礦熱爐又稱電弧電爐或電阻電爐。
它主要用于還原冶煉礦石，碳質(zhì)還原劑及溶劑等原料。主要生產(chǎn)硅鐵，錳鐵，鉻鐵、鎢鐵、硅錳合金等鐵合金，是冶金工業(yè)中重要工業(yè)原料及電石等化工原料。
其工作特點(diǎn)是采用碳質(zhì)或鎂質(zhì)耐火材料作爐襯，使用自培電極。電極插入爐料進(jìn)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(chǎn)生能量來熔煉金屬，陸續(xù)加料，間歇式出鐵渣，連續(xù)作業(yè)的一種工業(yè)電爐。
2.礦熱爐主要類別、用途
類別 | 主要原料 | 制成品 | 反映溫度 0℃ | 電耗 KW*h/t |
鐵合金爐 | ||||
硅鐵爐（45%）硅鐵 | 硅鐵、廢鐵、焦碳 | 硅鐵 | 1550-1770 | 2100-5500 |
（75%）硅鐵 | 8000-11000 | |||
錳鐵爐 | 錳礦石、廢鐵、焦碳、石灰 | 錳鐵 | 1500-1400 | 2400-4000 |
鉻鐵爐 | 鉻礦石、硅石、焦碳 | 鉻鐵 | 1600-1750 | 3200-6000 |
鎢鐵爐 | 鎢晶礦石、焦碳 | 鎢鐵 | 2400-2900 | 3000-5000 |
硅鉻爐 | 鉻鐵、硅石、焦碳 | 硅鉻合金 | 1600-1750 | 3500-6500 |
硅錳爐 | 錳礦石、硅石、廢鐵、焦碳 | 硅錳合金 | 1350-1400 | 3500-4000 |
煉鋼電爐 | 鐵礦石、焦碳 | 生鐵 | 1500-1600 | 1800-2500 |
電石爐 | 石灰石、焦碳 | 電石 | 1900-2000 | 1900-3000 |
碳化硼爐 | 氧化硼、焦碳 | 碳化硼 | 1800-2500 | -20000 |
（1）電耗值隨原料成分，制成品成分，電爐容量等的不同而有很大差異。這里是約值。
3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
礦熱爐是一種耗電量巨大的工業(yè)電爐。主要由爐殼，爐蓋、爐襯、短網(wǎng)，水冷系統(tǒng)，排煙系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，電極殼，電極壓放及升降系統(tǒng)，上下料系統(tǒng)，把持器，燒穿器，液壓系統(tǒng)，礦熱爐變壓器及各種電器設(shè)備等組成。
根據(jù)礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作特點(diǎn)，礦熱爐的系統(tǒng)電抗的70%是由短網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的，而短網(wǎng)是一個大電流工作的系統(tǒng)，電流大到可以達(dá)到上萬安培，因此短網(wǎng)的性能決定了礦熱爐的性能，正是由于這個原因，因此礦熱爐的自然功率因數(shù)很難達(dá)到0.85以上，絕大多數(shù)的爐子的自然功率因數(shù)都在0.7~0.8之間，較低的功率因數(shù)不僅使變壓器的效率下降，消耗大量的無用功，且被電力部分加收額外的電力罰款，同時由于電極的人工控制以及堆料的工藝，導(dǎo)致三相間的電力不平衡加大，不平衡度高可以達(dá)到20%以上，這導(dǎo)致冶煉效率的低下，電費(fèi)增高，因此提高短網(wǎng)的功率因數(shù)，降低電網(wǎng)不平衡就成了降低能耗，提高冶煉效率的有效手段。如果采取適當(dāng)?shù)氖侄�，提高短網(wǎng)功率因數(shù)，可以達(dá)到以下的效果：
�。�1） 降低電耗5～20%
�。�2） 提高產(chǎn)量5%～10%以上。
從而給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，而投入的改造費(fèi)用將可以在節(jié)約的電費(fèi)中短期內(nèi)收回。
4.方法原理
一般情況下為了解決礦熱爐功率因數(shù)低下的問題，我國目前一般采用電容補(bǔ)償?shù)姆绞絹斫鉀Q，通常是在高壓端進(jìn)行無功補(bǔ)償，但是由于高壓端補(bǔ)償不能解決三相平衡的問題，而且由于短網(wǎng)的感抗占整個系統(tǒng)感抗的70%以上，因此高壓端補(bǔ)償并沒有達(dá)到降低短網(wǎng)系統(tǒng)感抗，提高短網(wǎng)功率因數(shù)。增加變壓器出力的目的，僅僅是對供電部門有意義。
