我国电弧炉炼钢发展现状
2024年电炉炼钢市场环境分析
2024年电炉炼钢市场环境分析一、概述电炉炼钢是一种利用电能直接加热炉料进行炼钢的技术，近年来在钢铁行业中得到了广泛应用。
本文将对电炉炼钢市场环境进行分析，以了解其发展趋势和市场竞争状况。
二、市场规模分析电炉炼钢市场在过去十年中呈现出持续增长的趋势。
据统计数据显示，全球电炉炼钢产量每年递增10%，预计在未来几年内还会继续增长。
尤其是在一些新兴经济体国家，电炉炼钢的市场需求更加旺盛。
三、市场竞争分析1.主要竞争对手：目前，电炉炼钢市场的竞争格局主要由几家大型钢铁企业所主导，如Nucor、ArcelorMittal等。
这些企业拥有先进的电炉炼钢技术和雄厚的资金实力，占据了市场的大部分份额。
2.技术创新：在电炉炼钢市场中，技术创新是企业竞争的重要驱动力。
通过不断提升设备的自动化程度、优化生产工艺，企业能够降低成本、提高效率，并且保证产品质量的稳定性。
3.环保要求：随着全球环保意识的提高，电炉炼钢市场也面临着越来越严格的环保要求。
企业需要采取措施减少废气、废水和废渣的排放，以符合相关法规和标准。
这也为那些能够提供环保解决方案的企业提供了机遇。
四、市场机遇与挑战分析1.市场机遇：随着国家对绿色环保产业的支持力度加大，电炉炼钢市场的发展前景十分广阔。
同时，新兴经济体国家对钢铁需求的增加也为电炉炼钢企业提供了更多的市场机会。
2.市场挑战：随着电炉炼钢市场的不断扩大，市场竞争日益激烈。
为了在竞争中取得优势，企业需要不断提高技术水平、降低生产成本，并且符合环保要求。
此外，原材料价格波动、产能过剩等问题也是市场发展面临的挑战。
五、市场发展趋势分析1.技术前景：随着技术的不断进步，电炉炼钢的设备和工艺将进一步优化和改进。
新一代电炉炼钢技术将更加智能化，设备的自动化程度将更高，可以更好地满足市场需求。
2.环保趋势：环保要求将成为电炉炼钢市场发展的重要趋势。
企业需要将环保作为重点发展方向，采用清洁能源、节能降耗技术，有效减少对环境的影响。
国内电弧炉炼钢比例较低转炉炼钢仍然占据主导地位【图】
国内电弧炉炼钢比例较低转炉炼钢仍然占据主导地位【图】一、电弧炉钢行业发展现状电弧炉炼钢是以废钢铁为主要原料、以电为能源进行炼钢的一种工艺，在钢铁生产中属于短流程工艺，以区别于使用铁矿石、焦炭的长流程炼钢工艺。
电弧炉炼钢的基本工艺包括扒渣补炉、装入金属炉料、送电、熔化、氧化、还原精炼和出钢。
电弧炉炼钢的主要原料包括金属料、氧化剂以及造渣材料，金属料是原料的主要成分，金属料包括废钢、直接还原铁、铁水、生铁等，废钢是电弧炉炼钢的传统主原料，采用废钢为主要原料符合循环经济的发展要求。
在欧美等国，由于废钢资源充足，价格便宜，废钢成为了电弧炉炼钢的主要原料，然而，我国废钢资源匮乏，成本偏高，废钢量不能满足钢铁发展的需求，因此我国电弧炉炼钢中废钢的使用比例远远小于世界平均水平。
废钢资源的匮乏也限制了我国电弧炉炼钢的发展。
2012-2018年10月全国废钢进口量走势图资料来源：海关总署、智研咨询整理目前我国炼钢企业中，转炉炼钢仍然占据主导地位，而电弧炉炼钢仅仅占炼钢总量的9%左右，远远低于世界平均水平，电弧炉炼钢企业主要集中在头部集团，并且占比较少，但是相比于高炉—转炉炼钢，电弧炉钢所产生了废气排放物以及原材料消耗情况都具有明显优势，并且复合我国工业发展的发展方向，国家对于电弧炉钢的推行政策也在逐步推出，由此可以看出，未来我国电弧炉钢的发展前景非常可观，有一定加速上升的推动力。
