煙罩是礦熱爐的重要組成部分。早期使用的開放式礦熱爐爐口直接暴露在空氣中，機械化程度低，對環境污染大，工人勞動條件差。直接的改進方法是在爐口正上方懸掛一個集氣罩，即高煙罩。高煙罩為懸掛式鋼結構，直徑與礦熱爐口直徑相同。高煙罩底部與爐口操作平面之間有一定的工人操作空間。高煙罩的使用在一定程度上抑制了生產過程中對環境的污染，對吸煙和改善操作條件有一定的影響。
隨著礦熱爐技術的不斷發展，廠家普遍通過技術改造或更新將爐型改為半封閉低煙罩。與高煙罩相比，低煙罩具有引用水冷系統等非常明顯的優點，大大降低了煙罩的外部溫度，降低了對周圍的熱輻射，提高了設備的使用壽命;設置爐門，不僅可供加料、撥料、搗爐操作，還可減少冷空氣進入，調節爐內溫度;短網母線直接安裝在水冷蓋上方，縮短了母線的長度，有利于降低功耗;煙氣量和溫度的降低有利于凈化和余熱利用。
礦熱爐矮煙罩可設計為圓形、六邊形、八邊形、十邊形或多邊形。根據其結構形式，大致分為耐火混凝土結構、全金屬水冷結構、金屬水冷骨架和耐火混凝土混合結構。
耐火混凝土結構的低煙罩在操作平臺上，由于不使用金屬結構部件，無需考慮絕緣和隔磁問題;但該低煙罩自重大，結構強度低，使用壽命短，已基本消除。
全金屬水冷結構低煙罩采用金屬水冷骨架作為爐蓋的承載支架，骨架之間放置水冷蓋板，蓋板內固定隔水擋板;連接處等關鍵部位采用不銹鋼防磁。該結構強度高，維護方便，但生產成本增加，焊縫多，骨架容易漏水，維護困難。由于全金屬水冷管結構煙罩在煉鋼爐中的成熟應用，一些科研單位已成功應用于礦熱爐，使用效果良好。
混合結構的低煙罩也采用金屬水冷骨架作為爐蓋的承載支架，將水冷蓋板放置在骨架之間，蓋板內部固定隔水擋板。不同的是，耐火混凝土材料被噴涂或搗毀在蓋板內部。這樣，金屬骨架就支撐了耐火混凝土材料和水冷蓋板的重量，同時承受了電極控制器帶來的附加力，形成了剛性的整體爐蓋。為了減少渦流損失，爐蓋靠近電極的區域采用防磁金屬材料，也可以采用水冷骨架的整體混凝土形式。其優點是金屬材料消耗減少，成本降低;焊縫受耐火混凝土層保護，減少漏水現象;煙罩的使用壽命進一步提高。缺點是骨架漏水仍然存在，維護不方便。
國外冶金工業發展較早，礦熱爐設計水平相當成熟。其中，德馬格、克虜伯、?？系裙镜募夹g反映了當今世界礦熱爐技術的較高水平。德馬格公司的低煙罩爐蓋結構采用管框架，管間結合耐火混凝土，爐蓋內表面掛許多銅線，提高爐蓋壽命，在絕緣、隔磁等方面也有獨特的設計。日本鐵合金生產企業采用多邊形全金屬低煙罩爐蓋，結合活動水冷蓋板，便于維護和更換。
礦熱爐矮煙罩
目前國內使用的低煙罩多為混合結構。以水冷金屬梁為骨架，以耐火混凝土為保護層，包括支架、側墻、操作門、排煙孔等部分的混合低煙罩，如圖1所示。金屬骨架支撐由嵌入3個防磁電極孔圈、多個進料孔圈的大環和多個水冷支管組成，采用防磁不銹鋼管和鍋爐鋼管。每個電極孔圈與周圍進料孔圈和部分水冷支管形成循環冷卻水路。每個水冷支管用T形鋼板加固連接，每個孔圈和水冷支管在同一平面上。柱子、底板直接壓在絕緣板上，“坐”在地板土建環梁上。耐火混凝土層采用高耐火鋁鉻渣為骨料，整體澆筑，保護整個頂蓋骨架。支架由空心鋼柱和回水管組成，不僅支撐著低煙罩的重量，還形成了操作門和側墻的框架。側墻一般采用耐火磚，操作門在電極大面上打開。根據爐蓋和側墻的位置，排煙孔分別與煙囪或爐氣除塵回收設備相連。根據實際情況，在爐蓋上方開設煙道孔和進料管口。該結構具有耐火性好、抗變形、承載強度大、功耗低、投資少、使用壽命長等優點。
