本神戶鋼鐵公司開發(fā)出中心加焦技術(shù)，其技術(shù)原理為將15%～25%左右的焦炭布于高爐中心區(qū)域，在高爐中心建立一個(gè)所謂的無礦區(qū)，使料柱上部形成一個(gè)中心焦柱，煤氣流在上升通過料柱中心的過程中，由于阻力降低，大大改善了上部料柱的透氣性，解決了因焦炭質(zhì)量差造成的高爐上部透氣性差的問題，同時(shí)因中心焦柱區(qū)域焦炭的氣化反應(yīng)降低，使焦炭到達(dá)爐缸時(shí)仍然具有較大的粒度和良好的熱態(tài)強(qiáng)度，可加快中心死料柱的置換時(shí)間，改善爐缸中心死料柱的透氣、透液性，起到活躍爐缸的目的。