徐 龙，李秋菊，马文会，魏奎先，吕国强，邢爱民

(1.昆明理工大学 冶金与能源工程学院，云南 昆明 650093；2. 昆明理工大学 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，云南 昆明 650093； 3. 上海大学 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室，上海 200444； 4. 云南能投化工有限责任公司，云南 昆明650093 )

0 引 言

电弧炉(EAF)生产工艺广泛应用于铬铁、铁镍、镁、二氧化钛、铂族金属、锌等的生产，目前该工艺占世界粗钢总产量的40%.电弧炉在生产过程中有两种技术：直流(DC)系统及交流(AC)系统.与传统的交流电弧炉设备相比, 直流电弧炉具有许多优势,如降低了能源和电极消耗，防止闪变效应以及降低噪音水平等，目前在全球范围内投入使用的新电弧炉大约有70%采用直流技术[1].同时，直流电弧炉的容量也在不断增大，目前投产的直流电弧炉大都在100 t以上，其单位变压器容量一般在1 000 kVA/t以上[2].

电弧炉是将电能转换为熔化炉料所需的热能的热工设备，如图1所示.直流电弧炉通常由一个圆柱形壳体组成, 炉衬有冷却元件和耐火材料.石墨电极从顶部进入容器，原料材料通常通过顶盖的位置处送入容器,并通过向炉内输入电力将炉料加热到熔化.与进料同时引入的化学还原剂能够与熔融材料发生非常迅速的反应，从而产生所需的产品.

图1 直流电弧炉示意图

炉的主要能量来源是直流电弧，电弧在石墨电极的末端和导电熔池的表面之间撞击.等离子体电弧通过电阻电加……