电弧炉炼钢是当前世界上两大主流炼钢工艺之一，具有流程短、能源消耗低、资源循环利用及环境友好等特点。随着全球低碳化目标的推进，中国钢铁工业逐步向短流程炼钢工艺转型，以实现2030年前碳达峰和2060年前碳中和目标。在这一背景下，废钢快速熔化技术成为提升电弧炉冶炼效率、降低能耗的重要方向。
尽管中国电弧炉炼钢技术近年来取得了一定进展，但废钢熔化时间占冶炼时间的50%，且能耗占冶炼能耗的60%-70%。前人研究多集中于废钢熔化速率的定性描述，对熔化过程缺乏定量分析。此外，电弧炉冶炼效率与国外发达国家相比仍有较大差距，成为制约短流程工艺发展的重要因素。
北京科技大学的杨树峰教授及其团队通过全面回顾废钢熔化速率的研究，提出了废钢熔化机理的详细理论并总结了其主要影响因素。研究分析了现代电弧炉炼钢过程中大炉容比、高碳熔池、强化供氧等技术对废钢快速熔化的促进作用，并提出了一系列优化措施，包括底吹搅拌技术与废钢预热-连续加料工艺。
相关研究成果以“中国现代电弧炉炼钢废钢快速熔化技术进展”为题目发表于《中国冶金》2021年第31卷第9期。论文作者为：段卫平，杨树峰，李京社，张福君，习小军，王田田。
该论文的主要研究结果与结论如下：
废钢快速熔化过程可分为三个阶段：凝钢阶段、渗碳助熔阶段和热透速熔阶段，其中渗碳助熔阶段占熔化时间一半以上。
大炉容超高功率电弧炉结合废钢预热技术可显著缩短熔化时间，提升工艺效率。
提高钢液碳含量、增强熔池搅拌强度和优化炉型设计有助于废钢快速熔化。
Conssteel电弧炉设计通过废钢连续预热和加料，实现了炼钢工艺的全流程连续化。
底吹搅拌技术和强化供氧形成的复吹技术，可有效改善冶炼效率并降低能源消耗。
论文中的主要图片和表格如下：
图1. 废钢熔化过程中温度和浓度分布示意图
图2. 熔池不同碳含量条件下钢棒表面微观组织变化
图3. 废钢熔化机理示意图
图4. 废钢中心温度随浸入时间的变化
图5. 钢棒直径随浸入时间的变化
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