矿热炉设计方案.doc

矿热炉简介

一原理用途

矿热炉它主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等原料。

主要生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中

重要工业原料及电石等化工原料。其工作特点是采用碳质或镁质耐火

材料作炉衬，使用自培电极。电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的

能量及电流通过炉料的，因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续加

料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。

矿热炉主要类别、用途

反映温度电耗类别主要原料制成品

0℃KW*h/t

（45%）硅

2100-5500 铁

硅铁炉硅铁、废铁、焦碳硅铁1550-1770

（75%）硅

铁8000-11000

铁

合

锰铁炉锰矿石、废铁、焦碳、石

锰铁1500-1400 2400-4000 灰

金

炉铬铁炉铬矿石、硅石、焦碳铬铁1600-1750 3200-6000 钨铁炉钨晶矿石、焦碳钨铁2400-2900 3000-5000

硅铬炉铬铁、硅石、焦碳硅铬合金 1600-1750 3500-6500

硅锰炉锰矿石、硅石、废铁、焦硅锰合金 1350-1400 3500-4000

碳

炼钢电炉铁矿石、焦碳生铁1500-1600 1800-2500 电石炉石灰石、焦碳电石1900-2000 2900-3200 碳化硼炉氧化硼、焦碳碳化硼1800-2500 约 20000 （1）电耗值随原料成分，制成品成分，电炉容量等的不同而有很

大差异。这里是约值。

二结构特点

矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，烟罩、

炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，电极壳，电极压放及

升降系统，上下料系统，把持器，烧穿器，液压系统，矿热炉变压器

及各种电器设备等组成。

矿热炉设备共分三层布置

第一层为炉体（包括炉底支撑、炉壳、炉衬），出铁系统（包括包或

锅及包车等），烧穿器等组成。

第二层

（1）烟罩。矿热炉目前大多数采用密闭式、或半密闭式矮烟罩结构，

具有环保和便于维修，改善操作环境的特点。采用密闭式结构还可把

生产中产生的废气（主要成分是一氧化碳）收集起来综合利用，并可减

少电路的热损失，降低电极上部的温度，改善操作条件。

（2）电极把持器。大多数矿热炉都由三相供电，电极按正三角形或倒

三角形，对称位置布置在炉膛中间。大型矿热炉一般采用无烟煤，

焦碳和煤沥青拌合成的电极料，在电炉冶炼过程中自己培烧成的电

极。

（3）短网

（4）铜瓦

（5）电极壳

（6）下料系统

（7）倒炉机

（8）排烟系统

（9）水冷系统

（10）矿热炉变压器

（11）操作系

统第三层

（1）液压系统

（2）电极压放装置

（3）电极升降系统

（4）钢平台

（5）料斗及环行布料车

其他附属；斜桥上料系统，电子配料系统等

三、矿热炉主要配置方案

6300KVA9000KVA12500KVA16500KVA25000KVA

矮烟罩半密

炉型矮烟罩半密闭矮烟罩半密闭矮烟罩半密闭密闭炉

闭

压力环／锥型压力环／压力环／压力环／压力环／把持器

环锥型环锥型环锥型环锥型环铜瓦锻造锻造锻造锻造锻造电极升降液压／卷扬液压／卷扬液压／卷扬液压液压

块式／电极压放气囊／块式气囊／块式气囊／块式块式／带式

带式

管式水冷电管式水冷短网管式水冷电缆管式水冷电缆管式水冷电缆

缆电缆

四、矿热炉主要设备

1．主要设备：本设计选用矮烟罩半封闭固定式矿热炉，主要设备

选择如下：

炉体

炉体是由炉壳、炉衬、炉底支撐等构成，炉壳采用 14~18mm厚钢板焊接而成的圆筒体，外部焊接有加强筋，以保证炉体具有足够的强

度。炉底采用 18～20 ㎜厚钢板，炉体采用 25～30#工字钢支撑，自然

通风冷却炉底，炉壳设有 1～2 个出料口，炉衬采用高铝耐火砖和自焙碳

砖无缝砌筑新工艺，炉墙厚度为 460～690 ㎜，外敷 20 ㎜厚硅酸铝纤

维板。炉底碳砖厚度为 800～1200 ㎜。炉口采用碳化硅刚玉砖，流料槽

采用水冷结构。根据需要也可增加水冷炉门。

矮烟罩

采用全水冷结构或水冷骨架和耐热混凝土的复合结构。其高度以满足设备维修的需要，全水冷结构采用水冷骨架、水冷盖板和水冷壁

及水冷围板。水冷骨架采用16～20#槽钢制成，三相电极周围内盖板采用无磁不锈钢板制成，外盖板及围板采用Q-235 钢板制作，并设有极心圆调整装置和三相电极水冷保护套和绝缘密封装置。水冷骨架和耐热混凝土复合结构采用烟罩侧壁由金属构件立柱支撑并通水冷却，

四周用耐火砖砌筑而成，侧壁上设有三个操作门，在炉内大面上，开

启方向是横向旋转式，上部有二个排烟口，与其相联的是二个立冷弯管烟道，直通烟囱或除尘装置。

短网

短网包括变压器端的水冷补偿器、水冷铜管、水冷电缆、导电铜管、铜瓦及其吊挂、固定联接等装置。其布置型式可分为正三角或倒

三角。不论那种布置，均要求在满足操作空间的前提下，尽可能地缩

短短网的距离降低短网阻抗，以保正获得最大的有功功率。

水冷铜管、导电铜管均采用厚壁铜管，各相均采用同向逆并联，使短网往返电流双线制布置，互感补偿磁感抵消。中间铜管用水冷电缆相连，冷却水直接从水冷铜管经水冷电缆、导电铜管流入铜瓦，冷却铜

瓦后经返回的导电铜管、水冷电缆、水冷铜管流出炉外。运行温度低，减少短网导电时产生的热量损失，能有效提高短网的有功功率，同时铜管重量轻，易加工安装，大大减少短网的投资。电极系统：

电极系统由把持器筒体、铜瓦吊挂、压力环、水冷大套、电极升降

装置、电极压放装置等。在电极系统上我们采用了国际先进的德马克，南非PYROMET等技术，如采用悬挂油缸式的电极升降装置，能灵