在“双碳”目标的背景下，突破性技术和工艺的开发与应用成为未来钢铁工业的主要方向。
目前，中国的粗钢生产主要以高炉－转炉炼钢工艺为主。该工艺涉及从原料处理到炼铁、炼钢的全流程，因此能耗和碳排放强度较高。其中，煤炭是该工艺的主要燃料和CO2排放的主要来源。
相比之下，电弧炉短流程炼钢工艺则以回收的废钢作为主要原料，以电力为能源介质，并利用电弧的热效应将废钢熔化为钢水，实现了“以电代煤”的目标，具有良好的降碳效果。“近零碳排放”的电弧炉炼钢工艺使用绿色清洁能源冶炼低碳或微碳原材料，并通过“非涉碳”冶炼技术生产钢坯，从而实现炼钢过程中CO2的近零排放。
电弧炉短流程炼钢工艺的概述
电弧炉炼钢是一种利用电弧热效应对炉料进行熔炼的炼钢方法。通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能，利用电极端部与炉料之间的电弧产生的热能进行炼钢。
电弧炉炼钢主要使用废钢作为原料，辅以合金、石灰、增碳剂等辅助原料。电弧炉炼钢的基本工艺包括：渣料清除、装入金属炉料、供电、熔化、氧化、还原精炼和出钢。
电弧炉绿色化生产技术的介绍
电弧炉绿色化生产的目标是降低能源消耗、减少污染物排放，并提高资源循环利用率。为实现电弧炉的绿色化生产，相关技术如余热回收、焦炭替代和废钢预热等逐步研发。
余热回收：电弧炉冶炼过程中产生大量高温含尘烟气，这部分热量约占电弧炉总输入能量的11%，最高可达20%。有效利用烟气中的能量可以节约大量能源，间接降低CO2的排放。
焦炭替代：在传统的电弧炉炼钢过程中，为满足熔池升温、搅拌和制造泡沫渣埋弧的需求，需要添加焦炭等不可再生的化石能源。而在电弧炉绿色化生产中，应尽可能减少对焦炭等化石能源的消耗。
废钢预热：对废钢进行预热后再投入电弧炉可以缩短冶炼周期，降低能源消耗。这是电弧炉炼钢的重要节能技术之一。
国内电弧炉短流程炼钢工艺的发展现状
随着“双碳”目标的推进、废钢资源迅速增加以及废钢价格的下降，电弧炉炼钢将在中国成为一种重要的炼钢工艺。
未来，电弧炉炼钢将进一步优化全流程工艺，包括配料、供电、供氧、辅助能源输入、制渣等方面。完善操作、工艺、质量、成本和环保等各方面的电弧炉炼钢流程，最终实现电弧炉绿色、智能、高效和低成本炼钢的目标，进一步推动钢铁工业的转型升级。