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電爐種類之中的礦熱爐中物料加熱和電熱轉(zhuǎn)換同時(shí)在料層中進(jìn)行，屬于內(nèi)熱源加熱，熱阻小，熱效率高，一般電熱效率在0，6—0．8范圍。物料熔化是電熱轉(zhuǎn)換和傳熱過(guò)程的綜合效果。電熱量雖可被物料充分吸收，但是要靠傳熱過(guò)程傳遞熱量，才能實(shí)現(xiàn)工藝要求的物料熔化過(guò)程。

按電弧熱在總電熱量中所占的比率，物料熔化過(guò)程可分為下述兩種：

(1)以電弧熱為主的物料熔化過(guò)程少渣爐就屬于這種類型，例如硅鐵爐。其料層結(jié)構(gòu)，上部是散料層，下部是熔體層，熔體層上部是渣層，而下部是硅鐵。電極埋在散料層中，它的末端和渣面間產(chǎn)生電弧，形成埋弧空腔。散料層中產(chǎn)生電阻熱，上升的熱爐氣對(duì)它對(duì)流傳熱，電弧對(duì)它也有輻射傳熱，因此散料被加熱升溫，但是不允許熔化，否則上部散料結(jié)殼，阻礙爐料下降，發(fā)生“膨料”故障。被預(yù)熱的散料下降到渣面附近，受電弧的輻射加熱，以及電弧通過(guò)對(duì)流換熱(電弧沖擊)的加熱而熔化。電弧熱大部分以輻射和對(duì)流的方式直接傳給其下的熔體，使其過(guò)熱，過(guò)熱熔體向電極徑向方向流動(dòng)，以對(duì)流的方式加熱下降到渣面處的爐料。

歸納上述，少渣爐中熱源主要是弧熱，物料熔煉經(jīng)過(guò)預(yù)熱和熔化兩個(gè)階段，爐料加熱靠輻射和對(duì)流傳熱，其中對(duì)流換熱是關(guān)鍵。因此，少渣爐正常熔煉應(yīng)有的條件：散料層中電熱功率要適當(dāng)，過(guò)小則預(yù)熱不足，過(guò)大則發(fā)生燒結(jié)；電弧電熱功率也要適當(dāng)，過(guò)大則電弧過(guò)長(zhǎng)和埋弧空腔尺寸過(guò)大，電弧過(guò)長(zhǎng)則過(guò)分暴露，使空腔上部散料燒結(jié)，空腔尺寸過(guò)大則料層難以穩(wěn)定；要有適當(dāng)?shù)脑鼘?，用以埋弧，作為電阻電熱體，也是對(duì)流傳熱的中介體。

(2)以電阻熱為主的物料熔化過(guò)程多渣爐就屬于這種類型，冰銅熔煉爐，爐料(銅精礦與熔劑)從爐頂加料孔加入，浮動(dòng)在渣面上；電極埋人渣層中，電熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的熱主要靠對(duì)流傳熱把爐料加熱熔化，熔煉反應(yīng)后產(chǎn)生冰銅，它的比重較爐渣大，冰銅沉淀匯集爐底。爐子連續(xù)生產(chǎn)，定期從渣口放渣，從冰銅口放出冰銅。

某廠冰銅爐電熱數(shù)據(jù)可知，料層中電熱功率密度分布很不均勻，全部熱量中，電弧熱占40．1％，集中在電極端面附近產(chǎn)生；而其余的59．9％為電阻熱，分散在渣層中產(chǎn)生。因此，多渣爐中雖以電阻熱為主，但電弧熱仍占不小的比率。但是多渣爐中電極浸入渣層，它的電弧結(jié)構(gòu)和少渣爐的有差異。由于受流動(dòng)性好的渣層限制，電弧空腔尺寸小而不穩(wěn)定，其中氣體以氣泡方式逸出，所以電弧分散成若干不穩(wěn)定的微弧。

由于是內(nèi)熱源加熱，電熱都可及時(shí)傳給物料。但是爐內(nèi)料層中各部位的溫度不同，靠傳熱均勻溫差，得到符合工藝要求的溫度分布。顯然，料層中電極端面溫度最高，距離電極最遠(yuǎn)處溫度最低，若物料各處之間傳熱不良，則高溫處物料燒損，低溫處物料不熔化，熱效率大幅度下降。由于料層內(nèi)各處溫度和各處物料的密度不同，因而產(chǎn)生了物料對(duì)流運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行對(duì)流換熱，改善料層中溫度分布。根據(jù)力學(xué)原理，流體內(nèi)對(duì)流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是密度大的質(zhì)點(diǎn)下沉，密度小的上浮。渣層內(nèi)熔體對(duì)流，是以電極末端為參考點(diǎn)(始點(diǎn)和終點(diǎn))的一系列循環(huán)運(yùn)動(dòng)，越靠近電極循環(huán)越強(qiáng)烈，對(duì)流換熱就越強(qiáng)烈?？繉?duì)流傳熱，渣層的熱傳給其上的散料層，把它加熱和熔化，完成化學(xué)反應(yīng)。