工業電爐——礦熱爐介紹

　　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，碳質還原劑及溶劑等原料。主要生產硅鐵，錳鐵，鉻鐵、鎢鐵、硅錳合金等鐵合金，是冶金工業中重要工業原料及電石等化工原料。其工作特點是采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煉金屬，陸續加料，間歇式出鐵渣，連續作業的一種工業電爐。

　　（一）：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。

　　（二）： 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，正是由于這個原因，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。如果采取適當的手段，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。

　　從而給企業帶來良好的經濟效益，而投入的改造費用將可以在節約的電費中短期內收回。

　　三：方法及原理

　　一般情況下為了解決礦熱爐功率因數低下的問題，我國目前一般采用電容補償的方式來解決，通常是在高壓端進行無功補償，但是由于高壓端補償不能解決三相平衡的問題，而且由于短網的感抗占整個系統感抗的70％以上，因此高壓端補償并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。

　　因此目前也有部分單位在新建爐子上采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。但是由于成本較高，同時由于工作環境惡劣，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，同時后續維護費用高，綜合效益不佳。一般僅適用于新建爐子。