国内外电炉钢（电弧炉和感应炉）产量占炼钢总量比重对比资料来源：世界钢铁工业协会2017年全球电炉钢产量达4.71 亿吨，我国电炉钢产量7749 万吨，同比增长 52.16%、占全球电炉钢产量的 16.43%。
从历史统计数据看，2009 年至2011 年，我国电炉炼钢产量处于上升阶段，至2011 年达到7094.60 万吨，2012~2016年电炉炼钢产量逐年下降，但同比降幅逐渐缩小，2017年迅猛增长至7749万吨。
2008-2017年我国电炉钢（电弧炉和感应炉）产量走势图资料来源：世界钢铁工业协会2017年我国电弧炉钢行业需求量约7632.8万吨，同比2016年的4889.1万吨增长了56.12%，近几年我国电弧炉钢行业需求量情况如下图所示：2011-2017年中国电弧炉钢行业需求情况资料来源：智研咨询整理2011年我国电弧炉钢行业市场规模3324亿元，随后几年呈现下降趋势，到2015年达到最低点1165亿元，随后市场规模反弹，到2017年我国电弧炉钢行业市场规模达到了3091亿元。
2024年电弧炉钢市场分析现状
2024年电弧炉钢市场分析现状引言电弧炉钢是一种重要的炼钢工艺，在现代钢铁产业中占据重要地位。
本文将对当前电弧炉钢市场的现状进行分析，包括市场规模、供需情况、行业竞争等方面。
市场规模电弧炉钢市场的规模在过去几年增长迅速。
根据行业数据，2019年全球电弧炉钢产量超过2.5亿吨，较前一年增长了10%。
据预测，未来几年电弧炉钢市场将继续保持增长态势。
供需情况在电弧炉钢市场中，供需情况对市场价格和竞争态势产生影响。
目前，全球电弧炉钢供应充足，但需求也在不断增长。
主要供应国家包括中国、印度和美国等。
在需求方面，建筑行业、汽车制造业和机械制造业是电弧炉钢的主要需求领域。
行业竞争电弧炉钢市场存在着激烈的竞争。
主要竞争因素包括产品质量、价格和供货能力等。
在市场竞争中，一些大型钢铁企业拥有先进的生产工艺和规模经济效益，具备较强的竞争优势。
同时，市场上也存在一些中小型企业通过技术创新和差异化战略来与大企业竞争。
成本控制电弧炉钢生产过程中成本控制对企业盈利能力至关重要。
目前，电弧炉钢生产的主要成本包括能源成本、原材料成本和人力成本等。
为了降低生产成本，企业需要不断优化生产工艺，提高生产效率。
同时，通过采购优质原材料和提高能源利用效率等方式降低成本。
技术发展趋势电弧炉钢生产技术在过去几年有了长足的发展。
新的技术创新不断出现，如电弧炉冶炼技术、炉渣处理技术等。
这些技术的应用使得电弧炉钢的生产效率提高了，产品质量得到了保证。
未来，随着科技的进一步进步，电弧炉钢生产技术将继续朝着更高效、更环保的方向发展。
结论电弧炉钢市场目前正处于良好的发展阶段，规模不断扩大，供需情况稳定，但竞争激烈。
企业应该注重成本控制，不断提高技术水平，以保持竞争优势。
随着技术的发展，电弧炉钢市场将继续朝着更加高效和环保的方向发展。
2023年电炉炼钢行业市场分析现状
2023年电炉炼钢行业市场分析现状电炉炼钢作为一种环保、低能耗的钢铁生产方式，在近年来得到了广泛应用和推广。
本文将从市场需求、行业发展、技术进步和竞争态势等方面对电炉炼钢行业市场进行分析。
市场需求方面，随着环保意识的提升和环境要求的加大，传统高炉炼钢方式逐渐受到限制。
