铁硅系合金主要用矿热炉来冶炼。按电源电流相数分类，可分为单相炉和三相炉；按弧光现象分类，可分为埋弧电炉和明弧电炉。常用的是三相埋弧电炉，即三相矿热炉。
1.三相矿热炉 三相矿热炉有如下特征：
1）电极按正三角形分布，大型电炉设有3～5个出硅口。
2）旋转炉体。炉料到达高温区时开始熔化并易烧结成块，炉料中的细料填充在大块料之间，降低了炉料的透气性，缩小了反应区的体积，因此采用炉膛与炉壁相对转动的结构，可增加化料效果、增加炉料透气性。炉体转动相当缓慢，6～7天旋转一周。采用旋转炉体，电能节约3%～4%，冶炼效率可提高10%左右。
3）烟罩。矿热炉的烟气主要是CO、CO2、SiO2等，带有大量的热量，如任其上升辐射，就会破坏电极把持器系统等各类设备。装上烟罩可以回收烟气余热和微硅粉，保护设备不受损坏，并改善工人劳动条件，净化环境。
4）矿热炉用电较大，要有固定的供电制度，确保最佳运行条件。
2.电气设备 电气设备由变压器系统、配电保护及电炉控制组成。
（1）变压器系统
1）电炉变压器。这是典型的降压变压器，三个单相变压器组，用于转变三相电流。三个单相变压器组与单独的三相变压器相比，三个单相变压器组优点是可以减少低压系统的长度，提高功率因数和电效率。
2）低压系统。低压系统即为电炉变压器两侧的接线系统，为较大尺寸的导体。低压系统由于它的长度可以忽略，称为短网。低压系统由导电铜排、软电缆和导电铜管三个主要部分组成，它们和电极把持器下面的铜瓦连接。低压系统的要求是：最大限度地缩短短网系统的长度；尽可能安装最封闭的导体；选择导体横截面时，要注意自感损失随周长和横截面比率的增加而增大；安置的导体应尽可能远离钢结构件。
（2）配电保护。当电流超过额定值时，时间继电器动作，断开油开关，电流超负荷越大，断开时间越短。配电保护能把短路的次数减少到最少。
（3）电炉控制。电炉控制分自动控制和手动控制两种。自动控制系统的电路，是通过平衡流过电极电流的电弧电压进行控制的，依靠仪表实现。一套完整的控制仪器包括：三个线圈所用的三个电流表、三个电压表；测量变压器原边电路的电流表、电压表；安装在变压器高压侧的三相功率表。手动控制用以防止自动控制失效。
3.机械设备 机械设备包括炉体、电极把持器、电极压放装置、电极升降系统、电炉冷却系统、出硅设备、加料系统、原料清洗系统、防护设施及捣炉机十部分。
（1）炉体。炉体为圆型炉壳，钢板焊成，附有加强圈和加强筋，炉壳中心下部有传动机构，由电机带动旋转。炉体内衬由耐火材料砌成。对内衬的耐火材料要求是：具有较高的耐火度，具有一定的高温强度，高温时形状没有大的变化，高温下化学成分稳定，具有低导电、导热性，能够承受炉料、高温炉气、熔融硅水和高温炉渣的侵蚀和机械冲刷。
（2）电极把持器。吊挂式电极把持器把铜瓦夹紧在电极上，便于电极升降系统调整电极位置。电极把持器包括铜瓦、夹紧环、把持筒。
1）铜瓦。铜瓦也叫导电夹或导电板，矩形，四周略带圆角，由青铜或黄铜制成，电流密度常在1.4～1.7A/cm2。铜瓦由夹紧环夹紧，为了防止铜瓦和夹紧环之间出现漏电现象，确保电流由铜瓦通向电极，铜瓦和夹紧环之间用石棉或云母垫隔开。铜瓦在高温下工作，有可靠的水冷系统保护。
2）夹紧环。夹紧环是由无磁性和耐热的合金做成的带螺栓的两个半环组成，电流通过时不会产生磁力线，两个半环完全是真空的。
3）把持筒。把持筒上端用石棉板或惰性填料封住，使电极吊挂部件不受热辐射和电炉出口气体的影响，确保铜瓦与电极之间接触良好。(www.xing528.com)
