20世纪90年代大容量、超高功率电弧炉在我国有较快的发展，安钢100t交流竖式电弧炉自1999年11月投产以来，围绕着缩短冶炼周期这一核心技术而不断提高技术和操作水平，实现了冶炼周期的持续降低，班产冶炼周期最低缩短至37 min/炉。

　 在对安钢100 t电弧炉的工艺及装备因素进行了讨论.并分析总结了缩短电弧炉冶炼周期的生产实践。

1 100 t电弧炉技术、工艺参数及操作工艺

　 安钢100 t电弧炉是引进FUCHS公司带手指形托架的超高功率交流竖式电弧炉 ( UHP FSF) ,其主要设备技术参数见表1。100 t电弧炉缩短冶炼周期采取的主要技术措施为:超高功率供电;强化冶炼、供氧.提高化学能输入;废钢预热;连续加料(第一料篮废钢加入后兑加铁水，之后加入第二料篮废钢)，缩短加料时间;提高炉龄，缩短补炉时间。其主要操作工艺为:

　 出钢口填砂→打开手指形托架装入第一批废钢料→开启氧油烧嘴、送电、兑铁水、吹氧→电耗5~ 9 MW· h时兑铁水完毕，停电加入第二批废钢料、送电、吹氧.废钢熔清后停氧油烧嘴，测温、取样、成分、温度合适准备出钢。

表1　 100t　UHP FSF电弧炉设备主要技术参数

项目	技术参数	项目	技术参数
公称容易/t	100	电压级数/级	1～12
最大炉容量/t	125	电极直径/㎜	610
留钢量/t	25	氧油烧嘴/MW	5×3.0
变压器容量/MVA	60+20%	氧枪氧流量/m3·h-1	3000～5500
电压/V	550～990	氧枪碳粉流量/㎏·min-1	5～50

2 改进冶炼工艺提高操作水平

2.1 优化铁水热装技术

　 铁水热装时不用开启炉盖，不影响电弧炉送电，兑铁水流速5～10 t/min。此项技术与电弧炉留钢留渣工艺相配合及早造泡沫渣，极大地提高了电弧炉生产效率，缩短了冶炼周期。

　 由图1可见，根据100 t电弧炉的工艺设备状况，当电弧炉兑铁水量接近33%时，电弧炉冶炼周期最短，电弧炉单炉冶炼周期接近40min 。

图1 铁水加入量对100t竖式电弧炉冶炼周期的影响

　 兑铁水量超过33%时，因受到电弧炉的供氧压力和流量的限制，电弧炉精炼期脱碳时间增加，冶炼周期延长。

2.2 优化供电制度和利用物理热

　 l00t电弧炉供电系统配备动态无功功率补偿装置(SVC，根据电弧炉留钢留渣、热装铁水等工艺情况，采用低功率起弧、高功率穿井，熔池形成后最大功率供电，钢水升温速度较快。

　 在操作上采取熔化期和氧化期结合方式，采用留钢留渣，加快泡沫渣的形成，提高有功功率输入;l00 t竖式电弧炉有功功率高达60～64 MW,变压器功率应用较充分(额定功率为72 MW)。

　 废钢经预热后温度可达到400～600℃，100 t竖式电弧炉热停工时间每炉仅3～5 min，各种热停工时间可同时作业互不影响。

2.3 强化用氧及优化利用辅助能源

　 单个烧嘴氧气供应速率为300～800 m³/h,轻柴油供应速率为100～300L/h,熔化初期废钢受热面积大，烧嘴效率可高达80%。

　 通过水冷碳氧枪操作，促进了熔池搅拌使温度、成分均匀，使电弧炉高效生产。

2.4 提高操作水平

　 从操作上缩短冶炼周期的措施有:

　 (1)合适的电弧炉装入量,100t电弧炉总装入量控制在125～128 t时，单位时间钢产量最高(图2)，同时钢水收得率较高;(2)均衡配料、合理布料，减少电弧炉热停工和热损失;(3)应用圆心底出钢技术;( 4)做好前期低温脱磷。

图2 100t竖式电弧炉装入量对小时产量的影响

3 应用效果

　 安钢100 t交流竖式电弧炉，应用电弧炉冶炼周期综合控制理论指导生产实践，使电弧炉作业率达到了92%以上，冶炼周期平均为41min,最高班产钢(8h)13炉，日产铸坯量最高达到3850 t,月钢产量达到11万t，取得了显著的经济效益。

4 结论

　 (1)根据100 t电弧炉的工艺设备状况，当电弧炉兑铁水量接近33%时，电弧炉冶炼周期最短，可达37 min。

　 (2)优化了供电曲线，提高有功功率输入，可达到60 MW，超过变压器额定功率的80% ,缩短废钢熔化时间。

　 (3)安钢100 t交流竖式电弧炉采用电弧炉冶炼周期综合控制理论，取得了良好效果，电弧炉冶炼周期平均达到41min，一年电弧炉每吨炉容量产钢超过1万t,经济效益显著。