同时，钢铁行业的产能过剩问题也不容忽视，电炉炼钢作为一种灵活性高、快速调整产能的方式，更能适应市场需求的变化。
目前，电炉炼钢在建筑、汽车、制造等行业中的应用逐渐增多，对电炉炼钢的需求也在不断提升。
行业发展方面，电炉炼钢行业在我国经历了多年的发展，已经形成了一定规模的产业体系。
据统计数据，我国电炉炼钢的产能约占钢铁总产能的30%左右。
国内电炉炼钢企业数量众多，从大型国有企业到小型民营企业，涵盖了不同层次的市场需求。
同时，随着技术的不断进步和产能的扩大，电炉炼钢行业的竞争将更加激烈，行业集中度有望提升。
技术进步方面，电炉炼钢作为一种相对成熟的技术，在我国已经具备较高的技术水平。
近年来，随着炉衬材料、电极材料等关键技术的不断改进和突破，电炉炼钢的炉况控制、产能提升等方面取得了显著进展。
同时，智能化、自动化技术在电炉炼钢中的应用也越来越广泛，提高了生产效率和产品质量。
竞争态势方面，电炉炼钢行业面临着激烈的竞争。
首先是传统高炉炼钢企业的竞争压力，尽管高炉产能逐渐减少，但它们仍然具备一定的规模和竞争优势。
其次是进口钢材的竞争，尤其是一些低价转售的进口钢材对国内市场构成了一定的冲击。
此外，电炉炼钢行业内部的竞争也越来越激烈，企业之间在技术创新、产品质量、成本控制等方面进行竞争。
总体来看，电炉炼钢行业市场在不断发展中，具备广阔的发展空间和潜力。
随着环保意识的提高和政策支持的加大，电炉炼钢市场需求将进一步增加。
同时，行业内技术的不断进步和竞争的加剧将促使电炉炼钢企业提高技术水平和竞争力。
然而，也要注意到电炉炼钢行业面临的挑战，如高炉炼钢企业的竞争压力和进口钢材的冲击等。
电弧炉炼钢技术发展
电弧炉炼钢技术发展摘要：本文主要介绍了电弧炉炼钢技术的发展历程，论述了其工艺改进和高效化技术发展，探讨了我国电弧炉炼钢技术的发展现状、存在的问题以及近年来取得的显著成果，分析了存在问题的原因，并提出了发展前瞻性建议。
关键词：电弧率；炼钢、发展自20世纪60年代起，电炉炼钢技术取得了较大的发展和进步，电炉钢年产量逐年增长。
通过电弧炉炼钢的发展历程可以看出，如何从高效率、高质量、低能耗、低排放、可持续发展的角度来对电弧炉炼钢技术进行改进和创新是电弧炉炼钢技术发展的关键。
一、电弧炉炼钢技术的现状1、我国电弧炉炼钢技术的现状电弧炉向大容量发展，并且形成了科学的现代化电弧炉冶炼流程；而且电弧炉炼钢技术经济指标明显提高，近几年又引进了国外先进的生产技术，在生产过程中的许多方面有所创新，我国现代化电弧炉炼钢技术及电弧炉炼钢技术取得了显著的成绩。
2、世界电弧炉炼钢技术的发展现状（1）原料多样化电弧炉炼钢原料种类多元化，例如铁水、碳化铁、DRI／HBI等，随着原料的增加和改进，极大地提高了电弧炉的适应性，废钢中的残余物更好地被稀释，大大提高了钢水的品质，此外电弧炉原料的多样化也拓展了电炉钢产品的范围。
（2）合理供电如今的电弧炉炼钢已逐渐由交流炉向超高功率、高阻抗交流炉及直流炉方向发展，炼钢过程尽量实现低电流长弧操作，但是要注意尽量避免产生过多的电网污染，这样一来，输入功率得到了提高，冶炼速率加快，缩短周期，减少电极消耗，同时还能降低噪音的影响。
（3）能量多元化炼钢过程中采用多种形式的能量可以有效降低电能消耗，目前通常采用的能量形式有机械式氧碳枪、二次燃烧、炉壁氧一燃烧嘴、底吹气等，增强了输入强度，同时冶炼效率得到进一步提高。
（4）余热利用降低能量消耗是减少整体总能耗的关键，废气余热再利用是减少能耗的有效手段。