因此目前也有部分單位在新建爐子上采取了高低壓同時進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)拇胧�，來解決以上的問題，在短網(wǎng)端進(jìn)行補(bǔ)償能夠大幅提高短網(wǎng)端的功率因數(shù)，降低電耗，針對爐變低壓側(cè)短網(wǎng)的大量無功消耗和不平衡性，兼顧有效提高功率因數(shù)而實施無功就地補(bǔ)償技術(shù)改造，從技術(shù)上來講是可靠、成熟的，從經(jīng)濟(jì)上來講，投入和產(chǎn)出是成正比的。在礦熱爐低壓側(cè)針對短網(wǎng)無功消耗和其布置長度不一致導(dǎo)致的三相不平衡現(xiàn)象而實施的無功就地補(bǔ)償，無論在提高功率因數(shù)、吸收諧波，還是在增產(chǎn)、降耗上，都有著高壓補(bǔ)償無法比擬的優(yōu)勢。但是由于成本較高，同時由于工作環(huán)境惡劣，因此壽命受到極大的影響，同時短網(wǎng)低壓端無功補(bǔ)償也帶來了諧波增加，因此又必須采取措施來抑制3～7次諧波，從而使投入加大，投資回收周期加長，同時后續(xù)維護(hù)費(fèi)用高，綜合效益不佳。一般僅適用于新建爐子。
5.礦熱爐現(xiàn)狀及未來
5.1 新發(fā)展
俄國已研制成世界上很大的（63MVA）密閉式矩形高錳合金爐；并試制成功變壓器容量超過100MVA的矩形礦熱爐，以及開發(fā)出熔煉硅錳合金的2MVA等離子豎式爐。在大型爐子的設(shè)計中，全部利用計算機(jī)的更佳數(shù)學(xué)模型來計算確定大型礦熱爐的更好的參數(shù)和更好的工作狀態(tài)。
俄國先進(jìn)的電極升降自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)：工作原理，礦熱爐的電極自動調(diào)節(jié)遵守下述更佳的工藝條件，即：
G=常數(shù)；ΔG/Δμ=常數(shù)，其中G=I/U 式中：G為熔體（爐料）電導(dǎo)率，I為電極電流，U為電極到爐底之間的電壓將，Δμ為電極位移增量， ΔG/Δμ為電導(dǎo)率對于電極位移之間的梯度。在規(guī)定任務(wù)條件下，更佳系統(tǒng)是保證熔煉的更好的電力規(guī)范，即在規(guī)定的金屬消耗和低電能消耗的條件下，要保證爐子的電導(dǎo)率恒定（設(shè)定值），穩(wěn)定電功率，控制熔池面高度，自動升降電極。
南非國和國派樂美特（Pyromet）工業(yè)技術(shù)公司的礦熱爐新型調(diào)節(jié)系統(tǒng)
調(diào)節(jié)器的控制對象（工作設(shè)定點(diǎn)）是爐料（熔池）的電阻，即該調(diào)節(jié)器的工作原理是采用電阻控制來移動電極，而且該電阻同爐料電阻率呈正比，也就是控制爐料電阻率為恒定值。
調(diào)節(jié)器的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號有：3個電極電流；3個相電壓；3個變壓器檔位信號；3個電極位置信號。
調(diào)節(jié)器地標(biāo)準(zhǔn)輸入信號有：3個電極上升輸出；3個電極下降輸出；3個變壓器檔位升輸出；3個變壓器檔位降輸出，以及報警輸出，功率控制是靠改變變壓器抽頭來實現(xiàn)的。
操作手可以隨時改變的設(shè)定值有：1爐子工作點(diǎn)（爐子電阻值）的設(shè)定；2爐子功率設(shè)定（依靠改變變壓器抽頭）；3調(diào)節(jié)器不靈敏區(qū)（死區(qū)）的設(shè)定；4允許大電流的設(shè)定等。
5.2 未來方向
1 礦熱爐向高功率、大型化方向發(fā)展，為了提高熱效率，提高生產(chǎn)率和滿足功率集中冶煉的工藝要求；
2 采用低頻（0.3-3HZ）冶煉，可節(jié)省和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
3 設(shè)置有排煙除塵及能源回收裝置。
4 開發(fā)空心電極系統(tǒng)，較小顆粒精細(xì)料可從空心電極加入，節(jié)省能源，節(jié)省電極消耗，穩(wěn)定熔池。
5 采用爐體旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
6 研制開發(fā)適合各種礦熱爐工藝要求得計算機(jī)工藝軟件系統(tǒng)，指導(dǎo)冶煉，使冶煉達(dá)到更好的狀態(tài)。從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗及提高產(chǎn)量。
