Такой уплотнитель прошел успешные испытания по 100-и 200-т ДСП ЗКО, УМЗ и ЧМК. В настоящее время такая конструкция уплотнителя внедрена на всех 100-т ДСП ЧМК. Изготовление бетонных корпусов уплотнителей освоено на ЧМК в 1985 г. и с этого времени на всех шести электропечах ЭСПЦ-2 комбината уплотнители находятся в постоянной эксплуатации. В качестве энергоносителя в уплотнителях используют азот и сжатый воздух, расход которых составляет 1000-1200 м3/ч на одну печь.
При указанных расходах энергоносителя применение уплотнителей обеспечивало практически полное устранение пыле-газовых выбросов из электродных отверстий в течение всей кампании печи по своду. Незначительный износ корпуса уплотнителя не приводил к разрушению коллектора, что- обеспечивало эффективную работу уплотнителя в течение всей кампании печи по своду. Устранение пыле-газовых выбросов резко улучшило условия труда в цехе и уменьшило загрязнение воздушного бассейна. Устранение высоконагретых газов улучшает условия службы оборудования печи, расположенного над сводом. Положительные результаты длительной эксплуатации уплотнителей конструкции НИИМ на ЧМК позволяют рекомендовать их для всех дуговых печей большой вместимости, в том числе и для печей, работающих с подкрышными зонтами или расположенных в укрытиях. В таких случаях установка уплотнителей, обеспечивающих практически полное устранение неорганизованных выбросов печей в периоды их работы под током, позволяет уменьшить во много раз общее количество газов, требующих очистки. Это достигается при условии, что интенсивный отсос газов из укрытия или зонта происходит кратковременно при завалке шихты в печь с отведенным сводом при выпуске металла в ковш.
В связи с производительность установок с нагревом лома газовыми или мазутными горелками обычно невелика. Длительность нагрева небольших корзин с ломом (10-20 т) составляет 1,5-2 ч. Экономия электроэнергии, по данным, составляет 30-50 кВт • ч/т, длительность плавки уменьшается на 8-10%. В отечественной практике известен опыт эксплуатации установки внепечного подогрева шихты на заводе "Электросталь". Корзины, выполненные из жаростойкой стали, имели вместимость 10-11 т шихты. При расходе природного газа 10- 11 м3/т стали длительность нагрева лома до 500-550 °С составляла 1,5 ч. При работе на подогретом ломе длительность плавки уменьшилась на 9-10%, расход электроэнергии на плавку на 72-78 кВт • ч/т. С учетом энергии, затраченной на нагрев шихты, экономия электроэнергии составляет 60-66 кВт • ч/т стали.
Подогрев лома в загрузочных бадьях до 400 °С обеспечивает экономию электроэнергии до 70-75 кВт • ч/т на 1 т стали при соответствующем уменьшении длительности плавления (10-12%). Однако эффективность использования в таких установках природного газа с высокой теплотой сгорания не намного выше, чем достигаемый на тепловых электростанциях, использующих топливо с меньшей теплотой сгорания.
Кроме установок подогрева лома в завалочных корзинах, за рубежом некоторое распространение получили установки подогрева лома теплом отходящих электропечных газов, конструктивно связанные с электропечью в единый комбинированный агрегат. Важным преимуществом таких установок является возможность нагрева шихты до 1000°С и соответственно большая эффективность их применения. Однако установки подобного типа не получили широкого распространения вследствие конструктивной сложности и необходимости специальной подготовки шихты.
Внепечной подогрев шихты трудно осуществить в большом объеме, поэтому новые электросталеплавильные цехи, оборудованные сверхмощными дуговыми печами большой вместимости (> 100 т), обычно не имеют подобных установок.
Известь с максимальными размерами частиц до 4-5 мм подают в печь из стационарных бункеров, расположенных над печами или не» тележках, снабженных взвешивающими устройствами и перемещающихся по рабочей площадке печного пролета. Скорость пневматической подачи извести в печь может достигать 500-1000 кг/мин. Такой способ также позволяет вводить известь в печь, не прерывая плавления и нагрева металла, ускоряет формирование шлака стандартной основности. Загружать известь в сверхмощную печь перед подвалками шихты мульдами или бросковой машиной, как это делают в отечественных цехах с печами обычной мощности, нецелесообразно, так как увеличиваются внутриплавочные простои и снижается коэффициент использования печи.
