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。

  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。

  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。

  大型矿热炉一般都会采用无烟煤，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。

  1.3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。

  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，能有效提升短网的有功功率，同时铜管重量轻，易加工安装，大幅度减少短网的投资。

  1.4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，能灵活、可靠、准确地调节电极的上、下位置。

  一、引言矿热炉作为一种高温冶炼设备，大范围的应用于金属冶炼、合金制造、金属回收等领域。

  二、矿热炉的组成及工作原理1. 矿热炉的组成矿热炉主要由炉体、电极、冷却系统、供电系统、控制管理系统等组成。

  （4）供电系统：供电系统为矿热炉提供所需电流，包括变压器、整流器、逆变器等设备。

  （5）控制管理系统：控制管理系统用于调节矿热炉的运行参数，如电流、电压、温度等，保证炉内反应的稳定进行。

  2. 工作原理矿热炉通过将电流通过电极输入炉体，使电极周围的原料产生高温熔化，以此来实现金属的冶炼、合金制造或金属回收。

  电流在炉体中的传导过程中，产生大量的热量，使炉内温度达到2000℃以上。

  4. 冶炼：通过调节电流、电压等参数，使炉内反应达到最佳状态，实现金属的冶炼、合金制造或金属回收。

  五、总结矿热炉作为一种高温冶炼设备，在金属冶炼、合金制造、金属回收等领域具有广泛的应用。

  通过对矿热炉的组成、工作原理、运行过程及需要注意的几点进行概述总结，有助于提高矿热炉的运行效率，确保设施安全稳定运行。

  矿热炉基本知识矿热炉简介一原理用途矿热炉它大多数都用在还原冶炼矿石，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。

  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。

  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。

  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。

  一、矿热炉简介矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，亦称还原电炉或矿热电炉，电极一端埋入料层，在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热物料；常用于冶炼铁合金（见铁合金电炉），熔炼冰镍、冰铜（见镍、铜），以及生产电石（碳化钙）等。

  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。

  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，陆续续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。

  同时电石炉、黄磷炉等由于使用状况和工作状态相同，也可以归结在矿热炉内，但是由于黄磷炉的纯阻性负载情况，因此也有将黄磷炉归结到电阻炉的说法。

  根据矿热炉的结构特点以及工作特点，短网的损耗占据了系统自身损耗的70%以上，而短网是一个大电流工作的系统，最大电流能够达到上万安培，因此短网的性能在很大程度上决定了矿热炉的性能，由于短网的感抗占总系统的70%以上，不论是高烟罩开放式炉、矮烟罩半密闭式炉还是全密闭式炉的短网系统的感抗均较大，基于这个原因，矿热炉的自然功率因数很难达到0.85 以上，绝大多数的炉子的自然功率因数都在0.6~0.8 之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，消耗大量的无用功，浪费大量电能，且被电力部分加收额外的电力罚款，同时由于电极的人工控制以及堆料的工艺，导致三相间的电力不平衡加大，最高不平衡度能够达到20％以上，这导致冶炼效率的低下，电费增高。

  因此提高短网的功率因数，降低电网不平衡就成了降低能耗，提高冶炼效率的有效手段。

  如果采取适当的手段，提高短网功率因数，改善电极不平衡度，将能够达到：A、降低生产电耗3%〜6%; B、提升产品产量5%〜15%的效果，给公司能够带来良好的经济效益。

  为了解决矿热炉自然功率因数低的问题，减少电网的损耗，提高供电质量，使功率因数达到0.9 以上;并且提高矿热炉的进线电压，使电炉的冶率增大，目前国内外均采用大容量矿热炉加装无功补偿装置的方法，以提高矿热炉的功率因数，而投入的费用可以在创造的综合效益中短期内收回。

  随着人工智能、物联网等 技术的发展，矿热炉将逐 步实现智能化升级，提高 生产效率和安全性。

  拓展矿热炉在冶金、化工 、陶瓷等其他领域的应用 ，满足更多行业的需求， 发挥其更大的价值。

  矿热炉项目自启动以来，经过小组成员的共同努 力，已取得了一系列显著的成果。在设备设计、 施工安装、调试运行等环节，我们克服了诸多技 术难题，确保了项目的顺利进行。

  矿热炉采用电弧作为主要的加热方式，通过电极与炉衬之间的放电产生 高温电弧，使矿石熔化。同时，在高温下矿石中的有价元素被还原出来 ，生成金属或合金。

  矿热炉简介一原理用途矿热炉它大多数都用在还原冶炼矿石，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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  大型矿热炉一般都会采用无烟煤，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：1.1炉体炉体是由炉壳、炉衬、炉底支撐等构成，炉壳采用14~18mn厚钢板焊接而成的圆筒体，外部焊接有加强筋，以保证炉体有充足的强度。