多种炉型例如竖炉、Consteel炉、双炉壳、C0NARC炉、ECOARC炉等的相继出现，许多技术问题也不断涌现，在问题的解决过程中体现出了电弧炉炼钢技术的发展。
2024年电炉炼钢市场前景分析
电炉炼钢市场前景分析引言随着全球钢铁行业的发展，电炉炼钢作为一种环保、灵活、高效的新技术逐渐受到市场的关注。
本文将对电炉炼钢市场前景进行分析，探讨其发展潜力和挑战。
电炉炼钢市场现状电炉炼钢是将废钢或铁矿石通过电弧加热的方式进行炼钢的过程。
相比传统的高炉炼钢，电炉炼钢具有以下优势： - 环保：电炉炼钢不需要焦炭和高炉炉料，大大减少了大气污染物的排放。
- 灵活：电炉能够随时调整产量和品种，适应市场的需求变化。
- 高效：电炉炼钢的生产周期短，效率高于传统的高炉炼钢。
目前，电炉炼钢在全球范围内得到了广泛应用。
中国、美国、日本等国家是电炉炼钢的主要生产国家和消费国家。
根据统计数据，全球电炉炼钢产量逐年增长，市场规模不断扩大。
电炉炼钢市场前景分析市场需求增长随着经济的发展和工业化的进程加快，全球对钢材的需求不断增加。
电炉炼钢作为一种高效、灵活的生产方式，能够更好地满足市场需求的变化。
特别是在一些快速发展的新兴市场，对于电炉炼钢的需求增长更加迅猛。
环保压力推动发展随着全球环保意识的增强，传统高炉炼钢面临着严重的环境污染问题。
电炉炼钢作为一种清洁生产方式，能够有效降低大气污染物排放并减少废渣的产生，受到环保法规的支持和鼓励。
因此，电炉炼钢在未来的发展中将有望得到更多的政府支持和资金投入。
技术创新驱动发展随着科技的进步，电炉炼钢技术不断创新，生产效率和产品质量得到了提升。
新一代电炉炼钢设备的推出，使得生产过程更加自动化和智能化。
同时，材料研发和工艺改进也为电炉炼钢的发展提供了新的机遇和挑战。
电炉炼钢市场的挑战成本压力与传统的高炉炼钢相比，电炉炼钢的投资和运营成本较高。
尤其是在电力资源紧张的地区，电炉炼钢的能耗成本较高，从而限制了其发展规模。
因此，如何降低电炉炼钢的成本是一个亟待解决的问题。
市场竞争加剧随着电炉炼钢市场的发展，越来越多的企业进入这一行业，市场竞争加剧。
面对来自国内外的竞争对手，企业需要提高技术水平和产品质量，不断创新以获取市场份额。
中国电炉炼钢现状及展望资料
中国电炉炼钢现状及展望资料电炉炼钢在中国起步较早，上世纪50年代初，我国就开始采用电炉进行钢铁生产。
然而，在开放之初，随着高炉产能的快速扩张，电炉炼钢逐渐被边缘化。
但自从2024年全球金融危机以来，中国政府出台了一系列政策来应对钢铁产能过剩问题，其中包括限制高炉生产，推动电炉炼钢的发展。
因此，近年来，中国电炉炼钢生产持续增长。
目前，中国的电炉炼钢产能已达到一个相当的规模。
根据国家统计局的数据，截至2024年底，全国电炉炼钢产能达到1.3亿吨。
而且，随着技术的进步和设备的更新换代，电炉炼钢的产能得到进一步释放，预计近几年还将继续增长。
电炉炼钢的发展不仅提高了中国钢铁产能，也带来了其他一系列的好处。
首先，电炉炼钢的能耗较低，相对于高炉炼钢，有效地降低了能源消耗和二氧化碳排放量。
其次，电炉炼钢具有较高的灵活性，可以更快速地调整产量和产品结构，适应市场需求的变化。
此外，电炉炼钢不依赖铁矿石，对于我国进口依赖度较高的状况来说，具有一定的优势。
未来，中国电炉炼钢的发展前景广阔。
首先，环保压力将进一步推动电炉炼钢的发展。
