烟罩是矿热炉的重要组成部分。早期使用的开放式矿热炉炉口直接暴露在空气中，机械化程度低，对环境污染大，工人劳动条件差。直接的改进方法是在炉口正上方悬挂一个集气罩，即高烟罩。高烟罩为悬挂式钢结构，直径与矿热炉口直径相同。高烟罩底部与炉口操作平面之间有一定的工人操作空间。高烟罩的使用在一定程度上抑制了生产过程中对环境的污染，对吸烟和改善操作条件有一定的影响。
随着矿热炉技术的不断发展，厂家普遍通过技术改造或更新将炉型改为半封闭低烟罩。与高烟罩相比，低烟罩具有引用水冷系统等非常明显的优点，大大降低了烟罩的外部温度，降低了对周围的热辐射，提高了设备的使用寿命;设置炉门，不仅可供加料、拨料、捣炉操作，还可减少冷空气进入，调节炉内温度;短网母线直接安装在水冷盖上方，缩短了母线的长度，有利于降低功耗;烟气量和温度的降低有利于净化和余热利用。
矿热炉矮烟罩可设计为圆形、六边形、八边形、十边形或多边形。根据其结构形式，大致分为耐火混凝土结构、全金属水冷结构、金属水冷骨架和耐火混凝土混合结构。
耐火混凝土结构的低烟罩在操作平台上，由于不使用金属结构部件，无需考虑绝缘和隔磁问题;但该低烟罩自重大，结构强度低，使用寿命短，已基本消除。
全金属水冷结构低烟罩采用金属水冷骨架作为炉盖的承载支架，骨架之间放置水冷盖板，盖板内固定隔水挡板;连接处等关键部位采用不锈钢防磁。该结构强度高，维护方便，但生产成本增加，焊缝多，骨架容易漏水，维护困难。由于全金属水冷管结构烟罩在炼钢炉中的成熟应用，一些科研单位已成功应用于矿热炉，使用效果良好。
混合结构的低烟罩也采用金属水冷骨架作为炉盖的承载支架，将水冷盖板放置在骨架之间，盖板内部固定隔水挡板。不同的是，耐火混凝土材料被喷涂或捣毁在盖板内部。这样，金属骨架就支撑了耐火混凝土材料和水冷盖板的重量，同时承受了电极控制器带来的附加力，形成了刚性的整体炉盖。为了减少涡流损失，炉盖靠近电极的区域采用防磁金属材料，也可以采用水冷骨架的整体混凝土形式。其优点是金属材料消耗减少，成本降低;焊缝受耐火混凝土层保护，减少漏水现象;烟罩的使用寿命进一步提高。缺点是骨架漏水仍然存在，维护不方便。
国外冶金工业发展较早，矿热炉设计水平相当成熟。其中，德马格、克虏伯、埃肯等公司的技术反映了当今世界矿热炉技术的较高水平。德马格公司的低烟罩炉盖结构采用管框架，管间结合耐火混凝土，炉盖内表面挂许多铜线，提高炉盖寿命，在绝缘、隔磁等方面也有独特的设计。日本铁合金生产企业采用多边形全金属低烟罩炉盖，结合活动水冷盖板，便于维护和更换。
矿热炉矮烟罩
目前国内使用的低烟罩多为混合结构。以水冷金属梁为骨架，以耐火混凝土为保护层，包括支架、侧墙、操作门、排烟孔等部分的混合低烟罩，如图1所示。金属骨架支撑由嵌入3个防磁电极孔圈、多个进料孔圈的大环和多个水冷支管组成，采用防磁不锈钢管和锅炉钢管。每个电极孔圈与周围进料孔圈和部分水冷支管形成循环冷却水路。每个水冷支管用T形钢板加固连接，每个孔圈和水冷支管在同一平面上。柱子、底板直接压在绝缘板上，“坐”在地板土建环梁上。耐火混凝土层采用高耐火铝铬渣为骨料，整体浇筑，保护整个顶盖骨架。支架由空心钢柱和回水管组成，不仅支撑着低烟罩的重量，还形成了操作门和侧墙的框架。侧墙一般采用耐火砖，操作门在电极大面上打开。根据炉盖和侧墙的位置，排烟孔分别与烟囱或炉气除尘回收设备相连。根据实际情况，在炉盖上方开设烟道孔和进料管口。该结构具有耐火性好、抗变形、承载强度大、功耗低、投资少、使用寿命长等优点。
