炼钢电弧炉的工艺过程一般分为熔化、氧化和还原三个期。熔化期主要是炉料中油类可燃物质的燃烧和金属物质在高温时气化而产生黑褐色烟尘。氧化期是强化脱碳,由于吹氧或加矿石而产生大量赤褐色浓烟。还原期是除去钢中氧和硫,调整化学成分而投入炭粉等造渣材料,产生白色和黑色烟尘。其中氧化期产生的烟气量最大,含尘浓度和烟气温度最高,所以电炉烟气净化系统应按氧化期进行设计。
有炉外橢炼裝置的高功率和超高功率电炉则无还原期。
1.排烟方式
炼钢电弧炉的排烟方式较多,大致可分为:炉外排烟、炉内排烟、炉内外结合排烟和屋顶排烟等方式。排烟方式应根据治炼钢种、工艺操作、工艺布、炉型、厂房条件、水源情况、投资大小、环境保护、劳动卫生和节能等要求以及维护管理水平进行具体分析和综合比较来确定。

烟尘性质
(1)烟尘成分
炼钢电弧炉烟气的主要成分有:CO、CO2、N2和O2等。烟气中还含有少量的SO2和氟化物。经有关单位测定,当电弧炉有排烟净化措施时,CO、SO2及氟化物的排放浓度都不会超过国家排放标准,因此可不设专门的净化设施。烟气中粉尘的主要成分有:FeO、FeO3、SiO2、CaO、MgO、C以及少量的Al2O)、MnO和S等。其中含量最多的是FeO、Fe2O、CaO等。

2)烟气起始含尘量及其质量粒径分布率
烟气起始含尘量取决于原材料状况、冶炼钢种、治炼工艺和排烟方式。设计参考值如下:
炉内排烟时,含尘量大。可按熔炼毎吨钢产生粉尘8~12kg计算。烟气含尘浓度约为13~20g/m3,最大为22g/m3炉外排烟时,含尘量相对较小。可按熔炼每吨钢产生粉尘6~10kg计算。烟气含尘浓度约为1.0~3.-0g/mk。炉盖單等炉外排烟,其烟气起始含尘量为1.3~1.5g/m;屋顶排烟与炉内排烟方式结合时为1.0~1.5g/m,最大为3.0g/m。
烟尘质量粉径分布率根据操作条件而变化,见表5-21。在吹氧期,烟尘的平均粒径在0.01~0.1m范围内,大约有85%以上是4am以下的尘粒。
烟尘的堆积密度:国内实测500~550kg/m2,国外资料650~800kg/m3。

(3)烟气温度
烟气温度的高低取決于炉子容量大小,治炼钢种及不同冶炼期和排烟方式。用于风管计算,通风机和冷却净化设备的选择,可采用以下参考值:
≥20t的电弧炉炉内排烟t=1250~1400C;
≤1就的电弧炉炉内排烟t=1000~1200℃;
炉外排烟t=100~160℃,一般熔炼时t≤100℃,吹氧时t=100~200℃。设计时可按t=150C;
屋顶排烟t=70℃。