用电热火法生产的铁合金电炉分为还原电炉和精炼电炉两种。还原电炉以碳作还原剂,依靠埋弧电流熔融还原合金矿石,连续生产铁合金;精炼电炉用硅作还原剂,依靠电弧热和硅氧化反应,间歇生产低碳铁合金。目前,全球70%以上的铁合金产品以及电石都采用还原电炉(矿热电炉)生产。
铁合金电炉在装料、冶炼、出铁的全过程产生严重的烟尘污染。对不同型式的铁合金电炉,其污染源有不同特点:
1) 全封闭还原电炉炉气量小,炉况稳定,操作自动化程度高,适宜冶炼高碳镒铁、高碳烙铁、镒硅合金等不需作炉口料面操作的铁合金产品。全封闭电炉冶炼时产生荒煤气,温度高、CO浓度高、含尘浓度高、易燃、易爆,烟尘特别细而轻,容易自燃。
2) 半封闭还原电炉采用人工加料,炉体密封性差,炉况不太稳定。半封闭还原电炉内会发生炉气和微尘的氧化燃烧,因此也称内燃式电炉,我国现阶段大部分铁合金产品釆用这种型式电炉生产。半封闭还原电炉在加料、捣炉、吹氧、出铁等作业阶段产生阵发性浓烈烟尘,当出现刺火、翻渣、塌料等不正常炉况时,烟气量和烟气温度会急剧升高。在生产含硅铁合金产品的过程中,其増蜗附近会产生Si。和Si蒸汽,逸出料面重新氧化生成Si()2粉状物,称为微硅粉,极具回收利用价值。
3)精炼电炉:精炼电炉是矿热炉冶炼工艺的末端设备,用以生产低碳铁合金产品。炉容量一般为1000~3500kVAo精炼电炉烟尘的性质接近半封闭还原电炉,但更具阵发性、波动性。在两次加料时产生的阵发烟气量是正常冶炼时的2〜3倍;在热装、热兑预炼铁液时,强烈的硅氧化、镒还原反应,瞬间烟气量可达平均烟气量的3~5倍。