矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，是一种陆续加料、间歇式出铁渣、连续作业的工业电炉。其工作特点是以电能为热源，用碳或硅做还原剂，还原矿石生产铁合金。用矿热炉法生产的产品主要有硅铁、硅钙合金、工业硅、高碳锰铁、硅锰合金、高碳铬铁、硅铬合金等。
一、矿热炉工作环境
矿热炉法合金冶炼是一个在高温下进行的多相物理化学过程，炉内耐火材料工作条件十分恶劣。无渣法冶炼反应坩埚区的温度可达2000~3000℃，而有渣法冶炼的高温区同时还发生各种侵蚀作用。
二、矿热炉耐火材料损毁机理
1、熔蚀现象：耐火材料的工作温度超过其耐火度就会发生熔蚀。熔蚀常发生在靠近电弧区的炉墙、电极端部的炉底等部位。通过对炉地测温贴片及热电偶数据分析，炉底电极端底部温度最高，同时如果电极工作端过长，则炉底温度明显上升。
2、化学侵蚀：耐火材料同炉渣、金属熔体、粉尘、废气及其他物质之间的各种各样的化学反应称为化学侵蚀。化学侵蚀的类型有气-固反应、液-固、液-液反应和气-液反应。当耐火材料的工作温度接近和超过其耐火度，金属对火材料的化学侵蚀就更为突出。
3、机械作用：在工作层，高于荷重软化温度的耐火材料极易受到金属和炉渣的机械作用力而发生损耗。
4、剥落落和崩裂：受到急冷急热作用或不均匀的热负荷，耐火材料内生的热应力超过其结构强度而发生局部损坏。在长时间停炉并开炉后，炉体膨胀崩裂特别明显，出铁口溜槽也能够观察到这种现场。
三、具体原因
1、电极工作端长期过长，炉底耐火材料大量消耗，导致炉底温度异常上升或发生炉底烧穿的后果。
2、电极工作端长期不足，高温区上移，靠近电极高温区域炉墙温度异常上升，炉眼出铁口周围被冲刷较严重区域发生烧穿漏铁炉渣的后果。
3、渣型不合理，碱度控制不符合要求，铁水过热严重，造成炉体的化学侵蚀，损毁炉体耐火材料。
4、长期停炉后开炉，炉体极容易出现膨胀崩裂的现象，如果频繁启停炉，会明显观察到炉体钢板受到温度变化而崩开，需要及时进行修补。
5、氧气吹氧开眼作业对炉眼及炉壁损耗极大，无论是碳砖还是镁砖，在高温条件下能够发生氧化反应，并且形成的假炉壁无法起到保护作用，大大加速了炉体的恶化。
6、炉体漏水及物料水分严重超标，在进入炉内后虽然有一部分能够蒸发，但是剩余部分则会随着高温分解，并形成氧气，对炉壁进行侵蚀。
7、由于达到泰曼温度而发生的侵蚀，高碳铬铁与炉渣接触的工作层镁砖，承受着高温铁水和炉渣的化学侵蚀及机械冲击、其成分及矿物组成均发生变化，镁砖发生反应的温度虽然低于熔点，但开始呈现扩散作用。
四、矿热炉炉体耐火材料选择
矿热炉炉衬由绝热层、隔热层、保温层和工作层组成，冶炼过程处于高温、腐蚀和热散失的复杂环境中，炉衬的损坏增加了能耗和生产成本，因而优化炉衬结构是矿热炉节能的重要方向。
1、铸铁电炉炉衬寿命，可采用强制水冷却挂渣炉衬，其工艺是采用低热阻耐火材料砌炉并配备冷却设施，通过冷却炉壳使处于炉衬内表面的铁水或炉渣形成一层凝固层，凝固层将炉衬与渣铁隔开，从而保护炉衬。
2、冶炼硅铁和硅锰的矿热炉主要使用碳砖砌筑，碳砖具有熔点高、抗热震性好、高温强度高、不为合金和炉渣浸润等优点。
- 高碳铬铁主要使用的是镁砖砌筑，镁砖具有强度高、耐高温，而且主要应用在碱性炉渣冶炼，镁砖的荷重软化温度在1550℃。
- 镍铁矿热炉砌炉时使用的耐火材料有碳砖、铬镁砖及镁质捣打料等。使用碳砖砌筑炉墙和炉底，由于碳砖砌筑过程使用电极糊，在高温作用下，电极糊产生挥发物使碳砖之间产生微缝，液态镍铁会从微缝渗透到碳砖底部，使碳砖上浮。使用镁碳砖或碳砖砌筑炉底也存在镁碳砖上浮的现象，镁质捣打料一般用于炉底砌筑，采用镁质捣打料，炉底使用寿命明显延长，这与镁质捣打料有较强的防渗透性有关。镁铬砖解决了镁砖的渗透问题，抗渣性能显著提髙，在髙达1800℃下体积稳定，高温强度大。
