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盡管自耗爐的爐型多樣化，但它們基本結構大致是相同的。每個爐子均可由爐殼體、真空機組、電源、電極傳動機構和控制系統、坩堝系統和冷卻系統等構件組成，下面分別進行介紹。

1 爐殼體
爐殼體容納自耗電極，構成與大氣隔離的空間。爐殼體應能承受電極、電極桿及電極驅動系統等裝置的質量，具有良好的氣密性，且與結晶器連接方便，便于熔煉操作。
2 真空機組
真空機組的作用是對密閉的爐體和結晶器構成熔煉所需的真空，即使在爐料大量放氣出現輝光放電時，也能保證在最短時間內恢復到正常狀態，因此它必須具有足夠高的抽氣速度，應使爐體在30~45min的時間內由大氣壓抽到所需的真空度。熔煉鈦（和鋯）所需的真空度為0.67~1.3Pa.熔煉爐配置的真空系統通常用油增壓泵和羅茨泵作為主泵，串聯一羅茨泵，再用機械泵作預抽泵。自耗爐典型的真空機組配置如圖1-23所示。

油增壓泵在1.3~0.13Pa的壓力范圍內有較大抽速，抽除氫的效率約比抽空氣大1倍；羅茨泵啟動和停止迅速，電機功率小，在133~0.13Pa的壓力范圍內有較大抽速，即使爐子進水的情況下也能繼續工作。這是兩種常用的真空泵的特點。
3 電源
電源是為真空自耗電弧熔煉提供能源的裝置，通常采用直流電源。自耗電弧熔煉對電源的基本要求是：在低電壓下能提供大電流，近恒電流的良好下垂特性，短路時過載電流值小，能承受短時間過載而不喪失工作特性。真空自耗電弧爐一般不采用交流電源，因為交流電源電流的周期性變化使電弧產生不穩定。目前工業上使用的真空自耗凝殼爐都采用帶有飽和電抗器的硅整流柜，以獲得大的熔池，使75%~80%具有一定過熱度的鈦金屬液能澆注出來，滿足逐漸成形的要求。圖1-24所示為半導體硅整流器的特性曲線。這種電源不僅能夠滿足上述的各種基本要求，而且還具有工作效率高、操作容易的優點。為減少供電損失，熔煉主要電源應安裝在距爐子最近的位置，而且從電源到爐子最好采用對稱連接，以減少線路磁場對電弧的偏轉作用。

4 電極傳動機構和控制系統
電極傳動機構和控制系統是在熔煉和裝爐過程中用以調節及傳動電極桿升降的機構。要求它在熔煉過程中能調節電極進給速度，以維持正常的弧光放電過程。在發生短路時能在0.2s的時間內迅速提升電極，消除短路恢復正常熔煉；在發生輝光放電和邊弧時能迅速下降電極保證正常熔煉，并且有較高的電極提升速度進行裝爐操作，提高生產效率。
電極傳動有雙電動機單式差動和多電動機復式差動兩種形式。

雙電動機單式差動是由一臺直流電動機和一臺交流變頻電動機構成（見圖1-25(a)),熔煉過程中電極桿升降采用交流變頻電機和直流電機同時驅動一臺差動減速器來實現，可分為兩種控制方式：
（1)交流電動機參與工作，并將開關扳在交流電動機的快速擋上，使得電極快速提升或下降。
（2)直流電動機與交流電動機差動升降控制方式。調節接入交流變頻電機的變頻器，交流電動機變頻工作，兩臺電動機通過差動減速器使傳動機構差速傳動，帶動電極桿上升或下降，使電極正常熔煉。
而多電動機復式差動（工業上大多采用三電機傳動）是由兩臺轉向相反的直流電動機和一臺交流電動機構成（見圖1-25（b)),熔煉過程中電極桿升降采用兩臺轉向相反的直流電動機同時驅動一臺差動減速器來實現的，也可分為兩種控制方式：