Для ускорения шлакообразования в период плавления и создания условий для более быстрого расплавления металлической шихты при эксплуатации сверхмощных печей часто практикуется схема работы с оставлением в печи части металла и шлака, что способствует ускорению шлакообразования. При работе на шихте обычного качества с содержанием <0,05% Р в сверхмощных печах обычно не возникает затруднений с дефосфорацией металла. Быстрое и раннее шлакообразование при достаточном расходе окислителей, увеличение количества и искусственное вспенивание шлака в завершающей стадии плавления способствуют быстрой и достаточно полной дефосфорации металла в результате ускорения массопереноса в металле и шлаке, увеличения фактической поверхности контакта металл-шлак и частичного обновления шлака вследствие стекания части вспененного шлака через порог рабочего окна в шлаковню и добавок новых порций шлакообразующих материалов.
Использование гидравлических ножниц с предварительной подпрессовкой позволяет сформировать всю порцию загруженного лома в единый пакет и порезать его в автоматическом режиме. Для очистки порезанного лома от неметаллических примесей необходимо устанавливать за ножницами виброплощадку или вращающийся барабан, пропуская через них весь порезанных лом.
По данным, ФРГ изготовила ножницы с усилием 10000 кН, предназначенные для переработки различных видов стального лома, конструкций и труб с целью получения качественного сырья для сталеплавильных агрегатов. Ножницы снабжены устройством для регулирования длины куска, что позволяет получать куски лома с размерами, позволяющими подавать их в ковш. Боковые прессы с усилием 4000 кН ломают особо прочные детали до подачи их на резку. Программа обработки лома задается с пункта управления и осуществляется автоматически. Ширина реза до 1,5 м, размеры пакетирующего устройства 2,5X9 м. Производительность ножниц при резке на куски средней длиной 0,4 м составляет 26 т/ч. Лом ножничной резки в больших количествах и достаточно эффективно используют при выплавке стали в сверхмощных дуговых электропечах.
Перспективным методом переработки амортизационного лома является фрагментация (измельчение лома в роторном дробителе молоткового типа с последующей магнитной сепарацией и сортировкой дробленого металла). Значение этого метода переработки лома растет в связи с увеличением количества поступающих в лом автомобилей, бытовых машин, электрооборудования. Извлечение цветных металлов из дробленного лома дает возможность вернуть лом цветных металлов на предприятия цветной металлургической промышленности и уменьшить загрязнение стали вредными примесями, особенно медью.
Первые опыты по установке водоохлаждаемых трубчатых элементов в стены дуговых сталеплавильных печей проводили за рубежом еще в 50-е годы. Трубы диаметром 50 мм закладывали в футеровку стен и благодаря эффекту подстуживания замедляли износ огнеупоров. Однако эти эксперименты не дали заметных результатов по повышению стойкости и были прекращены. Хорошие результаты были получены при установке кронштейновых чугунных холодильников в горячих зонах стен 100-т электропечей ЧМК. Эти холодильники представляли собой чугунные отливки с залитым змеевиком сегментной формы и крепились изнутри кожуха на высоте 600 мм от уровня шлака. Применение холодильников позволило полностью исключить простои на горячих ремонтах стен. Стойкость холодильников достигала 800-1000 плавок.
Повышение электрической мощности дуговых печей резко обострило проблему "горячих" зон в футеровке стен. Неравномерность выделения мощности по фазам и неравномерность, обусловленная геометрией трехэлектродной печи, приводили к тому, что скорость износа огнеупоров против дуг превышала скорость износа стен между фазами с 2,0-3,5 раза. Попытки увеличения толщины футеровки в этих зонах или применения более высококачественных огнеупоров не решали проблемы. Тогда практически одновременно в нескольких странах для защиты футеровки в горячих зонах начали использовать водоохлаждаемые элементы [24, 25]. При этом были получены хорошие результаты. В некоторых случаях коробчатые водоохлаждаемые элементы обнажались вследствие разрушения защитной обмазки, но в течение длительного времени противостояли воздействию дуг. Длительные испытания отдельных водоохлаждаемых элементов показали принципиальную возможность перевода высокомощных дуговых печей на водоохлаждаемые стены. Среди первых ДСП с водоохлаждаемыми стенами была 60-т печь с трансформатором 36 МВ.