马钢三钢厂50t电弧炉自动控制系统毕业设计
钢铁高炉电气自动控制系统设计与分析
１ 设 计 的 基 本 思 想
钢 铁 高炉 电气 自动 控 制系 统 的控 制 方式 通 常 是 比较 合 理 的 ， 其 设计 时 一般 都 采用 开放 式 结 构 ，而最 基 本 的设 计理 念 就是 低 成
４ 高 炉 煤 气 净 化 控 制 系统
高 炉 煤 气 设 备是 需要 不 断 被 除尘 的 ， 这样 才 能够 保 证煤 气 运 输 的质 量 ， 高 高炉 的煤 气 净 化水 平 。高炉 煤 气 设 备 除 尘 需 要经 提 过 重力 进 程 ， 进 入 到 布袋 的 下 部 ， 布 袋 中煤 气 将 其 所 携 带 的 再 在 灰 尘 分 离 出去 ， 后进 行过 滤 ， 然 以保 证 提 供 给 客 户 的 煤 气 是 完 全 净 化 的 。在 进 行 除尘 过 滤 之 后 ， 多 灰 尘 都会 被 留在 布 袋 中 的某 很
了热风炉控制系统 、 炉煤气 净化控制系统 以及 自动 监控技 术。 高 关键 词： 连续作业 ；Ｌ 钢铁 企业： Ｐ Ｃ： 高炉 ； 电气 自动控制 系统； 热风炉
０ 引 言
炉 之 间是 不 断 进 行 热 交 换 的 ，但 是 高 炉 需 要 的 热 风 却 必 须 是 连 续 不 断 的 ，所 以需 要 ３个 热 风 炉 主 要才 能 够 保 证 热 风 进 行 周 期 性 的工 作 。 热 风炉 的操 作主 要 分为 全 自动 、 自动 、 半 手动 的 ３ 方 式 。正 种 常 情 况 下 ， 于 热风 炉 来 说 ， 对 其工 作状 态 分 为送 风 、 燃烧 、 炉 ３ 炯 种 形 式 ， 三 者之 间是 不 断互 相 转换 ， 通 过一 系 列 的软件 编 程 来进 这 并 行 控 制 的 ： 风 就是 对 高炉 进 行 冲 压 ， 燃 烧 就 是减 压 ， 炉 则保 送 而 焖 持 了一个 平衡 的状 态 。
50t转炉静态控制模型开发及生产实践
ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｓ ｍｏ ｏ ｔ ｈ ｌ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｍｕｃ ｈ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｐ ｌ ａ ｓ ｈｉ ｎ ｇ．ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｌ ａ ｇ ｔ ｅ ｎ ｄｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ
ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｂｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｄ．
【 Ｋ ｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ 】 Ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ， Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｍ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ， Ｍ ａ ｓ ｓ Ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ
沙钢 ５ ０ ｔ 转 炉 吹炼 过 程 一 直 采 用 人 工 经 验 １ 模型 选择 与参 数确 定
１ ． １ 模 型 的选择
料， 由于生 产 节 奏快 、 铁水成分波动较大 、 废 钢
