用電熱火法生產的鐵合金電爐分為還原電爐和精煉電爐兩種。還原電爐以碳作還原劑,依靠埋弧電流熔融還原合金礦石,連續生產鐵合金;精煉電爐用硅作還原劑,依靠電弧熱和硅氧化反應,間歇生產低碳鐵合金。目前,全球70%以上的鐵合金產品以及電石都采用還原電爐(礦熱電爐)生產。
鐵合金電爐在裝料、冶煉、出鐵的全過程產生嚴重的煙塵污染。對不同型式的鐵合金電爐,其污染源有不同特點:
1) 全封閉還原電爐爐氣量小,爐況穩定,操作自動化程度高,適宜冶煉高碳鎰鐵、高碳烙鐵、鎰硅合金等不需作爐口料面操作的鐵合金產品。全封閉電爐冶煉時產生荒煤氣,溫度高、CO濃度高、含塵濃度高、易燃、易爆,煙塵特別細而輕,容易自燃。
2) 半封閉還原電爐采用人工加料,爐體密封性差,爐況不太穩定。半封閉還原電爐內會發生爐氣和微塵的氧化燃燒,因此也稱內燃式電爐,我國現階段大部分鐵合金產品釆用這種型式電爐生產。半封閉還原電爐在加料、搗爐、吹氧、出鐵等作業階段產生陣發性濃烈煙塵,當出現刺火、翻渣、塌料等不正常爐況時,煙氣量和煙氣溫度會急劇升高。在生產含硅鐵合金產品的過程中,其増蝸附近會產生Si。和Si蒸汽,逸出料面重新氧化生成Si()2粉狀物,稱為微硅粉,極具回收利用價值。
3)精煉電爐:精煉電爐是礦熱爐冶煉工藝的末端設備,用以生產低碳鐵合金產品。爐容量一般為1000~3500kVAo精煉電爐煙塵的性質接近半封閉還原電爐,但更具陣發性、波動性。在兩次加料時產生的陣發煙氣量是正常冶煉時的2?3倍;在熱裝、熱兌預煉鐵液時,強烈的硅氧化、鎰還原反應,瞬間煙氣量可達平均煙氣量的3~5倍。