1.沖天爐節能與環保的現狀
沖天爐是鑄鐵車間首要的熔煉設備，無論在過去，現在，還是可以預期的將來，它的地位都是無可取代的。因為在鑄鐵熔煉中，沖天爐具有比電爐更優越的綜合性能和技術經濟指標。但是，在生產實踐中，我國大多數沖天爐并沒有充分發揮出它的優越性能，因而達不到其應有的技術經濟指標。出現鐵水溫度偏低，鐵水成分不穩，元素燒損較大，熔煉工藝成本過高，鑄件質量差，廢品率高，環境污染嚴重等一系列問題，這些問題在我國絕大多數的鑄鐵車間中已是司空見慣了。
我國是鑄造大國，鑄鐵件年產量幾年來均居世界各國之首位，而其能耗在成本中所占比例卻比工業發達國家高出2倍—3倍，沖天爐的能耗占了其中的大部分。主要原因是小容量沖天爐所占比例太大，而其中采用煙塵凈化和余熱回收裝置的微乎其微，實現高水平熔煉和計算機控制的更少了。我國鑄鐵生產車間一萬多個，每個車間年平均產量不足1000t，沖天爐開爐時間短。在沖天爐結構方面，由于我國鑄造廠點過多，限制了大容量沖天爐的使用;由于產量低，效益差，限制了性能優越的現代化沖天爐及其配套設備的采用。很多對提高沖天爐性能卓有成效的結構，如龍卷風風口、雙層自熱供風、蝸螺式風箱、曲線爐膛、附加煤粉裝置、高效旋流除塵器、熔煉過程微機控制系統等等……，沒有得到推廣應用;更有一些結構比較先進的沖天爐，在使用過程中主要參數得不到保持，尤其風口參數常被做出不良改變;許多沖天爐不設自動配加料裝置。
操作不當不但對沖天爐性能造成不良影響，也是增加沖天爐能耗和環境污染的重要原因，在我國為數眾多的小容量沖天爐上，更是普遍存在的現象。沖天爐操作是一項復雜而瑣碎的工作，從爐料制備到修爐、烘干、加底焦、點火暖爐、上料、開風熔煉、出鐵、放渣、爐況觀測、故障判斷及處理等，每一步都要求認真做好。而每個環節都可能出現不當操作;比如爐料中混有泥沙、雜質而未被清除，塊度過大;砌爐時泥口寬而不實，搪襯料稀軟而比例不當;開爐前爐襯不預熱烘干;底焦不搗實，焦塊不均勻;暖爐時間不夠或過長;上料前不測量底焦高度是否合適：不及時按比例加料而不能保持滿料熔煉;不按工藝要求出鐵放渣;焦炭塊度不分級混雜使用;不注意觀察風眼內底焦燃燒狀況和渣、鐵流動情況及出爐鐵水、爐渣的量和狀態，不分析出現反常現象的原因及可能存在的故障，不能及時采取有效措施排除故障等……。
產生不當操作的原因除責任心外主要就是技術水平不高。近十幾年來，我國高水平技術工人的匱乏已是各行業普遍存在的事實，而在沖天爐的操作上，問題更加突出，由此造成的我國沖天爐粗放操作的現象十分普遍。直至日前，我國絕大多數的沖天爐仍沒有自控設備，其熔煉性能對操作人員的依賴性很大，由操作不當引起的各種問題長期得不到比較徹底的解決。
沖天爐耗能過高主要體現在焦鐵比過高，也體現在耗焦量過大。很多人以為，多加焦炭是改善爐況的萬能法。一旦爐子狀態不佳，就增加層焦量，而不是從爐子結構、鼓風量、爐料狀況、操作情況等方面分析產生問題的原因，從而有針對性的采取有效措施解決問題。相當多的沖天爐長期在1：5—1：6的焦鐵比下工作，而穩定在1：7-1：10的爐子很少。其實，在我國目前條件下，完全有可能在1：10-12的狀態下穩定地保持鐵水的出爐溫度在1420℃以上。