结 构不 稳定 等 因素 ， 冶 炼难 度大 ， 存在 加料 比例难
依 据 建模 方法 的不 同 ， 普 通 的 静 态 模 型 一 般
２ ．Ｙ ｏ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｇ ａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２ １ ５ ６ ２ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
冶金用电弧炉控制系统的设计
的生产将起到推动作用 。
关键 词 ： 电极 升 降 ； 糊控 制 ； ｏ ｂ ｓ 议 ； 态 模 Ｍ ｄｕ 协 组
Ｋｅ ｒ ｓ： ｌｃｒｃｐ ｌ ｕ ｔａｉｎ；ｕ ｚ ｏ ｔｏ ； ｄ ｕ ｒｔｃ ｌｃ ｎ ｇ ｒｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｅｅ ｔ ｏｅｆ ｃｕ ｔ ｆｚｙｃ ｎｒｌｍｏ ｂ ｓｐｏｏ ｏ ；ｏ ｆ ｕ ａｉ ｉ ｌ ｏ ｉ ｏ
１ 引 言
目前 ， 自耗 电极 真空 电弧炉 电极 升降控 制系统 一 般采 用模拟器 件 控制 方 式 ， 践 证 明 ， 种模 拟器 件 实 这 的控制方式带 来 了诸 如 故 障率 高 、 护 量 大 、 产 成 维 生 本高 等一 系列 问题 。为 了解 决这 些 问题 ， 必须 采用 一 种新 的控制方 式 。考 虑 到 Ｐ Ｃ功 能 齐全 、 用 灵 活 、 Ｌ 应
２０ ０ ７年 ６月
Ｊｎ２０ ｕ ．０７
冶金 用 电弧 炉 控 制 系统 的设 计
杨青杰
（ 河南科技学院 ， 河南 新乡 ４ ３０ ） ５ ０３
摘要： 介绍了系统主要硬件配置、Ｐ Ｌ Ｆ ＧＰ Ｃ程序结构、 ｏｂｓ Ｍ ｄｕ 通讯协议、 操作面板 、 组态画面 ， 并给出了主程序循环
阀换向阀进行控制并完成 自动升降的。上位机的组 态监控 软 件采 用 ＭＣ Ｓ 同时具 有 电流 、 率 、 Ｇ。 功 限位
保 护等 功 能 。 本 系 统 主 要 由 Ｆ Ｇ Ｃ ４ ２ Ｌ 人 机 界 面 Ｐ — ２ Ｒ Ｐ Ｃ、
基于可靠性的50t转炉设备系统优化研究的开题报告
基于可靠性的50t转炉设备系统优化研究的开题报告一、课题背景及研究意义转炉是钢铁工业中重要的冶炼设备之一，适用于高炉除磷、转炉精炼、高炉钢丝传热以及钢水调温等工艺。
其中，50t转炉得到了广泛应用，具有熔炼能力强、钢水温度可控、适应性强等特点。
然而，随着产业化水平的提高，转炉设备要求可靠性更高，且运行成本低。
因此，如何提高50t转炉设备的可靠性和经济效益已成为当前转炉领域研究的重点。
本课题将围绕50t转炉设备系统的可靠性进行研究，采用优化方法和理论，探索提高该设备系统性能和降低维护成本的措施，具有一定的理论与实践意义。
二、研究目标和内容本研究的目标是对50t转炉设备系统进行优化，提高其可靠性和经济性，具体研究内容包括：1.对50t转炉设备系统进行分析和建模，确定系统结构和基本参数。
2.利用可靠性分析和预测方法，对设备系统的故障、损坏和停机时间进行分析和预测。
3.基于优化理论和方法，对设备系统进行设计优化和操作策略优化，提高其性能。
4.开展仿真试验，验证设备系统的可靠性和经济性。
5.开展现场实验，检验研究成果在实际生产中的适用性。
三、研究方法本研究采用以下研究方法：1.文献综述法：综述50t转炉设备系统可靠性研究的现状与发展趋势，为研究提供理论基础。
2.统计分析法：对设备系统的故障、损坏和停机时间数据进行描述性统计和可靠性分析。
3.数学模型方法：基于理论模型和数据模型，对设备系统进行建模和分析。
4.优化设计法：基于设备系统优化目标，运用优化理论和方法进行设计优化和操作策略优化。
5.试验分析法：开展仿真试验和现场实验，验证研究成果的有效性。
