現(xiàn)代短流程電弧爐煉鋼方法可以與轉(zhuǎn)爐煉鋼法相匹敵，除了流程本身具有優(yōu)勢外，更得益于電弧爐工藝與裝備的不斷改進，使電弧爐煉鋼生產(chǎn)的主要經(jīng)濟指標不斷刷新。先進設(shè)備在全廢鋼操作條件下已達到出鋼——出鋼時間45min、電耗300kWh/t的水平。在采用兌加30%～50%以下鐵水或熔融還原鐵水后，電弧爐進一步提高了產(chǎn)品質(zhì)量，縮短了冶煉時間，降低了電耗，同時增加了工藝的靈活性。經(jīng)過一系列改革，現(xiàn)代電弧爐與傳統(tǒng)電弧爐工藝裝備有了很大差別，已成為煉鋼工藝過程眾多環(huán)節(jié)中的一環(huán)——初煉。

（1）大型化和高功率化。容量過小的電弧爐不僅生產(chǎn)率低，而且技術(shù)經(jīng)濟指標很難與精煉、連鑄、連軋設(shè)備配套，因此擴大爐容量是提高和改善短流程生產(chǎn)線整體效率的有效手段。20世紀70年代以來，許多國家逐步淘汰了30噸以下的電爐，取而代之的是大容量電爐。爐容量增加的同時伴隨輸入電功率的提高，噸鋼配置的變壓器容量向高功率、超高功率的方向發(fā)展。

（2）長弧操作與泡沫渣埋弧工藝。電弧爐提高輸入功率的同時也增加了短網(wǎng)的電能損耗，采用高電壓、小電流為特征的長弧操作對于減少電損失是相當有效的。為了避免長弧所引起的輻射熱損失增加及對爐襯、爐蓋壽命的不利影響，在熔煉過程中造泡沫渣遮蔽電弧以提高電弧傳熱效率是十分必要的。此外，泡沫渣還能明顯降低電弧爐冶煉時的噪音。

電弧爐生產(chǎn)碳鋼和低合金鋼時使用碳氧槍很容易使渣中產(chǎn)生足夠的CO氣體使爐渣泡沫化，而在冶煉不銹鋼等鋼種時，則需利用含碳酸鹽發(fā)泡劑的熱分解產(chǎn)生CO2氣體以形成泡沫渣。

（3）電氣設(shè)備改進與直流供電。電弧爐電氣設(shè)備的改進包括電極自動調(diào)整、導(dǎo)電橫臂和“一電雙爐”的配置等。交流電弧爐上的電極自動調(diào)整保證三相功率平衡和最大功率的輸入。與采用匯排方式相比，用銅-鋼復(fù)合板或鋁合金制成的導(dǎo)電橫臂降低了短網(wǎng)電阻，也使裝備更輕便和易于維護。雙爐殼交替使用一套供電系統(tǒng)的“一電雙爐”的形式能充分發(fā)揮電氣設(shè)備的使用效率，明顯提高電弧爐生產(chǎn)能力。與交流電弧爐相比，直流電弧供電避免了三相電極在爐內(nèi)所造成的“熱點”和“冷區(qū)”，還可以降低對電網(wǎng)的閃爍干擾，減少電極的表面氧化消耗。

（4）能源多樣化。爐料的高配碳以及采用超音速水冷氧槍強化吹氧助熔使現(xiàn)代電弧爐中元素氧化產(chǎn)生的熱量占總熱量輸入的1/3左右，燃料-氧槍燒嘴又能提供10%～20%的能量輸入，這些都可以明顯降低電能的消耗。電能屬于二次能源，若采用火力發(fā)電時煤轉(zhuǎn)化為電能的效率以30%計，電能在電弧爐中轉(zhuǎn)化為熱能的效率約為70%，則從煤到熱能熔化廢鋼的總熱效率只有20%左右，而利用燃料與氧氣的直接燃燒產(chǎn)生的熱量熔化廢鋼時熱效率可達40%以上。可見，在電弧爐中以煤、燃油和天然氣等一次能源替代電能可提高能源綜合利用率。此外，燒嘴和煤氧槍提供的附加熱能也相當于提高了總的輸入功率。

（5）二次燃燒與廢鋼預(yù)熱。由于高配碳和強化吹氧操作所產(chǎn)生的大量CO氣體，二次燃燒將其中的化學能轉(zhuǎn)化為熱能，同時也有利于爐氣的安全排放。但是由于爐內(nèi)的二次燃燒只能將CO轉(zhuǎn)化為CO2中大約30%的熱量傳遞給熔池，有必要通過廢鋼預(yù)熱來回收爐氣里的顯熱。

(瞳)