小容量沖天爐是低產量造成的，而低產量是廠點過多的結果。依平均數看，我國每個廠的年產量約1000t，一臺3t/h的沖天爐每天熔煉時間僅需1h。我國3t/h以下的沖天爐數量上占80%以上，而其中大部分是1t/h-2t/h者。小爐子熔煉時間短，熱量損失大是焦耗高的重要原因，結構不合理，操作不適當則更增大了焦炭的浪費。
沖天爐是鑄鐵車間主要的耗能設備，也是污染環境的主要設備，二者之間存在著一定的因果關系。沖天爐熔煉過程中，對環境產生的污染包括爐氣排入大氣中的粉塵、CO、C02和少量的硫、氮的氧化物等;也包括向周圍環境輻射的熱量和鼓風噪音。這些污染的危害是顯而易見的，因此沖天爐被城市所拒絕，只能在人煙少的偏遠區域立足。其實，這并不能從根本上解決問題，也許還會帶來新問題。從根本上解決污染問題，應從防”、“治”兩方面人手。防是從源頭上減少污染物的排放，治則是對排放出的污染物實行封閉、轉化、清除。人們常常重視治而忽視防。長期以來，對沖天爐煙塵排放的要求一直很嚴，但指標并不高，要求每立方米煙氣中粉塵不超過200rug，是歐洲現行標準的十倍，比印度還高50rug，即使這樣，能達標的沖天爐的數量也不多。我國配備較完善的余熱回收和煙氣凈化設備的沖天爐在數量上不足5%，多限于10t/h以上的大型沖天爐。在數量眾多的小沖天爐上，配備煙氣凈化設備的極少見，但其中多數裝有火花熄滅器，近來也有一些廠在火花熄滅器的基礎上做了一些改進，使其除塵能力得到了不同程度的提高。
其實沖天爐煙塵污染最有害的部分是有害氣體和小于1μ的微細粉塵，這些物質長期浮在空氣中不易沉降，并且隨風向各處飄散。不用性能良好的凈化裝置是不易排除的。無論何種類型的凈化裝置，建造費用都是不菲的，還有維護費用。而且一般認為，環保投資并不能直接帶來經濟效益，所以一些業主們不肯在環保上花錢。
但是，沖天爐的污染與其能耗有直接的關系，過高的能耗不僅僅是焦炭的浪費，也會造成有害氣體、粉塵和熔渣等污染物的增加。從這方面來看，污染是能量不合理轉化的結果。從防止或減少污染產生的角度，就是要合理地利用能量。減少能量的浪費，從而減少污染物的排放。防之嚴、治之省，減輕了凈化裝置的負荷，就減少了它的建造運行費用。顯然，從防上實現沖天爐環保，在提高沖天爐經濟效益的同時也獲得了社會效益，實在是一舉兩得的好事。
目前，我國在沖天爐節能上的認識還有一些分歧，存在著認識上的片面性。有些人認為，強調節能就會降低鐵水溫度，影響鑄件質量。這是片面的。節能是減少能量浪費，而絕不是減少有用的能耗，也就是達到鐵水質量要求所必須的能耗。
2.影響沖天爐節能及環保的因素
對于沖天爐熔煉的現狀而言，能量的浪費主要體現在焦鐵比過高和焦耗量過大。底焦耗量過大是小容量沖天爐的缺陷，也是我國不能很快改變的國情。但對于大多數中小型沖天爐卻存在著很大的節能空間和很重的環保任務。
眾所周知，風量是影響沖天爐熔煉最活躍的因素。一定的焦鐵比在最惠送風強度下對應著最高鐵水溫度，這時改變焦鐵比而不相應改變風量將使鐵水溫度下降，無論是增焦還是減焦都是一樣的。同樣，改變風量而不相應改變焦量也會使鐵水溫度下降。