四、预期成果本研究预期取得以下成果：1.建立50t转炉设备系统可靠性评价模型，对设备系统故障可靠性进行分析和预测；2.提出50t转炉设备系统的设计优化方案和操作策略，提高设备系统的性能和经济性；3.开发50t转炉设备系统的仿真试验平台，验证研究成果的有效性；4.撰写学术论文，发表相关研究文章，形成一定的学术和实践价值。
电弧炉炼钢课程设计
电弧炉炼钢课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电弧炉炼钢的基本原理，掌握其工作流程及关键参数。
2. 学生能描述电弧炉的构造及其在炼钢过程中的作用。
3. 学生能掌握电弧炉炼钢的主要技术指标及影响炼钢质量的因素。
技能目标：1. 学生能运用电弧炉炼钢的基本原理，分析实际生产中的问题，并提出改进措施。
2. 学生能在教师的指导下，设计简单的电弧炉炼钢实验方案，并独立操作完成实验。
3. 学生能通过小组合作，完成电弧炉炼钢的案例分析，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对钢铁工业的兴趣，增强对电弧炉炼钢技术的研究热情。
2. 学生认识到电弧炉炼钢在国民经济中的重要作用，树立节能减排、绿色发展的意识。
3. 学生通过学习电弧炉炼钢，培养团队合作精神，增强沟通与交流能力。
课程性质：本课程为高中年级物理与技术实践相结合的专题课程，注重理论知识与实际应用相结合。
学生特点：高中年级学生对炼钢技术有一定了解，具备基本的物理知识和实验技能，但缺乏实际操作经验。
教学要求：结合学生特点，通过理论讲解、实验操作和案例分析，使学生在掌握电弧炉炼钢基本知识的同时，提高实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电弧炉炼钢原理及流程：- 炼钢基本概念：钢的成分、炉渣的作用。
- 电弧炉工作原理：电弧产生、热效率、电弧炉的构造。
- 炼钢流程：炉料准备、熔化、氧化、还原、精炼、出钢。
2. 电弧炉设备与操作：- 设备结构：电极、炉壳、炉盖、冷却系统等。
- 操作技巧：电极调节、炉压控制、温度控制。
- 安全生产：电弧炉操作的安全规程及事故预防。
3. 电弧炉炼钢技术指标：- 炼钢速度：影响炼钢速度的因素及优化措施。
- 能耗与成本：降低能耗、提高效率的途径。
- 炼钢质量：钢水纯净度、成分控制、夹杂物处理。
4. 电弧炉炼钢案例分析：- 选择具有代表性的案例，分析炼钢过程中的问题及解决方法。
钢铁冶金专业毕业设计---(年产70万吨电弧炉)
目录绪言第一章设计方案 (1)1.1 设计概述 (1)1.2 产品方案 (2)1.3 产量计算 (4)1.4 新技术、新设备的选择说明 (14)1.5 工艺流程及车间的组成………………………………………….………15第二章电弧炉设计 (17)2.1 电弧炉炉型及其尺寸计算 (17)2.2 炉子变压器功率和电参数的确定 (22)第三章连铸设计 (26)3.1 车间设备及参数的选定 (26)3.2 连铸机基本参数的确定 (27)3.3 连铸车间的工艺布置 (31)第四章车间布置及主要设备的选择 (33)4.1 炉子跨 (35)4.2 原料跨 (42)4.3 浇铸跨 (45)4.4 精炼跨间布置 (48)第五章电炉炼钢的经济技术指标 (53)5.1 产量方面 (53)5.2 质量方面 (53)5.3 品种方面 (53)5.4 成本方面 (54)第六章专题研究 (55)6.1 开发背景 (55)6.2成形耐火涂料的特性和性能 (56)6.3耐火涂料层的涂敷作业 (58)6.4结束语 (58)参考文献 (59)绪言本次设计是根据娄底地区条件设计年产量为70万吨电弧炉炼钢车间，该地区矿藏丰富，水源充沛，交通发达，设计炼钢车间条件比较合理。
同时在该地区建厂不仅是本地区工业发展的需要，也为本地区重工业的发展提供拉可靠保证在本次设计中。
