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礦熱爐是一種復雜的電冶金設備，它由電爐本體、爐用變壓器、大電流導體(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。

礦熱爐的基本結構如圖1所示。電網(wǎng)提供的高壓電能經(jīng)過礦熱爐用榮盛耐材種變壓器轉化成低電壓、大電流，經(jīng)過大電流導體將電流送到電極上，通過炭質電極輸人爐內(nèi)，在電極周圍的爐料間產(chǎn)生電阻熱和電極末端產(chǎn)生的電弧熱將電能轉換成熱能，從而在爐體內(nèi)形成高溫反應區(qū)，進行金屬氧化物礦石的還原反應。通常使用焦炭等炭質還原劑，將焦炭和被還原的金屬氧化物礦石原料持續(xù)不斷地加人爐內(nèi)，反應區(qū)的還原反應連續(xù)進行，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之分。矩形礦熱爐一般為固定爐體的密閉結構。

高煙罩敞口爐由于煙罩高懸在爐體上方，環(huán)境污染嚴重，能源消耗高，不符合國家勞動安全衛(wèi)生相關規(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，僅在煙罩側面開設操作門，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計參數(shù)的選擇的差異性，該類型礦熱爐各項消耗指標差別較大，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煙氣生產(chǎn)蒸汽以實現(xiàn)余熱利用，能源利用率有了較大的提高。

密閉礦熱爐由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、作為燃氣使用，除塵器收集的粉塵可以重新利用，因此綜合能耗低、元素回收率高。

礦熱爐的用途

礦熱爐俗稱電爐，是一種利用電極端部的電弧熱和爐料或爐渣的電阻熱將電能轉變成熱能，使金屬等有用元素從礦石或氧化物中被還原出來的電冶金設備，由于它主要用于金屬氧化礦石的還原冶煉，所以稱為礦熱爐或礦熱還原電爐。此外，由于礦熱爐的電弧大多是深埋于爐料之中，又稱為潛弧爐或埋弧爐。

礦熱爐用于生產(chǎn)鐵合金時稱為鐵合金爐;用于生產(chǎn)電石時稱為電石爐;用于生產(chǎn)黃磷時稱為黃磷爐;用于生產(chǎn)冰銅時稱為冰銅爐;用于鐵合金精煉時稱為礦熱精煉爐;用于將預還原爐料進行熔化、金屬與渣分離時，則稱為熔分爐。

礦熱爐生產(chǎn)鐵合金時，大多數(shù)以焦炭作還原劑，根據(jù)生產(chǎn)品種的不同采用不同的原料，如以硅石、氧化猛礦、氧化鉻礦作原料，則分別得到硅鐵、錳鐵、鉻鐵等系列的鐵合金產(chǎn)品。礦熱爐生產(chǎn)電石時，仍以焦炭作還原劑，氧化鈣(石灰)作原料，經(jīng)過爐內(nèi)冶煉得到電石(主要成分為碳化鈣)產(chǎn)品。礦熱爐以釩鈦磁鐵礦為原料，煤基作還原劑時，經(jīng)過爐內(nèi)冶煉在得到鈦渣的同時得到含釩鐵水等產(chǎn)品。因此，礦熱爐是涵蓋鐵合金、化工、黑色金屬、有色金屬等多個行業(yè)的冶煉設備。