爐料的質量對焦鐵比有很大影。向，如果焦炭固定碳低、灰份高，或者塊度不均勻，過于細碎，或者砂土等雜質過多，或者石灰石過量，都要求提高焦鐵比。
焦鐵比是我們制定的熔煉工藝參數，對生產條件有很強的針對性。確定焦鐵比時，應在生產實踐中反復摸索，根據爐子結構、爐料情況，對鐵水和熔化率的要求等，尋求最惠送風強度下的最低的焦鐵比，也就是尋求一定要求下的******風炭比例。這個比例并不是一成不變的，它將隨爐況的改變而改變，根據爐況調整，才能保持其處于******狀態。
爐子結構對焦鐵比的影響主要是風口、有效高度和爐膛形狀。
一般來說，風口比及風口數量和風口布置(排數、排距、傾角)應保證風口區爐膛內送風均勻并有足夠的動力清除焦炭表面灰垢及熔渣;形成熱量集中的高溫區;取得較高的燃燒比;降低爐氣附壁效應。風口結構應牢固且耐高溫，不至因熔渣沖蝕或工藝操作而改變風口直徑及傾角。風口的布置影響著爐內熱量的分布，合理的布置應為鐵料的熔化和鐵水的過熱提供充分而合理的熱量。
有效高度決定了******料柱高度。足夠的有效高度能保證爐氣的熱量被爐料充分吸收，使煙氣帶走盡可能少的熱量。
爐膛形狀影響爐氣流速和爐內熱量分布，也影響爐料的運動。各種形狀曲線爐膛的共同特點是縮小氧化帶爐徑，在減少底焦量的同時又可獲得熱量更集中的高溫區，有利于鐵水的過熱;擴大熔化帶爐徑使爐氣流速降低，有更充分的時間加熱熔化中的料塊。
操作影響沖天爐的焦炭消耗，滿料操作與否是一個重要因素。如果沖天爐料柱降低，則爐氣熱量不能被爐料充分吸收，煙氣帶走的熱量增多。在使用定壓式風機的情況下，還將增大入爐風量，使爐況波動，爐氣流速增大會帶出更多的粉塵。發生棚料而不能及時排除也會產生類似的后果。爐料不稱量也可能造成焦碳浪費、爐況波動。金屬料的質量對焦鐵比也有影響，銹蝕和雜質需要熱量來熔化和還原;過大的料塊不但易造成棚料，也因為其比表面積小而使吸熱速度下降，不能充分利用爐氣熱量，甚至造成落生。
焦炭的質量是影響其耗量的主要因素之一。固定碳含量低的焦炭，發熱值也低，只有增加消耗量才可能滿足熔煉對熱量的要求;灰份高的焦炭燃燒過程中，表面形成了更厚的惰性膜，對氧氣與碳的接觸造成更大的障礙;反映能力強的焦炭，更易使CO2還原，使煙氣中的CO量增高，不但浪費了熱量，而且增加了對環境的污染;塊度過小和塊度混雜不等的焦炭，對鼓風產生更大的阻力，常常造成底焦燃燒不均勻和爐壁效應加重，使氧化區縮小而還原區加大，也會增加煙氣中的CO含量。
沖天爐污染環境最嚴重的是煙塵對大氣的污染，它不僅涉及廠區，也會影響到周圍乃至更廣闊區域的大氣質量。
煙塵的成分及其比例和排放量取決于爐內焦炭的質量和燃燒反應的情況。也受爐料狀況、有效高度、送風強度、操作情況、煙氣凈化裝置的性能等因素的影響。反應性強、強度不高的焦炭還原能力強，煙氣中CO含量高;風口布置不合理、鼓風動力不足，也會使CO增加;灰份高的焦炭、銹蝕嚴重和雜質多的爐料，大送風強度，低的有效高度以及料柱的大幅度波動等都會增加煙氣中粉塵的含量。焦炭中揮發份、爐料中夾雜的有機物，如有機粘結劑殘砂等是煙氣中有機化合物的主要來源。