（3）电极压放装置。这是为了补偿电极消耗，保持电极工作端的长度的装置，采用液压控制。当一根电极因损耗，工作长度不足时，液压系统松开铜瓦，电极压放下来，铜瓦在新的位置重新夹紧，使工作长度变长，然后复位。其系统由电极压力环、保护环、波纹膨胀管、电极位置指示仪、电极调节装置等组成。
（4）电极升降系统。它是用液压缸提升或下降电极位置，以调整电极电弧长度，达到调整电流大小，升降速度在0.5m/min左右。
（5）电炉冷却系统。其作用是对铜瓦、导电铜管、短网、电极夹紧环、电极把持筒、烟罩及炉口热结构件表面、电炉变压器这些设置进行冷却。电炉冷却系统注意要点：
1）冷却水进口温度要尽量低，出口温度不超过45℃。水温过高会生成水垢，堵塞管道，造成断水，烧坏设备。
2）冷却水要采用软水，如硬度过大，要进行软化处理（反渗透、离子交换器等）。一旦管道及设备发生无机盐沉淀结垢，就要采用化学清洗法去除。
3）铜瓦、电极把持筒、电炉变压器都要单独冷却，并且与其他冷却系统电气绝缘。
4）水管上应装有压力表，压力保持在0.4MPa，以保证水流畅通；
5）冷却水从供水站送到每一个水冷系统，接着返回到凉水池。
（6）出硅设备。此设备包括出硅机构、烧穿器、锭模、小车、轨道、硅水抬包等。出硅有间断出硅和连续出硅。
间断出硅所用抬包外壳由钢板焊成，内部砌耐火砖。使用前要用木柴或煤气烘干，使其干燥不粘包。为了防止粘包，也可撒石墨粉、炭粉防粘。正常出硅30min左右就应结束，不宜过长。硅液精炼在抬包中同时进行，时间30～60min不等。抬包在使用中，由于装入和倒出熔体硅液温度的变化，以及定期清除粘结物的捣动，内衬耐火材料会发生龟裂、松动，以致出现孔洞，要定期用耐火泥修补或更换内衬。正常操作情况下，每个抬包使用8次就要重新更换和砌筑内衬。
连续出硅情况下，熔体硅直接流到小车上的方形铸模中，一个铸模装满后，另一辆载有铸模的小车开入接着装。载有装满硅液的小车转入冷破间破碎。
（7）加料系统。大型电炉采用自动加料系统，包括原料输送系统、称量系统、配料系统、炉顶料仓、加料管、流槽等。用送料机将原料分别送入料斗中，由带输送机将原料送进日料仓，再由日料仓按生产批量要求分别称料、布料；经混合的料由带送入炉顶料仓，根据炉况就可以通过加料管随时加料。炉顶料仓要有足够的容积，以保证电炉生产的连续性。电炉加料机构要灵活好用，不能造成缺料、断料，否则会造成炉口热损失增大，电极上抬。
（8）原料清洗系统。原料清洗设备有滚筒筛或振动筛，并配带送料机。硅石、木块、木炭、玉米芯、低灰分煤等，所有原料都要进行清洗，以除去杂物和灰尘。
（9）防护设施。此设施有烟罩、烟囱、除尘器等。烟罩下部与顶盖绝缘，以免电极电流感应产生涡流损失。现有一种技术是用风帘将所有烟尘吹入密封在电炉炉膛内。防护设施主要是保护操作人员不受烟气、粉尘、金属蒸气及热辐射的危害。
（10）捣炉机。捣炉机分钢轮轨道式捣炉机和胶轮式捣炉机。
1）钢轮轨道式捣炉机。它行走在固定轨道上，只能前进或后退。捣炉杆可在水平方向上旋转，大多为电力驱动，分布在电炉周围，通常一台电炉需要三台捣炉机。其优点是结构简单、维修方便，造价低廉，适合小型电炉使用。其缺点是单台炉布置多台，操作平台零乱；无法实现调整炉料配比、热防护板的自动控制。
2）胶轮式捣炉机。分为电动机驱动的全液压胶轮式捣炉机和柴油机驱动的全液压胶轮式捣炉机。其优点是操作灵活，一台电炉配一台胶轮式捣炉机即可满足生产需要，配备有加料斗、遥控加料、热防护板自动开启功能，适合大型自动化电炉。其缺点是维修困难，价格昂贵。
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