在美国，大约 70% 的钢铁生产使用电弧炉 (EAF) 工艺熔化废铁和原生铁，以比从矿石冶炼更节能的工艺制造钢铁。但 EAF 炼钢效率取决于许多因素，密苏里科技大学的研究人员正在努力通过使用光纤传感器来节省与 EAF 钢生产相关的能源和成本。

“这些是高生产率装置，可以在 30 到 40 分钟内生产 170 吨钢材，”密苏里科技公司炼钢技术 F. Kenneth Iverson 讲座教授兼该研究项目的首席研究员 Ronald O'Malley 博士说。“这需要非常高的能量输入，您必须在这些条件下保护熔炉免受损坏。”

密苏里科技公司Kent D. Peaslee 钢铁制造研究中心(PSMRC) 的主任 O'Malley说，EAF 保护的一种方法是在炉子中使用炉渣生成炉渣泡沫，可以覆盖电弧并保护炉子侧壁和屋顶免受电弧辐射。在该研究项目中，光纤传感器用于检测熔炉中的热点，随着它们的发展，传感器输出可用于激活灵活的喷射系统，该系统从碳和氧中引导化学能，并根据需要产生熔渣泡沫。集成的动态控制系统还将用于适应来料废金属和新铁的差异，以节省能源、降低运营成本并提高产量。

O'Malley 说，两家钢铁公司 Big River Steel 和 Commercial Metals Co. 将主持示范测试。

“这项工作令人兴奋的是，这些光纤系统传统上并未在这种环境中使用过，”O'Malley 说。“我们实际上正在为 EAF 不同部分的特定应用量身定制几种类型的光纤技术。”

O'Malley 一直在研究用于炼钢其他应用的光纤传感器，他说该行业对光纤应用感到兴奋。O'Malley 说，研究人员正在定制不同的光纤技术以获得不同的测量长度和分辨率，从而根据需要获得更高的区域覆盖率与更高分辨率的覆盖率。

Missouri S&T 与亚利桑那州立大学和持续改进专家 (CIX) 合作开展研究项目，为钢铁行业提供 EAF 培训和优化服务。除了 Big River Steel and Commercial Metals Co.，钢铁生产商 Gerdau 和 Nucor 以及工业气体和技术供应商 Linde 也参与了这项研究。

Gerdau 和 Nucor 是 S&T 的 PSMRC 的成员，PSMRC 是一个由钢铁公司、铸造厂、供应商和大学研究人员组成的联盟，共同致力于解决炼钢问题。该中心提供行业驱动的研究，以教育和培训密苏里科技学院冶金工程专业的学生，​​以保持钢铁行业在未来的发展。