熱輻射和鼓風噪聲污染常常不引起關注。雖然這些污染不象煙氣污染的影響面大，但在工部及車間的范圍內，它們的危害也是不容忽視的。它們不但惡化工作環境，影響勞動者的工作效率和身心健康，而且也反映了能量的浪費。不設置隔熱層的爐體、不做隔熱包敷的熱風管都使熱輻射增加;過大的渣量既浪費熱量也增大熱輻射。
噪聲污染主要來自鼓風機，結構不合理的送風系統也會產生噪聲。
綜上所述可見，沖天爐的熔煉質量、經濟效益和對環境的污染都與它的能量消耗密切相關。充分合理的利用能量，是提高熔煉質量和經濟效益、減少對環境污染的關鍵。
3.沖天爐節能及環保的途徑
3.1提高沖天爐熔煉性能是節能和環保的基礎
3.1.1合理的爐型結構
沖天爐******熔煉性能應有最合理的爐型結構與之相適應。爐型結構是由鑄件技術要求和爐料、燃料等情況決定的。一般熔化型沖天爐不依其冶金過程獲得鑄件要求的成分，主要是C、Si含量。爐料按鑄件成分要求配置，多采用兩排大間距或多排風口，造成氧化性的爐內氣氛，以提高燃燒比，充分利用燃料熱量。為使爐料充分預熱，爐子應有足夠的有效高度，一般為平均爐徑的5倍-10倍(小爐取大值)。為防止鐵水降溫和過量增碳，爐缸深度一般不宜過大。而冶金型沖天爐是以低C、低Si爐料為主，鐵水的碳、硅含量大部分依賴熔煉中增加。因此爐型必須保證爐內的還原性氣氛。采用單排或兩排大間距風口形成較大還原帶;4叩cC以上的預熱送風補充爐內熱量并加速焦炭燃燒，使氧化帶更短，溫度更高。
風口比及風口傾角取決于焦炭塊度與強度，強度低、塊度小的焦炭送風阻力大，采用小的風口比如1%-3%可增大送風動力以吹透底焦。向下傾角可減輕爐壁效應。曲線爐膛除節省底焦、過熱帶熱量集中外，爐徑更大的熔化帶減緩了爐氣上升速度。使煙塵有利于向渣中轉移，減少有害物質的排放量。
爐襯應選擇高耐火度、高強度材料，尤其搪襯材料，應采用合理的成分配比，使其只有高耐火度和抗侵蝕性。越抗侵蝕的爐襯，爐膛尺寸、形狀改變得越慢，產生的渣量越少，污染少，熱量損火也少。減少爐壁散熱既減少能量浪費也減少熱污染。為此，在爐殼爐襯之間應認真設置隔熱層，并不要吝惜選用導熱率更低而可能價格較高的絕熱材料。如果是預熱送風，則應該用絕熱材料嚴密包敷熱風管道及換熱器外殼。水冷爐壁對于長時間連續熔煉的沖天爐尤其是無爐襯沖天爐是必要的，可以減緩爐襯侵蝕，保護爐殼，但同時損失了大量熱量。在冷卻水的循環中設置熱能利用環節可回收一部分熱量。
噪聲是動力的浪費。選擇高效低噪音風機、采用稍大些的送風管徑并在其布置上減少轉彎、縮短距離，都可收到節能和降低噪聲的效果。
3.1.2改善送風制度
風炭配合是沖天爐熔煉的第一要素。而送風制度必須符合焦炭的燃燒條件和鐵料熔化、鐵水過熱及冶金要求所需要的爐內熱量分布和爐內氣氛。因此，鼓風機的輸出壓力必須稍大于送風管路和熔煉時爐內總阻力之和，以保證進入爐內的風量滿足送風強度的要求，送風強度取決于焦鐵比，過大的送風強度能形成更大的氧化帶和更高的爐氣流速，也增強了爐內的氧化氣氛，增加了元素的燒損。過去曾大力推薦“滿風足壓”，送風強度甚至超過最惠送風強度30%-50%是與當時使用低強度、高灰份、高反應性的土焦及多排小風口爐型相適應的，也是過分強調節焦使然。在節焦的同時，也常帶來鐵水氧化的不良后果。目前，我國沖天爐爐料中，廢鋼、尤其是輕薄廢鋼的比例很大。要求沖天爐有一定的還原性氣氛，以更有利于鐵水增C和增Si，所以，用較低的送風強度及采用預熱送風、脫濕、富氧送風等方法縮短氧化帶，增大還原帶。在這種情況下，焦鐵比一般較高，常在1：7左右;專用于熔煉鋼屑的小容量爐子，焦鐵比高至1：2。
