4.二次燃烧技术
(1) 二次燃烧定义
　　电弧炉炼钢过程中，产生的大量含有较高CO（含量达到30～40%，最高达到60%）和一定量H2和CH4的废气所携带的能量占炼钢总输入能量的10%～20%，造成大量能源浪费。利用熔池上方的氧枪向炉气中吹氧，使CO在炉内燃烧生成CO2，将化学能转变成热能，促进废钢熔化或熔池升温就是二次燃烧技术。
(2)二次燃烧原理是使氧与熔池上方的CO气体反应
　　在电弧炉冶炼过程中，炉气能量的损失有两种形式：
1）高温炉气带走的物理显热；
2）炉气可燃成分带走的化学能。
　　废气中的物理显热很难被熔池吸收，一般作为废钢预热的热源或其它热源而利用。而可燃气体所携带的化学潜热若能使其在炉内通过化学反应释放出来就可以为熔池所吸收。实践表明，二次燃烧技术可显著提高生产率，缩短冶炼周期和节约电能。
　　电弧炉二次燃烧技术主要有两种：泡沫渣操作二次燃烧技术和自由空间二次燃烧技术。由于自由空间二次燃烧(炉气燃烧)技术，二次燃烧产生的热量通过辐射和对流方式向渣层传递，然后由渣层向钢液传递，其传热效率约为30～50%，故冶炼效果不很明显；而采用泡沫渣二次燃烧技术，由于二次燃烧产生的热量直接由炉渣向钢液中传递，其传热效率约为炉气二次燃烧技术的2～3倍。
　　为了反映二次燃烧反应进行的程度，常用二次燃烧率PCR来表示，并考虑到H2的燃烧，二次燃烧率PCR定义为：

式中：
PCR ——二次燃烧率，%；
%CO₂ ， ——分别为燃烧产物中CO₂和CO 的体积百分数；
%H₂O ——燃烧产物中H₂O  的体积百分数。
评价二次燃烧反应热量的有效利用程度的指标称为二次燃烧的热效率HTE ，用下式表示：
 

式中：
 

　　从上面可以看到，要充分发挥二次燃烧技术的效果，除了要达到较高的二次燃烧率外，还要有较高的热效率。要提高炉气的二次燃烧率和得到较高的热效率，二次燃烧必须在泡沫渣中进行。德国巴登公司应用ALARC-PC技术，吨钢增加氧量10 m3，电耗降低了25 kWh/t，冶炼周期缩短了3.7 min，生产率提高了7%。
　　(3)采用二次燃烧技术可以提高化学能量输入强度，改善了向炉料的能量传输，缩短了冶炼时间，节约了电能，降低了电极消耗。
二次燃烧技术的主要效果有：
　　1）高的二次燃烧比，可达80%以上，废气中CO含量从20%～30%降到5%～10%，CO2含量从10%～20%增加到30%～35%，且大大降低NOx有害气体的排放量；
　　2）节电3～4 kW•h/m3（O2标态），德国BCW用于二次燃烧的供氧量（O2标态）为16.8 m3，节电62 kW•h/t；
　　3）缩短冶炼时间0.43～0.50 min/m3 （O2标态）,从而提高生产率。通常出钢到出钢时间可缩短8%～15%。