目前，我国政府越来越注重环境保护，对高耗能和高污染的传统炼钢方式进行限制，推动电炉炼钢的发展。
其次，新兴技术和设备的引入将进一步提高电炉炼钢生产效率。
例如，采用先进的电磁搅拌技术可以提高炉渣的脱氧效率，降低炼钢时间，降低工人劳动强度。
此外，智能化控制和自动化技术的应用也将提高电炉炼钢的生产水平。
然而，电炉炼钢也面临一些挑战。
首先，电炉炼钢的设备投资较大，需要大量的资金支持。
此外，电力供应的稳定性也是一个问题，尤其在一些经济欠发达地区。
此外，传统高炉钢铁企业的转型升级也是一个挑战，包括技术人员的培训和转岗等问题。
综上所述，中国电炉炼钢在过去几年取得了显著的发展，目前已经成为我国钢铁产能的重要组成部分。
未来，随着环保压力的增大和技术的进步，电炉炼钢有望继续发展壮大。
然而，要实现电炉炼钢产能的进一步提升，需要政府的支持和钢铁企业的积极配合。
电弧炉炼钢工艺的现状及发展趋势
绪论改革开放以来，我国电弧炉炼钢技术紧跟世界电炉炼钢工业的发展趋势，得到了快速发展。
特别是冶金工艺流程的革命性变换，如电炉从三期操作发展到只提供初炼钢水的两期操作，从模铸到连铸，从出钢槽到偏心底出钢，以及为了满足连铸生产的快节奏提高炉子生产率而采用多能源的综合利用等等，所有这些改变都是促使为冶金工艺服务的电炉装备也取得了突破性的发展。
近十年，我国从国外先后引进了交流超高功率电弧炉、直流电弧炉、高阻抗电弧炉、双壳炉和竖炉。
通过这些设备的调试、操作、维护以及备品的制造，提高了我国电炉制造的设计制造水平。
在消化吸收与创新的基础上，我国大容量电弧炉的国产化奠定了基础。
当前电弧炉正朝着大型电弧炉、超高功率供电技术、采用各种炉外精炼、发展直接还原法炼钢、逐步扩大机械化自动化及用电子计算机进行过程控制等的发展，所以我们进行了电炉炼钢的设计，以适应潮流的发展。
本设计机密结合实际，包括八个部分，配料计算，炉型设计，电气设备选择，炉外精炼，连铸设计，烟气净化系统设计，车间布局设计。
本设计由内蒙古科技大学高等职业技术学院武哲毅设计。
在编写的过程中得到了张芳老师的指导，在此特别表示感谢。
摘要当前电弧炉正朝着大型电弧炉、超高功率供电技术、采用各种炉外精炼、发展直接还原法炼钢、逐步扩大机械化自动化及用电子计算机进行过程控制等的发展，所以我们进行了电炉炼钢的设计，以适应潮流的发展。
电炉的主要产品是钢材，而钢的质量取决于电炉冶炼技术和工艺，目前我国钢铁产业大量整合趋向于集中，整合资源优化升级。
本设计根据指导老师的课题范围，查阅相关资料，结合南京地区实际条件，优化设计150t直流电弧炉炼钢车间。
本次设计查阅国内大型电炉车间设计的相关内容和文献资料，明确本次设计的目的、方法，并向老师请教可行性方案。
结合《炼钢设备及车间设计.》、《炼钢设计原理》、《炼钢设计原理》等资料进行设计提纲的书写。
对电炉进行配料计算，计算出电炉炼钢的原料配比。
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我国电弧炉炼钢发展现状1 中国电弧炉炼钢产量持续增长2003年我国电炉钢产量占比最高达17.6%，2016年占比下滑到最低点7.3%，产量仅为5884万吨。
2003年我国粗钢产量为2.22亿吨，2016年增加到8.08亿吨，主要是由于转炉钢产量的提高。
造成电炉钢产量比例低的原因是电炉炼钢成本方面的竞争力低于转炉炼钢。