在熔煉過程中，送風強度不是恒定的，它隨爐襯的侵蝕而減小;使用定壓式風機時，也會隨爐內阻力的變化而增減;使用定容式風機則會因為送風系統的泄漏(如打開風眼窗、開渣口等)而變化。在小批量、多品種車間，對鐵水的流量要求往往是變化的，有時也會通過改變風量及調整焦鐵比而調整熔化率和出鐵溫度。
鑄件的產量和質量要求、結構特點是決定焦鐵比和送風強度的主要因素。根據熔化率、鐵水溫度、鐵水和熔渣狀態及時調整風量和層焦量，可以取得好的經濟與環保效果。
風量的分配是影響爐內熱量分布和氣氛的重要因素。多排小風口沖天爐的主風口設置在底焦柱稍偏下部位;各排風口間距離保證它們的氧化區相接，從而形成連續的氧化帶;上排風口進風量更關注爐氣中的CO的燃燒，以控制較高的燃燒比。過高的氧化氣氛惡化了冶金環境，但提高焦炭熱量的利用率;較小的風口形成較高的進風速度，更適合使用灰份較高、塊度小、反應性高的焦炭。兩排大間距風口沖天爐的主風口設置在上排，形成兩個氧化高溫區，熱量比較集中，可將鐵水過熱至更高溫度;兩排風口之間有較大的還原區，形成良好的冶金環境;上排風口的進風比例大，除焦炭燃燒外，也使還原區上來的CO充分燃燒，保證提供鐵水過熱和熔化帶爐料熔化所需要的熱量。兩排大間距沖天爐煙氣中CO含量較高，焦炭熱量的利用率不及多排小風口;但是它出鐵溫度高，元素燒損少;更適于反應性差，塊度較大且均勻，強度較高的焦炭。由于其較好的冶金性能，當采用高溫預熱鼓風時，可全部使用廢鋼及大量鋼屑熔制鑄鐵。
單排風口沖天爐熱量集中，還原帶很大，是冶金型沖天爐，用鋼鐵切屑和輕薄料熔煉灰鑄鐵。為了增強還原氣氛，盡量提高風口區溫度，風溫多在600℃以上，并僅設置1個—2個水冷、內突式風口。這種爐子熔化強度較低。
3.1.3提高操作技術
操作對沖天爐性能的影響很大，規范合理的操作在保障沖天爐優越熔煉性能的同時能獲得節能、環保的良好效果。不同的爐子對操作的要求也不盡相同，針對爐子的特點和相關條件，如爐料情況、產品要求等，制定詳細的、切實可行的操作規程，做到有章可循，對保證規范、合理的操作是十分必要的。操作規程中，應對從修爐、備料到熔煉、停爐全過程每個對熔煉有影響步驟提出明確的技術要求和指標。這些要求和指標至少應包括：
1)各種材料選擇的標準，預處理工藝內容及達到的指標：主要包括耐火材料的種類、配比;焦炭、石灰石和金屬爐料的成分、塊度及其均勻度，雜質、銹蝕的清除程度等;
2)對砌爐、搪襯的工藝要求和質量要求;如爐膛尺寸誤差、砌塊泥口******寬度及充實度，風口直徑及傾角，過橋前后端口徑及底面傾角，鐵、渣出口的
結構尺寸，前、后爐襯烘干要求等。
3)送風前的熔煉準備要求。如底焦的填加次數，總重量及高度，底焦的點火，批料量、層焦量、石灰石量及加料順序;滿料后暖爐要求;鐵水包、工具、輔助材料的準備工作要求等。