考虑到我国的钢铁工业的发展现状，及未来钢铁行业发展的方向，更加为能够创造出最大的经济效益，在行业竞争中处于有利地位，同时根据市场需求，重点发展优质钢，合金钢等特钢品种，本次设计中采用现在比较先进的炼钢技术。
尽量做到经济上合理，技术上先进，减轻工人的劳动强度，改善工人的工作环境，建设一流的现代炼钢车间。
如：在本次设计中。
电炉中采用二次燃烧技术，吹氧自动系统。
连铸车间中，采用全程保护浇注，电磁搅拌系统，结晶器液面控制仪，汽水喷雾冷却等先进技术，为企业的高产量，高质量发展创造拉条件，将为企业本身和地方经济发展做出不可磨灭的贡献，创造丰富的经济效益。
50t炼钢电弧炉烟气佘热回收系统的设计应用
卡 卑 平 ｝
案
加
熟
２１ ０ ２年 第 ４ 卷 第 ３期 ｌ
Ｖ Ｏ１ ４ｌ Ｎ Ｏ．３ ２０１ ． ２
Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＩ ＡＬ ＨＥＡＴＩ ＮＧ
．
《 节能环保黍
｛孛毒 亨： ｛ 毒孛
Ｄ ： １ ． ６／ ｉ ｎ ０ ２ １３ ． １．３ ２ ＯＩ ０３ ９ ． ｓ ．１０ —６ ９２ ２０ ． ０ ９ ｊ ｓ ０ ０
５ 炼钢 电弧炉烟气佘热回收系统的设计应用 ０ ｔ
陶 务 纯 ， 杨 波 ２ 朱 宝 晶 一 ， 王 宝２ 一 ，
（．北京科技大学 ，北京 １ １０ ８ ；２ ０ ０ ３ ．山东莱芜钢铁集团有限公司，山东 莱芜 ２ １０ ） ７ １４ 摘要 ：以电弧炉炼钢 过程烟气余热 的回收利用及烟气净 化除尘 为主线 ，以热管蒸发器为换热元件 ，合理控制烟气流速 ，解决高温烟
Ｔ －ｈ ｎ一，Ｙ ＮＧ Ｂ Ｚ Ｕ Ｂ ｏ ｉ ＷＡ ａ ＡＯ Ｗｕｃｕ Ａ ｏ， Ｈ ａｏｎ 一， ｊｇ ＮＧＢ ｏ （． ｎｖ ｒ ｔ ｏ ｃ ｎｅａｄＴｃ ｎ ｌｇ ｅ ｉｇ ｅ ｉｇ １０ ８ ， Ｃ ｉａ ． ａ ｏ Ｓｅｌ ｏ ｔ． ａｗ ７ ４ Ｃ ｉａ １ Ｕ ｉｅｓｙ ｆ ｉ ｃ ｅｈ ｏｏ ｙＢ ｉｎ ，Ｂ ｉｎ ０ ３ ｈ ；２ Ｌ ｉ Ｉ ｎ＆ ｔｅＣ ．Ｌｄ ｉ Ｓ ｅ ｎ ｊ ｊ ０ ｎ ｗｕ ｒ ，Ｌ ｉ ｕ ２ ， ｈｎ ） １０ １
Ｔｈ ｓｇ ｎ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｌ ｅＧａ ａ ｔ ａ ｃ ｖ ｒ ｙ ｔ ｍ ｒ５ Ｓ ｅ ｌ ｋ ｎ ｅＤｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｌ ｔｏ ｆ ｕ ｓ ｃ Ｆ Ｗ ｓｅＨｅ ｔ Ｒｅ ｏ ｅ ｙ Ｓ ｓ ｅ ｆ ０ｔ ｔ ｅｍａ ｉ ｇ ＥＡＦ ｏ
毕业设计电弧炉炼钢车间设计
摘要本文涉及内容为年产70万吨良锭电弧炉炼钢车间设计。
依照高等院校冶金工程专业《钢铁厂设计原理》,通过普遍参考有关文献资料,简要介绍了我国炼钢技术的进展历程、电弧炉炼钢的特点、以后的进展趋势。
本文的重点是,通过物料平稳和热平稳的计算、炉型设计与计算,确信了合理的生产工艺，完成了要紧设备的选择与计算、烟气净化系统的选择与设计，绘制了电弧炉和炼钢车间等剖面图纸，最后成功完成年产70万吨良锭电弧炉炼钢车间设计。
关键词：物料平稳，热平稳，炉型，车间设计，电弧炉，连铸第一章绪论电弧炉进展史电炉是在电发明以后的1899年，由法国的海劳尔特在玻利维亚发明的。
它被建在阿尔卑斯山的峡谷中，缘故是在距它不远处有一个火力发电厂。
电能具有清洁、高效、方便等优势，是工业进展的优选能源。
19世纪中叶以后，大规模实现电——热转换的冶炼装置陆续显现：1879年，William Siemens第一次进行了利用电能融化钢铁炉料的实验，1889年显现了一般感应炼钢炉，1900年法国人设计的第一台炼钢电弧炉突入生产。
从此电弧炉炼钢在一百年中取得了充分的进展，目前已经成为最重要的炼钢方式之一。
电弧炉的显现，开发了煤的替代能源使废钢开始能回收再利用，为可持续进展做出了庞大奉献。