主要原因是2003-2016年间，①国内废钢资源的供应紧张，废钢使用成本高；②工业电价偏高，造成电炉炼钢铁水兑入比例持续升高，甚至出现了不用废钢的全铁水电炉转炉化冶炼方式，不能充分发挥电弧炉炼钢在资源能源节约、环境友好方面的优势；③由于炉外精炼技术的完善，一些原来由电炉流程生产的轴承钢、齿轮钢以及不锈钢等传统特钢产品，转炉流程占了大部分产量，电炉炼钢除在铸造行业及高合金钢生产领域仍占一定地位外，生产特钢的优势明显下降，严重阻碍了电弧炉炼钢产量及技术在中国的发展。
2017年国家大力淘汰中频炉“地条钢”产能1.2亿吨，落后钢铁产能5000万吨，废钢量达1.4亿吨，废钢资源以及电力供应情况得到改善。
同时，对钢铁行业节能减排及加强环保督察等工作的日益重视，不少电炉生产企业积极复产或部分企业新上电弧炉，为中国电炉炼钢的发展提供了机遇。
2017年我国电炉钢产量约7750万吨，2018年全国电炉钢产量将继续增加，具有明确计划投产的电弧炉产能合计1560万吨左右，再加上2017年新建和复产产能的完全释放、老电弧炉的技改、产能利用率的提升，增量有可能超过3000万吨。
据统计，2018年上半年中国电炉钢产量累计约为5183.2万吨，所占比例为11.9%，预计2018年全年产量有望达到1亿吨。
目前，还有56座电炉计划2018-2023年投产，产能约4700万吨。
预计2025年中国废钢产生量将达2.8亿吨，巨大的废钢资源量，必然促进以废钢为主要原料的电弧炉炼钢产量的提高和技术的发展，预计2025年电弧炉生产的粗钢产量占比将达到20%-25%。
2 电弧炉所用原燃料结构2.1 电弧炉所用的金属料废钢是电弧炉冶炼的最主要原料。
废钢资源不足是影响电弧炉炼钢发展的主要原因。
废钢来源一般有三个方面，即钢铁企业在生产过程中的自产废钢、工矿企业在生产过程中的加工废钢、社会（生产、生活、国防等）废弃钢铁材料（包括拆旧废钢如：报废汽车、舰船、钢结构桥梁与建筑钢等）。
由于技术的进步，前两个原因产生的废钢量下降，社会废钢量不断增加。
由于社会废钢重复使用或含有较多量的Cu、Sn、As、Pb等不易去除的有害元素，造成一些有害元素在钢中富集，废钢质量下降。
为了解决废钢短缺及质量下降的问题，必须开发废钢替代品。
目前，主要的废钢替代品有：铁水（生铁）、直接还原铁（DRI）、脱碳粒铁、碳化铁、复合金属料等。
2.1.1 铁水（生铁）现代电弧炉广泛采用碳氧枪、二次燃烧、氧燃烧嘴技术、炉气二次燃烧技术等，吸收融合了转炉强化冶炼技术，特别是供氧强度大大提高，用氧量高达30Nm3/t左右，有的甚至超过40Nm3/t，接近转炉用氧量。
与之相应的是配碳量提高，加铁水（生铁）是最有效的配碳方法。
当铁水加入量较大时，由于氧化钢液中的元素（主要是碳），产生大量的化学热，冶炼时可有一段时间不供电，即电炉转炉化冶炼，我国甚至出现了全铁水电炉转炉化冶炼方式。
长流程钢铁企业有电弧炉的基本都采用加铁水工艺，而且部分电弧炉流程钢厂新建高炉提供铁水，以解决废钢资源短缺及电炉流程生产成本高的问题。
新建高炉为电弧炉供给铁水的方法，从目前及今后的发展来说不可取。
电弧炉炼钢加铁水技术具有以下优点：1）对非平熔池冶炼炉型，可以优化供电，提前形成熔池，增加大功率供电时间，缩短冶炼周期；2）增加物理热和化学热，提高热效率；3）可以稀释钢液中的有害金属杂质元素含量。
加铁水量不是越多越好，将铁水比控制在30%-50%是较为合适。
当供氧强度较低时，最佳铁水比约为30%左右；供氧强度大时，铁水比可达50%。
