基本介紹
簡介,結構特點,方法原理,未來方向,
簡介
礦熱爐又稱電弧電爐或電阻電爐。它主要用於還原冶煉礦石，碳質還原劑及溶劑等原料。主要生產矽鐵，錳鐵，鉻鐵、鎢鐵、矽錳合金等鐵合金，是冶金工業中重要工業原料及電石等化工原料。
其工作特點是採用碳質或鎂質耐火材料作爐襯，使用自培電極。電極插入爐料進行埋弧操作，利用電弧的能量及電流通過爐料的，因爐料的電阻而產生能量來熔鍊金屬，陸續加料，間歇式出鐵渣，連續作業的一種工業電爐。礦熱爐變壓器的負載連續、平穩，阻抗電壓低，調壓級數較多，級差較小過載能力強。可分為有載、無勵磁調壓兩種。一般前幾級恆容量輸出，後幾級恆電流輸出。
結構特點
礦熱爐是一種耗電量巨大的工業電爐。主要由爐殼，爐蓋、爐襯、短網，水冷系統，排煙系統，除塵系統，電極殼，電極壓放及升降系統，上下料系統，把持器，燒穿器，液壓系統，礦熱爐變壓器及各種電器設備等組成。
根據礦熱爐的結構特點以及工作特點，礦熱爐的系統電抗的70%是由短網系統產生的，而短網是一個大電流工作的系統，最大電流可以達到上萬安培，因此短網的性能決定了礦熱爐的性能，正是由於這個原因，因此礦熱爐的自然功率因數很難達到0.85以上，絕大多數的爐子的自然功率因數都在0.7~0.8之間，較低的功率因數不僅使變壓器的效率下降，消耗大量的無用功，且被電力部門加收額外的電力罰款，同時由於電極的人工控制以及堆料的工藝，導致三相間的電力不平衡加大，最高不平衡度可以達到20%以上，這導致冶煉效率的低下，電費增高，因此提高短網的功率因數，降低電網不平衡就成了降低能耗，提高冶煉效率的有效手段。如果採取適當的手段，提高短網功率因數，可以達到以下的效果：
(1) 降低電耗5~20%；
(2) 提高產量5%~10%以上。
方法原理
一般情況下為了解決礦熱爐功率因數低下的問題，我國一般採用電容補償的方式來解決，通常是在高壓端進行無功補償，但是由於高壓端補償不能解決三相平衡的問題，而且由於短網的感抗占整個系統感抗的70%以上，因此高壓端補償並沒有達到降低短網系統感抗，提高短網功率因數。增加變壓器出力的目的，僅僅是對供電部門有意義。
因此也有部分單位在新建爐子上採取了高低壓同時進行無功補償的措施，來解決以上的問題，在短網端進行補償能夠大幅提高短網端的功率因數，降低電耗，針對爐變低壓側短網的大量無功消耗和不平衡性，兼顧有效提高功率因數而實施無功就地補償技術改造，從技術上來講是可靠、成熟的，從經濟上來講，投入和產出是成正比的。在礦熱爐低壓側針對短網無功消耗和其布置長度不一致導致的三相不平衡現象而實施的無功就地補償，無論在提高功率因數、吸收諧波，還是在增產、降耗上，都有著高壓補償無法比擬的優勢。但是由於成本較高，同時由於工作環境惡劣，因此壽命受到極大的影響，同時短網低壓端無功補償也帶來了諧波增加，因此又必須採取措施來抑制3~7次諧波，從而使投入加大，投資回收周期加長，同時後續維護費用高，綜合效益不佳。一般僅適用於新建爐子。
未來方向
1.礦熱爐向高功率、大型化方向發展，為了提高熱效率，提高生產率和滿足功率集中冶煉的工藝要求;
2.採用低頻(0.3-3Hz)冶煉，可節省和提高產品質量。
3.設定有排煙除塵及能源回收裝置。
4.開發空心電極系統，較小顆粒精細料可從空心電極加入，節省能源，節省電極消耗，穩定熔池。
5.採用爐體旋轉結構。
6.研製開發適合各種礦熱爐工藝要求得計算機工藝軟體系統，指導冶煉，使冶煉達到最佳狀態。從而提高產品質量，降低能耗及提高產量。
