Sanayi tipi elektrik ark ocagındaki (EAO) hurdanın, ergime sıcaklıgına çıkarılabilmesi için büyük miktarda kimyasal enerjiye ve elektrik enerjisine ihtiyaç vardır. Yüksek kapasiteli modern bir ocak her yüklemede maksimum 350 ton kadar hurda isleyebilir. Bu islem yaklasık 60 dakika sürer ve EAO'da üretilen her ton çelik için yaklasık 8 GJ'luk enerji tüketilir. Bu tüketim, entegre tesislerde yapılan çelik üretimi esnasındaki tüketimin yarısı olmakla birlikte 100.000 nüfuslu bir sehrin elektrik enerjisi tüketimine esdegerdir. Dünyada toplam çelik üretim kapasitesi 1,5 milyar ton/yıl oldugu düsünüldügünde küçümsenmeyecek kadar yüksek tüketimlerin oldugu görülmektedir. Günümüzde ergitme süresini azaltan ve enerji maliyetini düsüren çözümler kadar EAO'ların verimlerini arttırmak için kimyasal enerjiden daha fazla faydalanılması da önemlidir. Bu amaçla ön ısıtmada kullanılan brülörün tasarım parametrelerinin belirlenmesi, ergitme islemi devam ederken enerji kaybına sebep olmadan ilave hurdanın ocaga yüklenebilmesi, gerektiginde ek yüksek gücün elde edilebilmesi, ocagın ideal sartlarda ve hızla bosaltılabilmesi gibi düzenlemelerin de yapılması gerekir. Klasik EAO'nda, katı haldeki hurdanın ocaga ilk yüklemede yüksek yogunluklu yüklenememesi nedeniyle, ilk yüklemeyi takiben ikinci yükleme yapılabilmektedir. Üstteki tek kapaktan hurda ilavesi yapılırken ergitme islemi durdurulur. Ocak kapagının açılması ile büyük miktarda enerji kaybı oldugu için ergime süresi uzar. Ocaklardan bu yolla kaybolan ısıl güç 10-20 kW-h/ton mertebelerindedir. Enerji maliyetinin düsürülmesi amacıyla, saft ocakları ve yandan beslemeli ocaklar gibi degisik EAO tasarımları yapılmıs olsa da istenen basarı tam olarak saglanamamıstır. Tamamlanan bu projede, ısı ve enerji kaybını azaltarak verimi artırmak amacıyla ergitmeyi durdurmadan sürekli hurda sarjı yapılabilen yeni tasarım EAO, enjektör konum parametreleri optimize edilmeye ve EAO'nın enerji verimi iyilestirilmeye çalısılmıstır. Bu amaçla, ANSYS hesaplamalı akıskanlar dinamigi (HAD) yazılımı kullanılarak, EAO'ndaki yanma, ısı ve kütle geçisi gibi çok karmasık süreçlerin sayısal bir modeli kurulmustur. Bu sayısal model ile yapılan simülasyonlardan; EAO'daki yanma ve elektrik arkı ile enerji üretimi, eriyige, yan duvarlara ve üst kapaga, iletim, tasınım ve ısınımla olan ısı geçisleri ve bacadan olan ısı kayıpları sürekli rejim sartlarında hesaplanmıstır. Klasik EAO standart enjektör konumlandırılması için yapılan çözümlemelere göre; yanma ile ortaya çıkan toplam ısıl güç 10,512 MW'tır. Bunun yanında eriyik yüzeyinden ısınım ve tasınımla eriyige geçen ısıl güç 19,783 MW olarak hesaplanmıstır. Böylece sistemdeki toplam enerjinin %9.5'i yanma reaksiyonlarından saglanırken %18'i de ısınım ve tasınım yoluyla eriyige geçtigi belirlenmis olup literatür ile uyumlu oldugu görülmüstür Optimizasyon çalısmaları için ele alınan enjektör konum parametreleri; enjektörlerin merkez açısı (EMA: 40°-110°), enjektörlerin püskürtme açısı (20°-50°) ve enjektörlerin uzunlugu (200- 700 mm) genis bir aralıkta degistigi belirlenmistir. Bu nedenle, nihai optimizasyon çalısmasından önce yapılan parametrik analizlerde ele alınan EMA 60°-80°, püskürtme açısı 35°-45° ve enjektör uzunlugu 250 mm-400 mm aralıgında çalısılmıstır. Bunun için yazılımda mevcut olan Response Surface Optimizasyon yöntemi kullanılarak ele alınan parametrelerin optimum degerleri belirlenmistir. Yeni tasarım ocagın nihai optimizasyon çalısması sonrasında elde edilen enjektör konum parametreleri; EMA 80°, püskürtme açısı 35° ve enjektör uzunlugu 400 mm olarak belirlenmistir. Böylece yeni tasarım EAO'nın standart enjektör konum parametrelerine yönelik yapılan çalısmalar ile nihai optimizasyon sonrası elde edilen enjektör konum parametrelerin sonuçları karsılastırıldıgında; yanma ile ortaya çıkan enerjide yaklasık %30'luk bir artıs saglanırken erige geçen ısı miktarında ise yaklasık % 10'luk bir iyilesme oldugu görülmüstür.