德国普锐特公司开发的Quantum电弧炉，为了获得足够好的预热效益，提出废钢至少应当使用50%。
全铁水电炉转炉化冶炼方式，已使电弧炉失去了在可持续发展方面的优越性。
生铁主要是将铁水（液态铁）铸造成铸锭，全球生铁在电弧炉中的平均使用量为金属总量的5%-10%。
2.1.2 直接还原铁目前，95%的直接还原铁用于电弧炉生产。
直接还原是指铁矿石和含铁氧化物，在低于熔化温度之下，还原成金属产品的炼铁过程，一般在竖炉或回转窑中进行。
根据产品不同，分为海绵铁、金属化球团及热压块铁三类。
生产方法有气基直接还原法和煤基直接还原法。
国内某电炉厂使用直接还原铁的数据如表1所示。
由表1的数据可以得出电弧炉炼钢使用直接还原铁的优点：1）化学成分稳定，有害杂质少，特别是P、S、N含量，有利于生产高附加值产品；2）质量稳定和低残余类元素（如铜小于0.002%），可以很好地稀释废钢中有害元素，增加废钢供应的选择空间；3）海绵铁和热压块铁可以连续地装入炉内，断电时间少、热损失小，有利于节电，也有利于缩短电炉的冶炼时间，提高产量；4）有利于造泡沫渣，延长炉内耐材和电极使用寿命。
但由于脉石及氧化铁在直接还原铁中的含量较高，增加了冶炼难度，石灰、电耗、熔化时间等指标均受到影响，因此不宜大量使用，一般用量不超过20%，国内有研究表明，使用量控制在12%为最佳。
但是，在国外DRI的使用量已超过50%。
2.1.3 脱碳粒铁脱碳粒铁的全称为脱碳粒化生铁，是在高炉出铁时，经过高压水淬火，制取不同粒度的粒化生铁（3-10mm）。
然后将其装入回转窑，通入一定量的混合气体，加热至一定温度，进行生铁脱碳，得到可供电弧炉炼钢所用的原料。
脱碳粒铁的成分如表2所示。
电弧炉使用脱碳粒铁具有以下优点：1）脉石含量较直接还原铁低1%-3%，可降低电耗约10%；2）S、P含量低，杂质元素也较直接还原铁低；3）粒铁表面少量的FeO，有利于电弧炉造泡沫渣。
2.1.4 碳化铁生产碳化铁的基本原理是将铁矿石送进具有一定温度、压力的流化床反应器中，通入预热的工业气体（CO、CO2、CH4、H2、H2O蒸汽）与其发生反应生成碳化铁，其反应式为：3Fe2O3+H2+CH4=2Fe3C+9H2O碳化铁成分如表3所示。
由表3可见，碳化铁中含碳量高达6%，可满足现代电弧炉炼钢高配碳的要求，并且具有以下优点：1）有利于电炉低氮钢的生产，电弧炉喷吹碳化铁炼钢时，钢中的氮含量从0.007%降低到0.003%-0.004%；2）有利于造泡沫渣，使用碳化铁作原料时，即使不向熔池喷吹碳粉，也能很好地造泡沫渣；3）有利于降低脱硫成本。
碳化铁洁净，硫、磷含量低，一些扁平材生产厂使用部分碳化铁取代炉料中铁水，很容易降低吨钢脱硫成本；4）有利于节能。
碳化铁可在电弧炉炉顶加入，无需开启炉盖，减少了温度损失。
2.1.5 复合金属料复合金属料是俄罗斯研制成功的一种用于替代炼钢生铁、球团矿、合格炉料坯及废钢的新型炉料。
它是通过铸铁机，利用熔融的铁水和一定的配加工艺，填加15%-25%的填加料（烧结矿或球团矿），经冷却固结后而形成的。
主要由炼钢生铁和内封的氧化铁组成。
开发的复合金属料成分如表4所示。
在电弧炉上应用时，较低温度下（1150-1200℃）即可形成泡沫渣。
复合金属料块熔化时，“封存”于其中的填加料铁氧化物温度高于1100℃时，即开始与铁中的杂质进行化学反应，并形成渣相和CO；温度高于1200℃的情况下（低于废钢的熔化温度），电弧炉内就已经形成了可流动的起泡液体渣，连续地释放出一氧化碳气泡。