4)熔煉中，對爐況觀測、控制的要求。如對觀察風口內燃燒情況、鐵水及熔渣狀態、加料口爐氣狀態、鐵水熔化量及其狀態、爐渣量及其狀態、熔化速度等提出的要求;測試風量、風壓、風溫、鐵水溫度等參數的要求;對控制底焦高度、風量、層焦量改變、補焦應用、開渣口操作、以及爐前鐵水檢驗的要求。
5)對故障處理的要求。如排除常見故障的方法;不可排除故障的確定及處理;產生故障的責任認定等。
6)停爐操作要求。如放凈前爐內鐵水和熔渣;滿料壓爐;停風打爐;開放風口窗;殘料分揀處理等。
同時，應該建立并責成專人填寫《沖天爐記錄》，記載每次開爐的詳細情況，如爐料、鐵水牌號、修爐情況、焦鐵比、批料量及上料批次、接力焦使用數量及批次、點火時間、上料時間、暖爐時間、送風時間、出鐵時間及出鐵量、放渣時間、渣量及性狀、風量風壓及其變化、鐵水溫度、風溫、爐氣成份、停爐打爐時間、出現故障的情況及時間、排除故障的方法及時間、環境溫度濕度等氣象參數等。記錄必須真實。
沖天爐記錄能客觀反映沖天爐的工作情況，是分析沖天爐性能和操作水平的依據，對提高沖天爐性能和操作水平，對提高產品質量、降低鐵水成本、取得更好的節能環保效果，都能發揮積極的促進作用。
3.1.4應用先進技術，鞏固節能環保基礎，提高節能環保效果
目前，能有效提高沖天爐性能的先進技術很多，但推廣應用的很少。分析其原因，小型爐子綜合效益較差是一個因素，但處于低水平運行或缺乏技術力量則是更主要的原因。技術進步必然帶來綜合效益的增長，努力采用先進技術才能在市場競爭中立于不敗之地。深入的了解沖天爐的運行規律，完善爐子結構，是應用先進技術的前提;提高沖天爐自動化水平是應用先進技術的主要內容;提高鐵水質量、降低熔煉成本、減輕污染環境、減輕勞動強度是目的。
沖天爐自動化運行包括兩個方面：一是配加料自動化，二是風量自動控制。在這兩方面已有較多成果可資利用，其它方面的自動操作尚無成熟技術。目前的計算機智控系統，通過采集分析料位信號、爐氣成份信號以及溫度風壓甚至鐵水成份等信號，計算并判斷爐況，發出加料、調整焦鐵比和風量、甚至調整金屬爐料比例的指令，控制配加料系統和送風系統工作，實現沖天爐自動在******狀態工作，這樣的爐子現在僅限于少數大容量者，對大多數中小企業尚不具備使用的技術力量。不是說中小企業的沖天爐不能應用先進技術，針對爐子小，產量低的生產特點，可以采用配、加料機械化。也可以實現爐內料位、風量風壓、風溫、鐵水溫度等重要參數的顯示和報警提示，幫助操作人員及時掌握爐況，做出正確的判斷和操作決策。
3.2熱量和污染物的回收利用
3.2.1熱量的回收利用
沖天爐節能的重要措施之一是熱量的回收利用。常用方法是：
1)用爐膽換熱器回收預熱帶爐氣的一部分物理熱，用來加熱鼓風。可將風溫加熱至200℃左右。換熱器減少了爐壁散失的熱量;降低了預熱帶的爐溫，阻礙了CO2的還原，減少了焦炭化學熱損失和煙氣中CO的排放量。爐膽的內壁光滑，可有效防止棚料。使用爐膽應在結構和安裝上盡力避免熱應力和外加負荷，并不宜離熔化帶過近;工作中注意防止和及時排除使其熱負荷過大的因素，以保持其適當的使用壽命。
