任占誉，华志宇，王 斌

(昆明有色冶金设计研究院股份有限公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

发展和运行了近百年，水冷炉壁的发展使超高功率、采用长弧操作，提高生产力和电效率成为现实。尽管交流电弧炉采用了如水冷炉盖、壁，导电横臂，造泡沫渣和底吹搅拌技术等新技术，但多方改进的交流超高功率电弧炉仍有3个致命弱点：①电弧不稳定，噪声大，闪烁效应使电网受干扰和过度的炉壁烧损；②热效率不高，电力传输损失大；③石墨电极消耗大，相当于电耗费用的30 %。

全密闭直流电弧炉(以下简称DC炉)基于自身的特性，能克服上述弊端，20世纪70年代大功率可控硅整流装置日趋完善，全密闭直流电弧炉重新获得发展，越来越多的应用于铁合金行业、钛合金行业，已有取代交流电炉的发展趋势。

全密闭DC炉在炉膛内为垂直导电方式，炉底为阳极，冶炼时不受电阻率的影响，易于实现高电压长弧冶炼操作，形成开弧冶电弧炉的萌芽阶段是采用直流发电机组供电，即直流DC炉，但在19世纪末三相交流电弧炉问世，冶炼过程产生大量高温煤气，最高煤气温度可达1 800 ℃。为保证DC炉安全运行，炉内一般为微正压操作。

因烟气带走的热量，包括烟气显热、煤气的化学能，相当于输入炉内电能转化的热量，因此，充分进行DC炉余热回收，是电弧炉生产降耗的重要措施之一。如将煤气显热回收，加之煤气燃烧锅炉，可实现回收输入电能的40 %～50 %的能源。

1 直流DC炉微正压及煤气回收现状及难点

1.1 国内外已有工艺

我国有色冶炼行业和铁合金行业，2010年前建设的项目大多使用敞开式或半密闭三相交流电炉进行硅铁、锰铁、钛铁的冶炼生产。……