通过对超高功率电弧炉炼钢过程的理论分析,找出各物理化学过程、物理量之间的相互关系,同时结合现场大量数据和专家经验,建立了一个理论与经验相结合的电炉冶炼模型.该模型主要包括冶金模型、热模型、电工模型等,各模型之间既相互独立、自成体系、又相互关联、相互影响.通过该模型的仿真,可找出电弧炉炼钢过程最优工艺参数.运行该模型,针对150t UHP-DC电弧炉兑铁水工艺的具体情况,调节主要操作工艺参数,得到如下结论:1.电弧炉兑铁水工艺明显改善冶炼初期的熔池状态,加速废钢熔化过程,降低电弧炉冶炼过程的电砂和缩短冶炼周期.对于150tUHP-DC电弧炉在铁水兑入量占总入炉量的30%时,可以降低冶炼过程的电耗115kwh/t以上.2.在电弧炉兑铁水工艺中,高温铁水应该在炉内空间许可的条件下尽早入炉,以利于冶炼初期熔池的形成,从而相对减轻熔池脱碳任务,缩短冶炼周期.同时铁水的兑入量以总入炉量的25%~30%为宜.3.电弧炉兑铁水工艺对石灰的需求量高于不兑铁水条件下电弧炉冶炼的石灰用量,150t电弧炉兑铁水30%时的石灰用量为4000~5000kg,这有利于保证炉渣具有合理碱度.4.电弧炉兑铁水工艺过程中,当铁水兑入量为30%时,吨钢氧气消耗量要求27.5Nm<3>/t左右.入炉量5.二次燃烧操作能充分利用炉气的化学能,促进废气的能量利用和熔池升温,达到降低电耗的目的.在兑铁水30%和75%的二次燃烧率条件下,PC枪的氧气用量平均为5.8Nm<,3>/t,此时电能消耗可降低22.3kwh/t.