礦熱爐是一種復(fù)雜的電冶金設(shè)備，它由電爐本體、爐用變壓器、大電流導(dǎo)體(短網(wǎng))、電極系統(tǒng)、礦熱爐加料系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、高低壓配電系統(tǒng)、監(jiān)控及自動化系統(tǒng)、出鐵和出渣系統(tǒng)、排煙除塵等系統(tǒng)組成。

 

電網(wǎng)提供的高壓電能經(jīng)過礦熱爐用特種變壓器轉(zhuǎn)化成低電壓、大電流，經(jīng)過大電流導(dǎo)體將電流送到電極上，通過炭質(zhì)電極輸入爐內(nèi)，任電極周圍的爐料間產(chǎn)生電附熱和電極末端產(chǎn)牛的電弧熱將電能轉(zhuǎn)換成熱能，從而在爐體內(nèi)形成高溫反應(yīng)區(qū)，進(jìn)行金屬氧化物礦石的還原反應(yīng)。通常使用焦炭等炭質(zhì)還原劑，將焦炭和被還職的金厲氧化物礦石原料持續(xù)不斷地加入爐內(nèi)，反應(yīng)區(qū)的還原反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，得到的液態(tài)產(chǎn)品積存在熔池內(nèi)，定期打開出爐口將其放出，將金屬液澆注、精整后得到合金產(chǎn)品，將爐渣水淬或澆注后再利用。

 

礦熱爐主要分為圓形礦熱爐與矩形礦熱爐。由于礦熱爐冶煉生產(chǎn)時要產(chǎn)生大量的爐氣(即煙氣)，根據(jù)煙氣捕集方式，圓形礦熱爐又分為高煙罩敞口爐、半密閉爐和密閉爐，爐體又有固定和旋轉(zhuǎn)之分。矩形礦熱爐一般為固定爐體的密閉結(jié)構(gòu)。

 

高煙罩敞口爐由于煙罩高懸在爐體上方，環(huán)境污染嚴(yán)重，能源消耗高，不符合國家勞動安全衛(wèi)生相關(guān)規(guī)定，現(xiàn)已逐步被淘汰。

 

半密閉礦熱爐(即低煙罩爐)用煙罩將爐口密閉起來，僅在煙罩側(cè)面開設(shè)操作門，加料系統(tǒng)和排煙除塵系統(tǒng)如同密閉爐，故稱為半密閉爐。這種爐子爐面上的燃燒火焰仍較大，但減少了爐面上的輻射散熱。根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的管理水平及爐子設(shè)計參數(shù)的選擇的差異性，該類型礦熱爐各項(xiàng)消耗指標(biāo)差別較大，能源的利用率存在著較大差距，生產(chǎn)過程所釋放煙氣的治理水平也不同，一部分企業(yè)的煙氣凈化裝置可利用高溫?zé)煔馍a(chǎn)蒸汽以實(shí)現(xiàn)余熱利用，能源利用率宥了較大的提高。

 

密閉礦熱爐出于爐蓋與爐體完全密閉而隔絕了空氣，因此爐面上不發(fā)生燃燒，爐內(nèi)產(chǎn)生的氣體用抽氣設(shè)備抽出后加以凈化。密閉爐爐容量普遍較大、自動化程度高，煙氣量由于爐子的密閉而大大減少，從而使煙氣除塵系統(tǒng)的能耗降低，一般都進(jìn)行煙氣的綜合利用，如生產(chǎn)蒸汽、余熱發(fā)電、烘干原料、作為燃?xì)馐褂茫龎m器收集的粉塵可以重新利用，因此綜合能耗低、元素回收率髙。

 

礦熱爐的大小以礦熱爐專用的特種變壓器額定容量來衡量，如變壓器額定容量為25.5MV•A的礦熱爐，生產(chǎn)硅鐵時就稱為25.5MV•A硅鐵爐、生產(chǎn)電石時就稱為25.5MV•A電石爐、用預(yù)還原后的爐料生產(chǎn)生鐵時就稱為25.5MV•A生鐵熔分爐。

 

礦熱爐通過爐體形式(圓形或矩形，煙氣捕集方式，爐體是否旋轉(zhuǎn))，變壓器及短網(wǎng)布置形式(一次電壓，單相變壓器或三相變壓器，板式短網(wǎng)或管式短網(wǎng)，是否對稱布置)，電極柱系統(tǒng)(自焙電極或預(yù)焙電極，銅瓦或?qū)щ娫c電極的接觸方式，電極升降、壓放形式)，自動化控制程度，出爐方式及其澆鑄形式，可以基本反映出該礦熱爐的基本裝備水平。