礦熱爐工藝的核心原理基于玻璃行業(yè)的熔爐法，并針對熱態(tài)渣的特性進行了結(jié)構(gòu)、耐火材料、加熱系統(tǒng)等優(yōu)化設計，熱態(tài)硅錳渣的料性與玻璃相比具有很大的差異性，主要有如下四個方面：（1）料性比較短，成型溫度高，出料口熔體溫度一般大于1300℃；（2）對耐材的侵蝕非常嚴重，常規(guī)的電熔磚、剛玉磚在使用過程中爐齡很難超過一年，尤其是渣線波動范圍的三相界面處；（3）易析晶，由于渣的成分比較復雜，溫度略低便很容易析晶，尤其在熔爐內(nèi)的邊角區(qū)域，析晶層很難再次熔化，導致熔爐內(nèi)的容積變小，熔體質(zhì)量降低，降低熔化率；（4）玻璃化能力比較弱，需要很長的熔化時間或較高的熔化溫度才能有效的達到產(chǎn)品所需要的玻璃化程度。熔爐工藝從熔爐結(jié)構(gòu)、電極布局、耐火材料及功能上進行調(diào)整，完全針對于熱態(tài)硅錳渣的料性進行熔制，同時熔爐工藝采用磚縫風冷的方式冷卻，因此噸產(chǎn)品能耗也最低，電極采用金屬電極，壽命與爐齡同步，可達2～4年，大大的降低了維護的勞動強度和運行成本。
熔爐大修周期的長短對工廠效益的影響至關重要，大修周期最少要達到2年以上，從目前的工程化水平來看，能夠超過3年甚至更長的爐齡。除了結(jié)構(gòu)設計因素外，耐材的選型是決定爐齡的首要因素，由于熱態(tài)硅錳渣成分波動較大，組成復雜，低熔點氧化物含量比較高，且渣中含有的S、TiO2等成分在高溫下的化學反應比較激烈，對耐火材料的侵蝕相當嚴重，尤其是液面線、流道、拐角、窯坎、上升道等部位尤為明顯。玻璃行業(yè)熔爐常用到的Al2O3和AZS兩種耐火材料針對熱態(tài)硅錳渣熔體的抗侵蝕效果均不理想，爐齡基本上在8～12個月，而不含玻璃相的高致密型抗渣耐材則使用效果非常顯著，制造過程中經(jīng)過高溫燒結(jié)后，微觀結(jié)構(gòu)均勻，長期接觸玻璃液時變質(zhì)層很薄，侵蝕形式屬于微觀平面侵蝕，但價格較高，因此選擇合適的該型耐材牌號有利于兼顧爐齡和投資的均衡。
熔爐工藝在熱態(tài)渣生產(chǎn)礦棉方面已經(jīng)完成2萬噸工程化中試，中試目標超額實現(xiàn)，主要技術(shù)問題已解決，該工藝已經(jīng)具備規(guī)模化推廣的條件，主要關鍵技術(shù)包括如下五個方面：
（1）熔爐耐火材料選型、配置：從硅錳渣的成分和料性出發(fā)，系統(tǒng)研究各類條件下硅錳渣對不同耐火材料的影響，使得耐材在滿足抗侵蝕性的同時，降低耐材的成本，并對其配置進行研究。
（2）熔爐結(jié)構(gòu)設計：研究連續(xù)穩(wěn)定運行狀態(tài)下，熔爐各部位耐火材料侵蝕、溫度控制及變化等，進行有針對性地熔爐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計，從而提高熔爐的安全性，提高爐體整體的抗渣侵蝕性，保證硅錳渣熔體在熔爐內(nèi)的流動更加順暢，制備的熔體成分更加均勻。