隨著高爐向大型化發(fā)展，并實行高壓操作，舊式爐頂滿足不了其發(fā)展的需要，導(dǎo)致了無料鐘爐頂?shù)陌l(fā)明與發(fā)展。在高爐頂部，爐頂裝料設(shè)備是用來裝料入爐并使?fàn)t料在爐內(nèi)合理分布，同時要起到爐頂密封作用的設(shè)備。然而，傳統(tǒng)爐頂存在著設(shè)備復(fù)雜、密封性能差和氮氣使用量高等缺點；特別是在高爐冶煉過程中會發(fā)生布料的偏析及爐料在運動過程中產(chǎn)生破碎等問題。采用無料鐘爐頂，能有效解決這些問題。

無料鐘爐頂裝料技術(shù)具有以下優(yōu)點:（1）布料靈活，可根據(jù)需要采用多種布料方法?？梢愿鶕?jù)爐況需要，把爐料布到指定點。可以直接布到爐子中心，也可按任意半徑和角度作往復(fù)運動，使?fàn)t料布在所要求的一定扇形面上。當(dāng)爐料產(chǎn)生偏析或局部崩料時就要采用這種扇形布料。由于無料鐘爐頂布料靈活合理，因此可以控制多爐區(qū)的溫度并充分利用煤氣。與鐘式爐頂相比，它可以提高生產(chǎn)率10%，每噸生鐵節(jié)約15kg燃料，作業(yè)率提高2%左右，爐子壽命可延長2～3年。（2）爐頂布料功能與密封功能分開，采用多層、軟質(zhì)、小面積密封，改善了密封性能，有利于提高爐頂壓力。一般鐘式爐頂壓力僅1.5～1.7kg/cm2，而無料鐘爐頂壓力一般為2.5kg/cm2，最高可達(dá)到3.5kg/cm2。（3）體積小，重量輕，費用省，維修方便。與鐘式爐頂比較，無料鐘爐頂裝置高度可降低1/3。隨著高爐容積增大，無料鐘爐頂重量的增大遠(yuǎn)比傳統(tǒng)鐘式爐頂要小，其建設(shè)投資費可降低50%。同時，無料鐘爐頂?shù)木S修費也僅為鐘式爐頂?shù)?0%。而且維修無料鐘爐頂可在爐外進(jìn)行，不與煤氣接觸，工作安全。同時由于設(shè)備簡化、檢修時間也大大縮短。

在以往相當(dāng)長的時間內(nèi)，大中型高爐使用的無料鐘爐頂設(shè)備多由國外知名公司所壟斷，其擁有知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的核心技術(shù)價格較昂貴。但是，近幾年，我國自主創(chuàng)新研發(fā)的高爐無料鐘爐頂設(shè)備技術(shù)獲得了突破性的進(jìn)展，并已在包鋼、西鋼、韶鋼、濟(jì)鋼、珠海粵裕豐鋼廠、唐山不銹鋼廠、石橫特鋼等多家鋼鐵企業(yè)得到了推廣應(yīng)用。實際運行表明，我國自行開發(fā)的高爐無料鐘爐頂設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全、能實現(xiàn)各種布料方式、能耗低、運行安全可靠、更換備件方便、利于維護(hù)等諸多技術(shù)上優(yōu)勢；與國外品牌設(shè)備相比，可降低設(shè)備的故障停機(jī)時間，大大減少氮氣用量，不使用進(jìn)口潤滑油，減少運行費用，提高產(chǎn)量，降低焦比，效益頗為明顯。

早期無料鐘爐頂裝置為并罐式，這種裝置仍有很多弊端，最主要的是難以避免布料的偏析。為了解決這一問題，從上世紀(jì)80年代起，進(jìn)行了無料鐘爐頂由并罐向串罐的發(fā)展。串罐無料鐘爐頂裝置中，布料與高爐中心呈對稱狀態(tài)。生產(chǎn)實踐證明，采用單斗式串罐無料鐘爐頂，不僅簡化了結(jié)構(gòu)，減少了受料斗、料罐、閥門等的數(shù)量，而且可以有效地解決布料偏析問題。我國寶鋼2號高爐就是采用了具有旋轉(zhuǎn)受料斗的串罐式無料鐘爐頂裝置，并在受料斗及料罐中設(shè)置圓形導(dǎo)料器和“錐形傘”，效果很好。2003年以前，濟(jì)鋼的高爐全都是鐘式爐頂高爐，近年來興建了3座串罐式無料鐘爐頂，也取得了明顯效果。