[1]在国际上，电弧炉装备技术的进展大体经历了以下几个时期，20世纪70年代，常规交流超高功率电炉及其配套技术的开发应用，使电炉的生产效率大大提高，技术经济指标大大改善。
20世纪80年代，直流电弧炉取得大规模的工业应用。
20世纪80年代后期至90年代中期，利用高温废气对废钢和CO进行预热后再燃烧的技术，和用化学能代替部份电能的各类节能电炉技术被成功开发并应用。
我国电炉炼钢在20世纪80年代以前一直处于掉队的状态，那时全国有3000多座容量为3吨--30吨的小电炉，功率水平普遍不大于350kVAt。
这些小电炉多采纳掉队的“老三段”冶炼工艺(即在电炉内完成熔化、氧化、还原三步冶炼任务)，电炉生产效率低、产品质量差、能源消耗高、生产进程污染严峻。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
马钢三钢厂50t电弧炉自动控制系统毕业设计目录1. 概述 (1)1.1 引言 (1)1.2 电弧炉系统 (1)1.2.1电弧炉炼钢发展概况 (1)1.2.2 电弧炉炼钢的特点 (2)1.3 电弧炉工艺发展概况 (3)1.3.1 电弧炉的历史发展 (4)1.3.2 电弧炉在国内的发展 (4)1.4 电弧炉自动化技术的发展趋势 (5)1.4.1 电弧炉控制方法理论研究 (5)1.4.2 电弧炉自动化发展趋势 (6)1.5 电弧炉炼钢设备概括 (7)1.5.1 电弧炉炼钢的机械设备 (7)1.5.2 电弧炉炼钢的电气设备 (9)1.6 电弧炉炼钢过程及工艺简介 (10)1.6.1 电弧炉炼钢过程 (10)1.6.2 电弧炉工艺简述 (11)1.6.3 电弧炉工艺对控制系统的要求 (12)1.6.4 电弧炉炼钢工艺对电极调节器的要求 (12)2. 电弧炉炼钢控制系统 (14)2.1 电极升降自动控制系统 (14)2.1.1 电极调节器的特点 (15)2.1.2 电极调节控制原理 (16)2.2 液压、水冷、气动控制系统 (18)2.2.1 液压控制系统 (18)2.2.2 水冷控制系统 (18)2.2.3 气动控制系统 (19)2.3 计算机在电弧炉炼钢过程中的应用 (19)2.4 PLC控制系统 (20)2.4.1 电弧炉PLC控制系统的构成 (21)2.4.2 电弧炉PLC控制系统的功能 (21)3. 电弧炉控制系统的软硬件设计 (23)3.1 电弧炉控制系统硬件设计 (23)3.1.1 系统硬件选型 (23)3.2 电弧炉控制系统软件设计 (24)3.2.1 变压器保护系统 (24)3.2.2 液压站控制 (26)3.2.3 炉体操作 (30)3.2.4 水冷系统 (34)3.2.5 事故警报 (36)3.6 电弧炉控制系统程序的检查和编译 (37)结束语 ............................................... 错误！未定义书签。
参考文献 (42)致谢 ................................................. 错误！未定义书签。
附录 . (43)1. 概述1.1 引言据统计，近40年来，世界电弧炉炼钢得到迅速发展，电炉钢产量占钢总产量的比例逐年增长，目前全世界粗钢产量的56%由电炉生产，我国电炉钢也约占总钢产量的45%左右。
电弧炉电气运行是电炉冶炼生产最基本的保障，它关系到冶炼工艺、原料、电气、设备等诸多方面的问题，直接影响电炉炼钢生产的各项技术和经济指标，因此对其进行最佳化的研究意义重大，不但可保障冶炼工艺的顺行和充分发挥设备资源的作用，还能提高生产率，节能降耗。
可编程控制器是在继电器控制和计算机控制发展的基础上开发出来的，并逐渐发展为以微处理器为核心，把自动化技术，计算机技术，通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置。
随着位处理器、计算机、网络和数字通信技术的飞速发展，工业生产自动化控制技术已扩展到了几乎所有的工业领域。