2)用管式換熱器回收煙氣的物理熱和化學熱。用來加熱鼓風，可將風溫預熱至400℃-900℃。內熱式管式換熱器安裝在沖天爐加料口以上，可單獨使用于還原型沖天爐，與預熱帶爐膽串聯使用，可用于兩排風口沖天爐，效果更好。外熱式管式換熱器單獨設置換熱室，爐氣與空氣一起引入室內，使爐氣中的CO燃燒，加熱蛇型管或其它型式的換熱管，使其中的鼓風預熱。
管式換熱器主要回收煙氣的化學熱，所以必須保證煙氣中的CO充分燃燒，當進入換熱室的煙氣濃度不夠或達不到著火溫度時，應補充氣體燃料并安裝引燃噴咀。
裝備外熱式換熱器的爐子目前主要是大容量沖天爐，與熱風系統配套有完善的除塵系統，爐子只有良好的綜合性能，通常用于大批大量生產中，實行連續作業。簡易的換熱器用于專門熔煉鋼鐵切屑和輕薄料的小容量還原型化鐵爐。
近年來，有在換熱室內采用瓷珠做為換熱介質的案例，可以獲得高達1000℃的風溫，瓷珠的壽命也比換熱管長。
3)用余熱鍋爐回收煙氣的物理熱和化學熱，加熱生活用水。
3.2.2煙氣凈化
提高沖天爐的綜合性能，是沖天爐節能、環保的治本之策，而凈化煙氣則是治標之法。治本不治標，至少在現階段還不能全部解決環保問題，但是治標治本，不僅加大治理費用，還將造成能量的浪費。在治本的基礎上治標，才會收到事半功倍的效果。
1)干法除塵：采用旋流加過濾的方法，除塵效率取決于濾料的性能，采用敷聚四氟乙烯增透膜的布袋除塵，除塵率可達99%以上。受濾料耐熱性的限制，煙氣需做冷卻處理，設備較大。移動床顆粒層除塵器，采用石英砂、卵石做濾料，煙塵排放濃度可降至65mS/Nm3。且具有工作溫度較高，結構簡單：維護方便的特點。安裝在火花熄滅器中的旋流凈化器近年來受到中小廠的廣泛關注，雖然除塵效率僅為93%左右，但是由于結構簡單，不用維護，壽命長，造價低，被許多小型沖天爐成功采用。如果增加噴霧，可使除塵效率達到95%。只要解決鋼板腐蝕和廢水處理問題，將是小型沖天爐一種很好的除塵方法。
2)濕法除塵：沖天爐采用濕法除塵的在我國還不夠多，與干法除塵相比，它的除塵效率更高，結構更簡單，并可除去煙塵中部份有害氣體。但它帶來的污水處理和可能造成二次污染問題限制了它的廣泛應用。為了增強除塵器對煙氣凈化效果和生產能力，要充分增大水與煙氣的接觸面積并加速塵粒的沉降。
3)靜電除塵：沖天爐煙氣凈化的靜電除塵國外有少量應用的報導。靜電除塵器對煙氣溫度和CO含量有一定的要求，需進行燃燒和降溫的前期處理，目前國內未見成功應用的范例。
4)混合除塵：不同的除塵方法組合應用，可發揮各自的優點，對不同粒度的煙塵分別排除，減輕了每個組元的負荷，提高整體的除塵效果和工作能力。常用的組合如：旋風除塵器加布袋除塵器：旋風除塵器加濕法除塵器：旋流凈化器加噴霧等……。
3.2.3其它污染物的回收利用
目前，沖天爐爐渣的回收利用很少，主要原因是量少。但其造成的污染也是不可忽視的。爐渣的利用研究方向頗多，如建材、化工、保溫等。
煙氣中C02的回收利用國外有報導。由于煙氣中CO2的比例遠高于空氣中CO，含量，回收成本會更低。但對于容量小、開爐時間短的爐子，可行性尚待研究。