兩臺直流電動機差動升降控制方式。轉速方向相反的兩臺直流電動機通過差動減速器差動傳動，帶動電極桿上升或下降，使電極正常熔煉。

交流電動機快速升降控制方式。開爐熔煉前為提高生產效率，在進行裝卸電極操作時，只有交流電動機參與工作，并將開關扳在交流電動機的快速擋上，使得電極桿快速提升或下降；熔煉過程中若發生短路，則直接用交流電動機快速提升電極桿消除短路，恢復正常熔煉。電極的傳動是通過滾珠絲杠和電極桿實現的。
熔煉過程中電弧長度的自動控制是通過電極升降調節來實現的。電極升降的自動控制調節有：電壓信號、脈沖信號和恒速熔煉調節方式等。
電壓信號調節是最普通和廣泛使用的電極升降調節方式。圖1-26所示為電壓信號自動調節電壓升降的原理。電壓信號調節控制的可靠性差，因為電弧電壓與弧長并非線性關系，在熔煉過程中出現輝光放電時，控制系統有時甚至無反應，因此這種控制方式不能單獨使用，而應與其他方式配合使用。

第二種電極升降調節方式是脈沖信號弧長調節方式。它的信號取自鈦滴下降瞬間造成的電弧電壓波動，而電弧電壓波動的頻率和振幅與弧長成反比，因此這種調節方式只在熔煉進入正常狀態下才有效。由于弧長的變化對電弧電壓的影響較大，因此該調節方式也不宜單獨使用，需與其他方式配合使用。

第三種電極升降調節方式是恒速熔煉調節方式。早期的恒速熔煉調節方式是控制恒定的輸入功率，達到恒速熔煉，但隨著熔煉的進行，自耗電極溫度上升，導致熔化速度加快，因此恒功率輸入只能近似地實現恒速熔煉。當前恒速熔煉調節方式的最新發展是采用重量傳感器（又被稱為電極稱量系統）。在熔煉過程中連續地監測剩余自耗電極的重量，通過計算機分析并控制輸入功率，達到恒速熔煉的自動控制。
不管選用上述三種電極升降調節方式中的哪一種，都是為了保證異常狀態下快速調節電極升降速度，使設備盡快恢復正常熔煉狀態，因此在實際工業生產中，通常都在控制系統中加入手動快速提升按鈕，人工直接控制交流電機升降電極，當弧長恢復正常后，再轉入選定的電極升降調節方式。
5 坩堝系統和冷卻系統
坩堝也稱為結晶器，它是自耗爐的核心部件，為鑄錠結晶的空間。坩堝系統由坩堝、底座、水套和磁場線圈構成。坩堝應具有良好的導熱、導電和氣密性，通常由厚壁銅管構成，常見的兩種結構形式如圖1-27所示，其中以圖1-27(a)型應用較廣泛。中小型爐水套常和坩堝組裝在一起，大型爐水套與坩堝是分離的。
冷卻系統是自耗爐保證安全生產的命脈，特別是坩堝系統的冷卻水套，如果短暫的停水都可能導致嚴重事故發生。因此需要有十分可靠的冷卻系統，以保證熔煉過程連續供水。冷卻系統包括保安水源和供水系統。保安水源應提供含礦物質少的軟質凈水，以防沉淀堵塞管道導致供水中斷。供水系統要保證提供熔煉過程中足夠壓力和流量的水。保安水源的儲水量要保證使鑄錠冷卻到安全溫度以下。冷卻系統還要冷卻電極桿、電纜、真空機組和爐室。為保持爐室干燥，防止爐室在敞開期間結露和吸潮，可設附加溫水系統，水溫通常為30~40℃.
磁場線圈裝置由纏繞在冷卻水套內層的電源線圈及控制系統構成。磁場線圈可用直流電源也可用交流電源，一般應產生800~20000安匝的磁場。為減少發熱，磁場線圈通常都浸在水中。

6 儀器及其他
為減少熔煉過程中可能出現的爆炸所造成的損失，真空自耗電弧爐均采用遙控操作，在操作室內配有一系列監測裝置，這些裝置包括觀測裝置和計量指示記錄及繼電保護儀器等。觀測裝置包括電視或光學潛望鏡。

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