实践表明：应用复合金属料，减少了氧气的消耗量，降低了电耗，缩短了冶炼时间。
综上所述，电弧炉配加一部分废钢替代品，不仅弥补了低残余元素废钢的不足，而且提高了钢水的纯净度，但也存在增加环境污染（主要是CO排放量）、提高生产成本以及浪费某些金属元素的缺点，尤其当大量配入时，废钢利用率下降。
电弧炉所用造渣料与转炉类似。
2.2 电弧炉所用的燃料电弧炉所用的主要燃料包括氧气、天然气及碳粉。
强化用氧技术的发展和应用，对电弧炉炼钢经济指标的改善起到了重要的作用。
其中氧燃烧嘴、炉门氧枪和二次燃烧是主要的用氧方式，将它们结合使用，可起到改善熔池搅拌效果、促进冶金反应、降低电耗以及提高生产率等作用。
氧燃烧嘴可以保证冷区的温度，强化二次燃烧，因此，能有效地缩短冶炼时间，提高电弧炉的生产效率。
炉门碳氧枪的氧气以超音速离开喷头，穿透炉渣进入钢液进行冶金反应，碳粉则通过压缩空气载体喷入炉内造泡沫渣，并还原钢渣中的氧化铁。
炉门碳氧枪具有提高热源、脱碳和形成泡沫渣的作用。
侧壁碳枪所用碳粉，通过压缩空气载体喷入，为造泡沫渣提供碳源，保证泡沫渣质量的改善。
目前，国内主要电弧炉燃料的消耗情况如表5所示。
3 电弧炉炼钢装备的发展现代电弧炉炼钢技术的发展与LF精炼技术的出现和发展有着密切的关系，它使电弧炉的冶炼功能简单化。
如图1所示，电弧炉炼钢功能的演变过程包括以下三个阶段：第一阶段：包括熔化、氧化、还原的传统型电弧炉。
第二阶段：由于出钢槽式电弧炉炉型的原因，电弧炉必须造好还原渣才能出钢，钢渣混出，还原精炼的任务由LF来完成。
第三阶段：无渣出钢技术的成功开发，还原期全部由LF精炼完成，形成了电弧炉（EAF）+钢包精炼（LF）+连铸（CC）的现代电弧炉炼钢流程。
电弧炉炼钢技术的发展是围绕缩短冶炼周期和降低能耗，与此相应促进了电弧炉装备的发展。
20世纪60-70年代，主要是发展超高功率供电及其相关技术，包括高压长弧操作、水冷炉壁、水冷炉盖、泡沫渣技术等，并开始采用钢包精炼及强化用氧技术。
但这一阶段，电弧炉容量较小，采用炉体倾动还原渣出钢方式，仅是部分还原期移至炉外进行。
20世纪80年代初，钢包精炼（LF）技术及偏心炉底出钢（EBT）技术的应用，将全部还原期移至炉外进行；应用超高功率供电，充分利用变压器功率，提高熔化速度，缩短冶炼周期。
20世纪80年代末，大型超高功率直流电弧炉问世，由于其对电网冲击小、石墨电极消耗低的原因，占据绝对的优势。
与此同时，高配碳、强化用氧技术（包括超音速氧枪、碳氧枪、氧燃烧嘴、底风口、二次燃烧技术）趋于成熟，奥钢联将其称之为K-ES技术，达涅利公司将其称之为Danarc技术，德马克公司将其称之为Korfarc技术。
这一阶段废钢预热开始，大量化学能和物理热的输入增加了新能源，使得冶炼周期大大缩短，电极消耗进一步降低。
20世纪90年代中期，由于连铸单流产量提高，一机多流、多炉连浇技术的发展以及薄板坯厚度的增加，要求进一步缩短冶炼周期，交流电弧炉与直流电弧炉形成竞争发展的趋势。
这时更加关注废钢预热，即二次燃烧和烟气显热的利用问题，不同的废钢预热方式产生了不同类型的电弧炉，它们分别是Con steel电弧炉、烟道竖炉电弧炉、Comelt中心废钢预热竖炉电弧炉、带手指烟道竖炉电弧炉、MSP多级废钢预热电弧炉、Danarc Plus电弧炉、Conarc电转炉、Contiarc电弧炉。