  炉底采用18〜20伽厚钢板，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伽，外敷20伽厚硅酸铝纤维板。

  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，以保证炉体有充足的强度。

  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。

  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。

  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，能有效提升短网的有功功率，同时铜管重量轻，易加工安装，大幅度减少短网的投资。

  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，能灵活、可靠、准确地调节电极的上、下位置。

  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。

  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。

  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。

  大型矿热炉一般都会采用无烟煤，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。

  1.3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。

  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，能有效提升短网的有功功率，同时铜管重量轻，易加工安装，大幅度减少短网的投资。

  1.4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，能灵活、可靠、准确地调节电极的上、下位置。

  为能源，将矿石加热至足够高的温度，使其熔化或部分熔化，以便提取所需的金属或其他有用的物质。

  能满足炉衬受热而产生的 剧烈膨胀，适应炉衬热涨 冷宿的要求而且力争节省 材料和便于制造。 ▪ 炉壳上面集成着出铁口。

  耐火材料，炉盖顶部的三个电极孔主要是让三相 电极把持器贯通炉内，并用绝缘材料使电极把持 器与炉盖绝缘。炉盖上设有9个温度计插孔，用保 护管插入耐火砖内。将温度计插入保护管内，可 测量炉盖内炉汽温度。

  ▪ 矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉。 ▪ 它大多数都用在还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等

  ▪ 矿热炉采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自 培电极。通过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时因炉料的电阻而产 生的能量来熔炼金属。陆续加料，间歇式出铁渣 ，连续作业。

  ▪ 我国目前的矿热炉装备水平差异较大，使用电极 把持器类型较多。目前国内使用的电极把持器如 果按照报紧装置的类型区分。有径向打螺钉 禁式 把持器、大螺栓夹紧式把持器、锥型环式把持器 、组合式或标准组件把持器、波纹管式把持器等 。

  能将取自由电网的能量做有效地输入矿热炉，考 虑配置合理的短网的结构及形式、选择适宜的短网 电流密度，对获得良好的电力运行指标、 节约有 色金属用量具有很大的经济意义。短网的主要作 用是传输大电流，故短网中的电抗和电阻在整个 线路中占很大比重，足以决定整个设备的电气特 性，因此一定要满足下面几个基础要求。 ▪ （1） 有足够的载流能力。 ▪ （2） 尽可能降低短网电阻。

  1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。

  2、仅部分预览的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。

  3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服上班时间：9:00-18:30)。

  矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，亦称还原电炉或矿热电炉，电极一端埋入料层，在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热物料；常用于冶炼铁合金（见铁合金电炉），熔炼冰镍、冰铜（见镍、铜），以及生产电石（碳化钙）等。

  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。

  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，陆续续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。

  同时电石炉、黄磷炉等由于使用状况和工作状态相同，也可以归结在矿热炉内，但是由于黄磷炉的纯阻性负载情况，因此也有将黄磷炉归结到电阻炉的说法。

  根据矿热炉的结构特点以及工作特点，短网的损耗占据了系统自身损耗的70%以上，而短网是一个大电流工作的系统，最大电流能够达到上万安培，因此短网的性能在很大程度上决定了矿热炉的性能，由于短网的感抗占总系统的 70%以上，不论是高烟罩开放式炉、矮烟罩半密闭式炉还是全密闭式炉的短网系统的感抗均较大，基于这个原因，矿热炉的自然功率因数很难达到0.85以上，绝大多数的炉子的自然功率因数都在0.6~0.8 之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，消耗大量的无用功，浪费大量电能，且被电力部分加收额外的电力罚款，同时由于电极的人工控制以及堆料的工艺，导致三

  相间的电力不平衡加大，最高不平衡度能够达到20％以上，这导致冶炼效率的低下，电费增高。

  因此提高短网的功率因数，降低电网不平衡就成了降低能耗，提高冶炼效率的有效手段。

  如果采取适当的手段，提高短网功率因数，改善电极不平衡度，将能够达到：A、降低生产电耗 3%～6％； B、提升产品产量 5%～15％的效果，给公司能够带来良好的经济效益。

  为了解决矿热炉自然功率因数低的问题，减少电网的损耗，提高供电质量，使功率因数达到0.9以上；并且提高矿热炉的进线电压，使电炉的冶率增大，目前国内外均采用大容量矿热炉加装无功补偿装置的方法，以提高矿热炉的功率因数，而投入的费用可以在创造的综合效益中短期内收回。