整體結構混合低煙罩
某12.5MV·A半密閉礦熱爐冶煉硅鐵車間低煙罩及爐口操作平臺如圖2所示。
12.5MVA半密閉礦熱爐冶煉硅鐵車間低煙罩及爐口操作平臺
這種結構形式的缺點是耐熱混凝土整體澆筑后難以改變工藝參數;在使用中發現，由于骨架漏水，該結構的熱停爐時間較長(占所有熱停爐時間的50%~86%);耐火混凝土層長期使用后會脫落;煙罩對地絕緣性差，易漏電。因此，在實踐中出現了多種改進。由于骨架是整個爐蓋的關鍵部位，需要足夠的剛度、強度、抗磁性和絕緣性能，部分廠家將骨架設計為“中心凸骨架”，即保持骨架水圈、加料圈、水冷支管連接在同一平面布置不變，將三個電極孔圈和中心管孔圈提高一定高度(超過原平面50~100mm)，形成中心突出的連接方式。電極孔圈采用防磁性好的不銹鋼材質，輻射骨架水冷支管、大水圈、三角肋板采用T型鋼板與20G鋼管相結合，加強受力部位的機械強度。其余進料孔圈采用普通低碳鋼(Q235)，關鍵部位采取隔磁措施，如圖3所示。
密封固定混凝結絕緣示意圖
支撐地面的方式改為密封固定混凝打結絕緣，放置在爐殼法蘭內，鋪設硅酸鋁纖維氈和高鋁耐火磚。各柱通過底板按角度固定焊接，用高鋁水泥按比例混凝打結，實現地面絕緣。骨架內采用整體打結耐火混凝土，厚度為280~340mm，耐火打結材料與構件底部、孔圈厚度為40~60mm，形成“水冷金屬-耐火混凝保護”的混合結構。它可以將骨架與爐氣的強腐蝕介質環境隔離開來，既減少了爐氣對骨架的腐蝕破壞，又起到了緩解溫差和隔熱的作用，具有良好的相對相、相對絕緣性能。由于改善了煙罩骨架的應力結構、絕緣和冷卻方式，大大延長了爐蓋的使用壽命，提高了經濟效益。中心凸骨架如圖4所示。
中心凸骨架
由于骨架的存在，漏水將永遠不可避免，只有取消骨架才能徹底消除漏水。因為三相電極在極心圓周上是120°星形對稱布置，任何兩相電極之間的圓心角為120°扇形，所以有些廠家取消了骨架，設計了三個圓角為120°扇形組裝爐蓋。取消骨架后，水冷蓋板和骨架合二為一，爐蓋無疑會起到骨架和密封的雙重作用。除了自身重量外，爐蓋的剛度和水路設計尤為重要，特別是在控制器(大套)升降過程中產生的徑向推力和垂直摩擦。為了使冷卻水在水冷板中強制流動，減少結垢對煙罩的影響，應減少水路設計中的死角和回路，但也應確保冷卻水流過煙罩的各個部位。水路隔板可沿徑向設置為散射狀，使隔板不僅是水冷板的加強肋，也是扇形循環水路的隔板。如圖5所示，爐蓋的設計分為兩部分，包括不銹鋼制造的電極孔，以及普通碳鋼制造的外部。使用不銹鋼是為了達到隔磁的目的，而普通碳鋼可以解決爐蓋漏水的問題。兩部分的冷卻水分別流動，每部分的冷卻水單獨進出，改變了過去所有骨架與蓋板水路串聯的不合理結構。低煙罩在實際生產中具有良好的應用效果，基本解決了爐蓋漏水問題，三年內未發生爐蓋漏水引起的熱停爐事故。