整体结构混合低烟罩
某12.5MV·A半密闭矿热炉冶炼硅铁车间低烟罩及炉口操作平台如图2所示。
12.5MVA半密闭矿热炉冶炼硅铁车间低烟罩及炉口操作平台
这种结构形式的缺点是耐热混凝土整体浇筑后难以改变工艺参数;在使用中发现，由于骨架漏水，该结构的热停炉时间较长(占所有热停炉时间的50%~86%);耐火混凝土层长期使用后会脱落;烟罩对地绝缘性差，易漏电。因此，在实践中出现了多种改进。由于骨架是整个炉盖的关键部位，需要足够的刚度、强度、抗磁性和绝缘性能，部分厂家将骨架设计为“中心凸骨架”，即保持骨架水圈、加料圈、水冷支管连接在同一平面布置不变，将三个电极孔圈和中心管孔圈提高一定高度(超过原平面50~100mm)，形成中心突出的连接方式。电极孔圈采用防磁性好的不锈钢材质，辐射骨架水冷支管、大水圈、三角肋板采用T型钢板与20G钢管相结合，加强受力部位的机械强度。其余进料孔圈采用普通低碳钢(Q235)，关键部位采取隔磁措施，如图3所示。
密封固定混凝结绝缘示意图
支撑地面的方式改为密封固定混凝打结绝缘，放置在炉壳法兰内，铺设硅酸铝纤维毡和高铝耐火砖。各柱通过底板按角度固定焊接，用高铝水泥按比例混凝打结，实现地面绝缘。骨架内采用整体打结耐火混凝土，厚度为280~340mm，耐火打结材料与构件底部、孔圈厚度为40~60mm，形成“水冷金属-耐火混凝保护”的混合结构。它可以将骨架与炉气的强腐蚀介质环境隔离开来，既减少了炉气对骨架的腐蚀破坏，又起到了缓解温差和隔热的作用，具有良好的相对相、相对绝缘性能。由于改善了烟罩骨架的应力结构、绝缘和冷却方式，大大延长了炉盖的使用寿命，提高了经济效益。中心凸骨架如图4所示。
中心凸骨架
由于骨架的存在，漏水将永远不可避免，只有取消骨架才能彻底消除漏水。因为三相电极在极心圆周上是120°星形对称布置，任何两相电极之间的圆心角为120°扇形，所以有些厂家取消了骨架，设计了三个圆角为120°扇形组装炉盖。取消骨架后，水冷盖板和骨架合二为一，炉盖无疑会起到骨架和密封的双重作用。除了自身重量外，炉盖的刚度和水路设计尤为重要，特别是在控制器(大套)升降过程中产生的径向推力和垂直摩擦。为了使冷却水在水冷板中强制流动，减少结垢对烟罩的影响，应减少水路设计中的死角和回路，但也应确保冷却水流过烟罩的各个部位。水路隔板可沿径向设置为散射状，使隔板不仅是水冷板的加强肋，也是扇形循环水路的隔板。如图5所示，炉盖的设计分为两部分，包括不锈钢制造的电极孔，以及普通碳钢制造的外部。使用不锈钢是为了达到隔磁的目的，而普通碳钢可以解决炉盖漏水的问题。两部分的冷却水分别流动，每部分的冷却水单独进出，改变了过去所有骨架与盖板水路串联的不合理结构。低烟罩在实际生产中具有良好的应用效果，基本解决了炉盖漏水问题，三年内未发生炉盖漏水引起的热停炉事故。