应用计算机网络技术来解决工业自动化任务已逐渐成为普通的技术。
可编程序控制器是应用面最广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置，它已经成为当代工业自动化的主要实现工具，无论是国外引进的自动化生产线，还是自行设计的自动控制系统，普遍把可编程序控制器作为控制系统的核心器件。
可编程序控制器在取代传统电气控制方面有着不可比拟的优点，在自动化领域已经形成了一种工业控制趋势。
电气设备能否方便可靠的实现自动化，很大程度上取决于我们对可编程序控制器的应用水平。
可编程序控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的计算机控制系统。
它采用可编程序的存储器，能够执行逻辑控制，顺序控制，定时，计数和算术运算等操作功能，并通过开关量，模拟量的输入和输出完成各种机械或生产过程的控制。
它具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力，其硬件需根据实际需要来选配，其软件则需根据控制要求进行设计。
1.2 电弧炉系统1.2.1电弧炉炼钢发展概况近年来世界电弧炉的生产发展很快，随着二步炼钢法的兴起和20世纪70-80年代电炉自身采用了诸如超高功率技术、水冷炉壁、水冷炉顶、偏心炉底出钢、氧燃烧嘴、吹氧、喷碳、泡沫渣工艺等新技术，使得电炉钢生产不仅在传统的合金钢领域中继续保持优势，而且在普通钢范围内也表现了强大的竞争力。
自20世纪80年代初世界上第一座直流电弧炉问世以来，电炉钢的生产突飞猛进。
2000年，电炉钢约将占世界钢产量的34.4%，2004年世界粗钢产量达10.548亿t，其中转炉钢66452万t，占33.8%，我国钢产量27470万t，其中转炉钢23271万t，占85.72%，电炉钢4167.1万t，仅占15.17%。
目前，我国仍以交流电弧炉生产电炉钢为主，这种趋势目前仍不会改变。
交流电弧炉在受到新兴直流电弧炉冲击的同时，在提高生产率和改善各种单耗方面也不断取得进展；而直流电弧炉的诸多优点使其在未来的电弧炉炼钢中具有广阔的发展前景。
1.2.2 电弧炉炼钢的特点电弧炉炼钢是以电能为热源，利用电极与炉料间产生的电弧的高温来加热和熔化炉料。
电弧炉炼钢是以废钢铁料为主要原料，以各种微量合金和造渣料为辅料，以电能为热源，利用电极与炉料间产生的电弧的高温来加热和熔化炉料，经过一系列的物理化学反应，最后形成成分和温度合格的钢产品。
电弧炉炼钢有一系列的优点[1]（1）能灵活掌握温度。
电弧炉中电弧区温度高达4000℃以上，远远高于炼钢所需的温度，因而可以熔化各种高熔点的合金，通过电弧加热，钢液的温度可达1600℃以上。
在冶炼过程中通过对电流和电压的控制，可以灵活掌握冶炼温度，以满足不同钢种冶炼的需要。
（2）热效率高。
电弧炉炼钢没有大量高温炉气带走的热损失，因而热效率高，一般可达60%以上，比转炉炼钢和平炉炼钢的热效率高。
（3）炉内气氛可以控制。
氧气转炉吹入大量氧气是熔炼得以进行的必要条件，平炉熔炼过程中为了保证燃料（煤气或重油）完全燃烧，必须在熔炼室中保持一定的过剩空气系数，因而在这些炉子中，熔炼自始至终是在不同程度的氧化性气氛下进行的。
在电弧炉中没有可燃气体，根据工艺要求，既可造成炉内的氧化性气氛，也可造成还原性气氛，这是转炉和平炉无法达到的。
因而在电弧炉炼钢过程中能够大量地去除钢中的磷、硫、氧和其他杂质，提高钢的质量，合金的回收率高且稳定，钢的化学成份比较容易控制，冶炼的钢种也较多。
（4）设备简单，工艺流程短。
电弧炉的主要设备为变压器和炉体两大部分，因而基建费用低，投产快。
电弧炉以废钢为原料，不象转炉那样以铁水为原料，所以不需要一套庞大的炼铁和炼焦系统，因而流程短。
由于电弧炉炼钢法具有上述一系列优点，所以世界各国都在稳步地发展电炉炼钢。