  矿热炉本体可等效为一个非线性电阻，在运行中会出现三相不平衡和谐波等电能质量问题。

  电弧炉做为非线性及无规律负荷接入电网，将会对电网和其他负载产生一系列的不良影响，其中主要是：导致电网严重三相不平衡，产生负序电流、产生高次谐波、其中都会存在如2、4次偶次谐波与3、5、7次等奇次谐波共存的状况，使电压畸变更趋复杂化，功率因

  素降低，在一个电网中，电压的改变会影响所有接于这个电网的负载，因此电弧炉对电网的影响可以称为电网的环境污染。

  当电弧炉功率大于电网短路功率的1/80时，常常要考虑对电网的影响问题。

  但由于矿热炉供电系统的构成形式和冶炼的固有特性，电炉的自然功率因数只能达到0.6～0.8左右，要提高供电系统功率因数只可以通过无功补偿方式实现。

  例1：金昌水泥（集团）有限公司，54000KVA电石炉中压补偿和二次低压无功动态补偿采用二次低压无功补偿装置，补偿容量为22000kvar，补偿后功率因数≥0.93。

  例2：兰州蓝星硅材料有限公司，27000KVA工业硅矿热炉无功动态补偿工程采用二次低压无功补偿装置，补偿容量为12600kvar

  通过以上分析，电炉变压器安装无功补偿装置能很大改善炉变的运行环境，改善电压质量，延长设备的常规使用的寿命，减少设备日常维护，且具有提升产品质量，增加产量，减少投资等效果。

  矿热炉的无功补偿方式可分为：高压或中压并联补偿，二次低压补偿，高压或中压与低压的混合补偿，纵向补偿。

  矿热炉变压器高压侧电压一般为10KV、35KV、或110KV，高压补偿是在矿热炉的10KV、35KV、或110KV电网侧加装高压补偿装置实

  施高压电力无功功率补偿，达到提高功率因数和改善运行参数的目的，在技术、配置和运行经验等各方面均已成熟。

  它可以降低一次供电网路损耗，提高功率因数，但从根本上解决矿热炉能耗高和产量低的问题是无能为力的，因其只能解决功率因数问题，对其他运行指标帮助不大，故投入回报较低。

  中压并联补偿的作用与高压补偿差不多，中压并联补偿主要是解决电炉变压器的高压侧电压太高不易补偿的问题．即采用中压并联电容补偿。

  一般电炉变压器的中压电压选择6 kV、l0 kV或35 kV等电压等级以便于中压并联电容补偿。

  在入炉功率相同的情况下，并联电容补偿装置投运后．电炉变压器高、中压线圈电流减少，低压电流不变，因而变压器的负载损耗降低。

  因而此时的变压器总负载损耗下降幅度不是很大．因补偿前后低压线圈电流没改变，因而入炉功率变化不大，产量也变化不大。

  此种补偿装置通常就地安装在电炉变压器附近，采用高压断路器控制投运或切除，运行可靠、故障率较低、维护简单。

  现代控制技术和短网技术将大容量、大电流的超低压电力电容器组接入矿热炉二次侧的无功补偿装置。

  大量无功电流将直接经低压电容器回路流转，从而不再经过补偿点前的短网、变压器及供电网路，在提高功率因数的同时，提高变压器的有功输出率，降低变压器、短网的无功消耗。

  该装置不仅是就地补偿原理的最好体现，还可以使矿热炉的功率因数在0.95以上运行、降低短网和一次侧的无功消耗、消除5次、7次谐波、调平三相功率、提高变压器的输出能力。

  使矿热炉的功率中心和炉膛中心相重合，使钳锅扩大，热量集中，提高炉面温度，使反应加快，达到提升产品质量，增产的目的。

  矿热炉二次低压动态无功功率补偿技术，无论在提高功率因数还是在增产、改善指标的效果上，都有着高压补偿不能够比拟的优势。

  如图8所示，该种补偿不仅是就地补偿原理的最好体现，还可以使矿热炉的功率因数在0.92以上运行、降低短网和一次侧的无功消耗、消除5次、7次谐波、调平三相功率、提高变压器的输出能力。

  控制的设计重点采用分相动态补偿，使三相功率不平衡度下降，达到三相功率相等，使电炉的功率中心和炉膛中心相重合，使钳锅扩大，热量集中，提高炉面温度，使反应加快，达到提升产品质量，降耗和增产的目的。

  矿热炉中压和低压混合的动态无功功率补偿装置补偿技术，无论在提高功率因数、吸收谐波，还是在增产降耗、改善指标的效果上，都有着和高压补偿或单独的低压无功补偿不能够比拟的优势。

  本站资源均为网友上传分享，本站仅负责收集和整理，有任意的毛病请在对应网页下方投诉通道反馈