始于1840年S.M.班克斯喷吹焦炭和无烟煤的设想。现代第一次大规模的工业高炉喷煤粉试验由国际钢铁联合会于1961年在北美汉纳公司2号高炉上完成。1964年，中国的鞍山钢铁公司和首都钢铁公司也开始了工业试验。20世纪70年代由于石油成本降低，高炉炼铁喷吹煤粉技术的持续发展遇到困难，直到1973～1979年两次石油危机之后才得到快速发展。

包括基础性能（灰分、硫分、固定碳）和工艺性能（着火点、爆炸性、可磨性、灰熔点、燃烧性和反应性），是高炉喷吹煤粉技术选用煤种的重要判定依据。①灰分是煤粉在规定条件下完全燃烧后的残留物，为煤中矿物质在一定条件下经分解、化合等复杂反应形成的复杂氧化物。灰分越高、煤粉置换比越低。②硫分为有机硫和无机硫，燃烧后生成二氧化硫和三氧化硫危害人体健康，同时还损害炼焦设备，影响生铁和钢的质量，所以煤粉中硫含量越低越好。③固定碳是煤种选择的主要依据之一，高炉喷吹用煤粉要求应具有较高的固定碳含量及碳氢比。④着火点是在有氧化剂（空气）和煤粉共存条件下，把煤加热到开始燃烧的温度，也称燃点、着火温度。高炉喷吹煤粉要求着火点低，但低着火点的煤粉仓贮时易着火爆炸，因此选用煤种和设计煤粉喷吹系统时，需要综合考虑煤粉的利用和安全两方面因素。⑤爆炸性与煤粉的可燃基挥发分含量及煤粉粒度有关。一般认为煤粉无灰基挥发分含量小于10%基本无爆炸性，大于10%为有爆炸性，大于25%为强爆炸性。煤粉粒度越小，爆炸性越强。⑥可磨性是煤研磨成粉的难易程度，是评价磨煤机出力和耗电量等设计参数的基础，一般用可磨性指数表征。若煤的可磨性差，将给制粉工艺带来一定困难，增加磨煤的动力消耗，同时也会影响喷吹设备和喷枪寿命。一般煤粉的哈氏可磨性指数在60～90为宜。⑦灰熔点是煤粉灰分开始熔化的温度。灰熔点低会导致风口或喷枪前结渣，对高炉喷吹不利。另外煤粉颗粒燃烧时若被低熔点灰分包裹将影响煤粉颗粒的燃烧过程。⑧燃烧性是煤粉与氧化剂（空气）在高温下快速着火、失重及燃尽的性能。高炉喷吹煤粉要求有较高的燃烧性，减少炉内未燃烧煤粉的含量，提高煤焦置换比。同时高炉喷吹煤粉燃烧性能受到煤质、风温、富氧、粒度及喷煤比的影响。⑨反应性表示在一定温度下煤中碳与二氧化碳进行还原反应的能力。煤的反应性与煤的气化和燃烧有密切关系，直接反映了煤在高炉内的作用情况。要求高炉喷吹煤粉具有较高的反应性，从而可减少高炉内焦炭的气化反应，起到保护焦炭的作用。