多年以来，世界电炉钢产量的增长速度一直高于世界钢总产量的增长速度。
随着科技的发展，炼钢技术研究水平的不断进步，炼钢方法由以前的一炉直接出钢发展为炉内初炼和炉外精炼两步炼钢。
目前这种以超高功率电炉炼钢、炉外精炼和连铸组成的工艺路线被称为最佳工艺流程。
电炉炼钢主要指电弧炉炼钢，其他电炉如感应电炉、电渣炉等所炼钢数量很小，因此电弧炉炼钢在冶炼工艺中的地位是十分重要的。
电弧炉是实现炉内初炼、生产粗钢的重要冶炼设备。
冶炼过程在电弧炉内进行，靠电极和炉料间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助辐射和电弧的直接作用加热并熔化废钢料和炉渣，冶炼出各种成分的钢和合金的一种炼钢方法。
电炉炼钢一般是以从各处搜集的废钢铁作为固体炉料，所以电弧炉利用电极把电能转化为热能使炉料熔化并使之升温，然后在本炉或精炼炉中进行精炼，去除钢水中的气体﹑有害元素及杂质，测定并检验化学成分,调整到成品规格范围，同时使钢液在出钢时达到适合浇铸的温度。
炼钢电弧炉根据炉衬的性质不同，可以分为碱式电弧炉和酸式电弧炉。
由于炉衬性质不同，炼钢过程中所采用的造渣材料也不一样，碱式电弧炉用碱性材料造碱性渣，以石灰为主，而酸式电弧炉则是以石英砂为主材料造酸性渣。
碱式电弧炉和酸式电弧炉各有其优缺点。
碱式电弧炉能利用碱性炉渣有效去除钢中的有害元素磷、硫，适用于以钢锭和连铸坯为产品的电炉钢厂。
而酸式电弧炉渣阻止气体透过的能力要大于碱性渣，因此使钢液升温快，比较适合异型铸造车间。
电弧炉炼钢用电能加热能精确地控制温度。
因为炉内没有可燃烧气体，所以可以根据工艺要求在各种不同的气氛中进行加热，也可以在任何压力或者真空中进行加热。
综上,由于电弧炉的上述特点，能保证冶炼含磷、硫、氧低的优质钢，能使用各种元素（包括铝、钛等易氧化的元素）来使钢合金化，冶炼出各种类型的优质钢和合金钢。
电弧炉炼钢由于要将电能转化为热能，在炼钢过程中需要消耗大量的电能，是工矿企业中大的电能用户。
在生产到销售的整个环节中，节省电能成为降低生产成本的重要环节，因此如何节约电能、提供最佳的供电曲线、给定一个最佳的电弧电流设定值成为许多国内外专家学者的研究方向。
1.3 电弧炉工艺发展概况电弧炉炼钢技术发展至今已有近 100 年的历史，其钢产量在世界钢总产量的比例逐年上升。
经过世界相关专家多年的研究使得电弧炉炼钢本体技术的不断完善，相关技术的不断涌现并不断充实到电弧炉炼钢工艺流程中，并且他吸取了其他炼钢方法的重要功能使电弧炉对原料适应性不断增强,能源的损耗不断减少,控制性能不断的完善。
表1-2 世界历年来电炉钢占钢总产量的比例1.3.1 电弧炉的历史发展电弧炉炼钢技术的发展大约可以追溯到 100 年前。
1899 年，赫劳特研制成三相交流电弧炉，成为现代炼钢电弧炉的雏形。
1906年，德国人林登堡（R. Lindenberg）进行了第一炉钢水的铸锭，开创了电弧炉炼钢的先河。
1926 年，德国德马格公司制造了炉盖开出式电弧炉，首次实现炉顶加料。
以后电弧炉的发展就向着高效、节能、低消耗的方向发展，如水冷炉底、炉盖、底吹搅拌、长弧泡沫渣熔炼、无钢出渣、废钢预热和氧燃烧嘴等技术的应用。
1964 年,为提高电弧炉炼钢生产率，降低成本。
在美国冶炼石油工程师协会的电炉会议上，美国碳化物公司施瓦伯（W·E·Schwabe）和西北钢线材公司罗宾逊（C.G.Robinson）根据有关的实验结果，共同提出电弧炉超高功率概念（Ultra High Power，简称 UHP），并在两台 135t 的电弧炉上采用不同的功率水平进行进一步深入的运行试验。
随后，瑞典、德国和日本等国也相继采用了这项技术，并取得了良好的效果。
不久就在世界各国推广开来。
至此，超高功率电弧炉结合先进的控制技术，已经大大提高了设备的生产效率，使其能够以尽可能大的功率进行熔化、升温操作，进一步满足了熔液清洁度和严格的成分、温度要求。