黑色金属一般意义上说是指铁矿石经过高温冶炼(1400-1500°)，形成密度很高的铁水溶液(或面包铁)再经过高温精炼(1600-1700°)添加少量有色金属及添加冶炼炉料进行脱硅、脱硫、脱碳最终制作出奶各种条件的不锈钢制品和钢铁制品及铸件，铁及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等等都是黑色金属。黑色金属只有五种:铁、锰、铬、钒、钛。其产品大量应用于航空航天、军工、窑炉、大型船舶、铁路、房地产、基础设施和与我们生活中的点点面面。由于其整个生产设备都与温度有关，也是耐火材料消耗大户，其每年所消耗的耐火材料可以占到全国每年耐火材料产量的60%-70%以上。

钢铁冶炼随着国家环保政策的严厉要求及市场对钢铁制品的旺盛需求和质量要求经过几次的产业升级和设备改造，炼铁高炉逐步从小型高炉(60-268立方)到中小型(380-620立方)再到大中型(1080-2500立方)及大型冶炼窑炉的转变(3000-5000立方)现在国内已经有少量10000立方高炉也已经投产。精炼炉也由以前大量的平炉、小电炉(5-10吨)转变为现在的转炉炼钢(30-120吨)和超大型功率电炉炼钢(60-100吨)及不同要求的小型精炼炉冶炼。钢铁产能也由2000年以前的3-5亿吨产能上升到了2016年11亿吨的产能产品质量也由于窑炉的大型化和所用耐材的不断升级得到了极大的提高，达到或超过了国际先进水平。

钢铁窑炉冶炼分两大部分：由高炉、热风炉、混铁炉及附属设备组成的炼铁部分和由转炉、电炉、精炼炉、中间包及轧钢设备和附属设备组成的炼钢部分。现在的大型钢铁公司基本都具有这两套系统组成，这样从铁矿粉进厂到最终的钢铁制品出厂都有一条生产线完成，简称就是这个公司有连铸系统。

高炉、热风炉运行示意图：

这里先说炼铁部分：高炉炼铁由一个高炉和2-3个热风炉组成高炉和热风炉有热风管道相连接，热风炉通过轮休加热不间断的向高炉供应热风(高达1250°)以保证高炉不间断的生产，冶炼过程中，由于高炉冶炼的炉料中由于有氧化球团和焦炭，又生成大量的热煤气通过上升管道与热风炉连接又进入热风炉进行燃烧，这样形成循环，大大降低了燃料成本。

高炉是炼铁设备的中心，由于其使用温度很高、工况恶劣，对其使用的耐材要求较严，档次很高，高炉由炉壳以下的耐热基墩、出铁厂、铁水沟、炉底、炉缸、炉腹、炉腰、炉喉及煤气上升管道组成，下面是各个部位用的耐火材料：

1、耐热基墩是炉壳以下基础以上部分用耐火混凝土浇筑起来基墩，材料以低档次材料为主：有耐火混凝土、耐火砼、高铝质压入泥浆、粘土质压入泥浆等。

2、出铁厂是出铁水时的操作平台一般是有基础和上面平铺的轻质保温砖和一般粘土砖为主。

3、铁水沟，中小型高炉有1-2个出铁口，大中型高炉一般有2-3个出铁口组成，分主沟、篦渣器、支沟、渣沟等，使用的材料有铁沟浇注料(主沟)、铁沟浇注料(支沟)、篦渣器、渣沟浇注料。铁沟捣打料(主沟)、篦渣器、铁沟捣打料(支沟)渣沟捣打料、炮泥等。

4、高炉炉底一般由碳素捣打料(分热捣、冷捣)、刚玉砖或75-80高铝砖、酸侵粘土砖组成。

5、高炉炉缸是高炉使用温度最高、侵蚀和冲刷最苛刻的地方，根据炉型不同有75-80高铝砖、棕刚玉复合砖、铝碳砖、铝碳化硅碳砖、氮化硅复合碳化硅砖等材质，由于其使用条件恶劣，要预先进行组合，所以简称陶瓷杯。其周围有高铝砖、刚玉砖、铁屑填料、碳素捣打料进行填充。

6、炉腹部位下与炉缸连接使用温度及工况较恶劣，一般使用75-80牌号高炉高铝砖、刚玉莫来石转、刚玉复合砖、铝碳砖及相应的耐火砌筑泥浆。

7、炉腰使用温度较炉腹低，但下降受炉料及烟气侵蚀，一般使用高炉高铝砖、致密粘土砖、以及相对应的砌筑泥浆。

8、炉喉与炉腰使用条件较相似，使用致密粘土砖和炉喉钢砖。

9、热风口用红柱石组合砖、围管红柱石组合砖、出铁口红柱石组合砖、出渣口红柱石组合砖以及聚轻莫来石保温砖。

10、粗煤气系统一般使用中重质耐酸碱喷涂料。

11、高炉使用的其它散装材料：高铝质缓冲泥浆、碳化硅质缓冲泥浆、无水压入泥浆、冷却壁镶嵌料、冷却壁捣打料、刚玉质浇注料、刚玉质捣打料、炉体喷涂料等材料。