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本论文以石钢公司60t电弧炉炼钢过程为研究对象，旨在认识到其物质转化过程中发生的各种元素流向以及多个放热、吸热化学反应，从而建立电弧炉炼钢过程的冶金模型和热模型，对现场炼钢生产起到一定的指导作用。论文对电弧炉炼钢实际进行分析研究指出，与转炉炼钢过程相比，电弧炉炼钢过程实现原料向合格钢水转化的主导过程是能量的需求和供应，并建立了电弧炉炼钢过程的功率需求预报模型。研究中对石钢60t电弧炉炼钢过程进行系统分析，建立了冶金模型和热模型，进而自主开发了辅助软件工具——EAF SPM。论文对60t电弧炉炼钢使用四元炉料工况进行了模拟计算与炼钢生产实际相结合，对于炼钢过程中的能量供应状况进行计算分析，从而指导炼钢操作。两次工业试验研究中均借助于辅助软件工具进行了计算机离线分析指导，共试验202炉次，分别为针对GCr15轴承钢进行了24炉试验，多类钢种178炉生产的综合性试验。试验结果表明：两次工业试验的主要生产技术指标均较好，其中：(1)出钢量、金属收得率和冶炼周期均为有明显变化，说明未对正常炼钢生产造成影响；(2)对于吨钢氧耗波动范围要比原有工艺控制得好。平均吨钢氧耗均有所提高，第一次工业试验由原有的25.9m3/t提高至28.2m3/t，提高了2.3m3/t，涨幅为8.9%；第二次工业试验则由原有的26.3m3/t提高至29.1m3/t，提高了2.8m3/t，涨幅为10.6%；(3)对于吨钢电耗波动范围要比原有工艺控制得好，平均吨钢电耗均有所降低，第一次工业试验由原有的333.0kWh/t减少至302.8kWh/t，足足降低了30.2kWh/t，降幅为9.1%；第二次工业试验则由原有的279.0kWh/t减少至244.8kWh/t，足足降低了34.2kWh/t，降幅为12.3%。通过对电弧炉炼钢过程冶金模型和热模型的建立和计算，再经过两次工业试验的验证，能够达到预期节电节能的目的，进而也说明采用自主开发的软件工具进行离线计算分析，在现场指导炼钢生产是行之有效的。