主要由原煤储运、干燥气体制备、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、供气系统组成（见图）。此外还有控制整个喷吹煤粉系统的计算机控制中心。①原煤储运系统包括综合煤场、煤棚、贮运设施。综合煤场一般储备20～40天煤量来稳定生产，可以分别堆放两种或两种以上原煤及其他喷吹物，并进行存取或按工艺需求进行配煤作业；煤棚主要用于原煤的风干，以便制粉，储存煤量按生产7～8天考虑；煤场和煤棚之间通常采用火车、汽车或皮带运输，煤棚和制粉车间通常采用皮带运输。②干燥气体制备系统包括烟气引风机、燃烧炉、助燃风机和烟气管道等。以燃烧炉干燥气与冷空气混合成温度为20～300℃的气体为干燥介质，送入磨煤机干燥煤粉。磨制烟煤时，还需要引入热风炉烟道废气，以制取氧含量小于10%，含水量低的干燥气。③煤粉制备系统包括原煤仓、插棍阀、封闭式自动称重给煤机，磨煤机、布袋收粉器，主排烟风机、系统管道、阀门等。主要任务是将原煤安全加工成符合喷吹要求的粉煤。主要粒度要求为：无烟煤小于0.074毫米达到80%以上，烟煤小于0.074毫米达到60%以上，水分含量低于2.0%。在烟煤制粉中，还必须设置相应的惰化、防爆、抑爆及监测控制装置。④煤粉喷吹系统包括煤粉仓、仓下分配煤粉装置、喷吹罐、煤粉分配器、煤粉喷枪等。根据高炉喷吹煤粉工艺流程布置方式可以分为直接喷吹和间接喷吹。直接喷吹是煤粉制备系统和煤粉喷吹系统合在一起直接向高炉喷吹；间接喷吹是煤粉制备系统和煤粉喷吹系统分开，通过罐车或气动输送管道将煤粉从制粉车间输送到靠近高炉的喷吹站，再向高炉喷吹。根据喷吹罐组的布置方式可以分为串罐式和并罐式。系统主要功能是安全、可靠、连续地把煤粉喷入高炉，并按照高炉要求随时调节喷入高炉煤粉重量，实现高炉圆周均匀喷吹和煤粉在风口回旋区域充分燃烧。⑤煤粉输送系统仅存在于高炉间接喷吹煤粉工艺系统中。多用于有多座高炉并采用集中制粉的企业，或本厂不设煤粉制备系统而外购成品煤粉的企业。其中管道气力输送依据粉气比的不同可以分为浓相输送（粉气比大于50）和稀相输送（粉气比为10～30）。⑥供气系统主要包括压缩空气、氮气、氧气和热风炉烟气。压缩空气主要用于煤粉的输送和喷吹；氮气和热风炉烟气主要应用于系统的安全正常运行，如制粉系统惰化和煤粉干燥；氧气应用于高炉富氧鼓风和氧煤喷吹。

煤粉喷吹系统工艺流程

高炉炼铁喷吹煤粉后由于入炉焦炭数量的减少，吨铁煤气量及煤气成分改变，使高炉冶炼过程发生变化。①炉缸煤气量增加，鼓风动能增加，燃烧带扩大。煤粉含碳氢化合物高，在风口前气化，产生大量氢，使炉缸煤气量增加。部分煤粉在直吹管和风口内就开始裂解和燃烧，在入炉前形成高温热风和燃烧产物混合气流，流速和动能大于全焦冶炼时的风速和动能。鼓风动能的增加，以及氢相对一氧化碳有较强的穿透能力等因素扩大了燃烧带区域。②理论燃烧温度下降，炉缸中心温度略有上升。理论燃烧温度降低主要原因有煤粉挥发分含量高，风口前燃烧产物数量增加；煤粉中碳氢化合物分解吸热，燃烧放出的热量降低；与达到风口回旋区焦炭（1500℃）相比，煤粉进入循环区时的温度一般在80℃左右，带进的物理热少。炉缸中心温度升高主要原因有煤气量及鼓风动能增加；高炉上部炉料还原得到改善，中心部分热支出减少；高炉热交换改善，进入炉缸物料和产品温度升高。③料柱阻损增加，压差升高。主要原因是喷吹煤粉造成单位生铁焦炭消耗量减少，高炉料柱的矿/焦比增加，炉料透气性变差；喷吹煤粉后单位生铁煤气量增加，煤气流速加快，阻力加大。④促进间接还原，降低直接还原。主要原因是喷吹煤粉后煤气中还原性成分（CO+H₂）的浓度增加；单位生铁的还原气体量增加；焦比降低减少了焦炭参与CO₂反应的表面积，降低直接还原反应速度；喷煤后单位生铁的炉料容积减少，炉料在炉内停留时间增长。