Возможна установка завалочного мостового крана поперек традиционно расположенных пролетов главного здания цеха. В этом случае пути для крана размещены в нескольких пролетах и кран может перемещаться через несколько пролетов, обслуживая всего одну печь. Такой вариант позволяет отказаться от передаточных железнодорожных тележек, транспортирующих бадью. К преимуществам подобной схемы относятся также резкое уменьшение длины моста крана, снижение общей массы крана и затрат энергии на его перемещение. Поскольку мостовой кран, обслуживающий только одну печь, занят сравнительно небольшое время (выполняются операции: завалка и подвалка шихты, заправка печи, перепускание, наращивание или смена электродов), то один крановщик во многих случаях может обслуживать два таких крана.
В современных электросталеплавильных цехах мелкий лом, необходимый для корректирования температуры металла, хранится в бункерах бункерного пролета и оттуда может быть подан в ковш в заданном количестве при помощи специальной системы подач, и материалов. Возможность корректировки темпера туры металла присадками лома в сталеразливочный ковш значительно упрощает ведение плавки в сверхмощной печи, позволяя проводить форсированный нагрев металла после расплавления шихты.
Организация дозированной загрузки добавочных материалов в своде из расходных бункеров позволила отказаться от использования завалочных машин в печном пролете, существенно упростив работу в нем. Появилась возможность проведения загрузки шлакообразующих, твердых окислителей, кокса, ферросплавов в рабочее пространство печи без отклонения печи и подъема электродов, уменьшение внутриплавочных простоев, повышения степени использования мощности трансформатора за плавку, увеличения производительности печи и обеспечения ряда технологических преимуществ: ускорения формирования печного шлака в результате присадки шлакообразующих порциями, улучшения условий стабильного поддержания пенистого шлака в печи периодическими добавками кокса и в случае необходимости окислителей на шлак.
Раннее удаление большого количества шлака нарушает и замедляет равномерное плавление окатышей и может привести к увеличению тепловой нагрузки на стены печи вследствие уменьшения степени экранирования дуг шлаком. Иногда для более полного удаления шлака периода плавления в печь присаживают плавиковый шпат и некоторое количество углеродсодежащего материала.
Выше отмечалось, что плавление металлизованных окатышей стремятся совместить с так называемым управляемым окислительным рафинированием ванны, т.е. с окислением примесей и нагревом металла к концу плавления до температуры, близкой к температуре выпуска. Это способствует существенному уменьшению общей длительности плавки.
При плавке с использованием металлизованного сырья в конце плавления окисленность металла практически не отличается от окисленности металлической ванны при работе на ломе и определяется только содержанием углерода в металле, которое регулируется добавками окислителей в ванну. В связи с совмещением процессов плавления и окисления примесей классический окислительный период при плавке на металлизованном сырье обычно не проводят. После полного проплавления шихты и удаления шлака обычно проводят короткий период доводки (10-15 мин).
В условиях сверхмощной печи доводку проводят под остатками шлака периода плавления, т.е. фактически применяют одношлаковый процесс плавки с доводкой под окисленным шлаком. Следовательно, вся плавка с использованием металлизованного сырья проводится в окислительных условиях и десульфурация металла в печи затруднена.
Окатыши загружают в печь непрерывно через отверстие в своде, реже через отверстие в стене печи. Раннее начало завалки окатышей позволяет больше времени работать с длинными мощными дугами, так как на откосах и у стен печи в это время еще лежит нерасплавленный лом, защищающий футеровку от излишнего теплового облучения. Плавление окатышей сопровождается восстановлением оксидов железа углеродом шихты и кипением ванны.
Для уменьшения длительности периода плавления и улучшения его показателей большое значение имеет правильный выбор скорости окисления углерода расплава, влияющей на скорость плавления окатышей. При малой скорости окисления углерода вследствие слабого перемешивания ванны снижается интенсивность теплопередачи в ванне и уменьшается, скорость плавления окатышей. При очень большой скорости окисления углерода наблюдается бурное газовыделение, процесс окисления становится неуправляемым и приходится уменьшать скорость завалки окатышей в печь. Оптимальной для крупных печей считают скорость окисления углерода в период плавления 30-35 кг/ч на 1 м2 площади зеркала ванны. Оптимальная скорость непрерывной загрузки окатышей при степени металлизации 90% должна быть на уровне 33 кг/(МВт-мин). В условиях 150-т печи ОЭМК скорость загрузки окатышей составляет 15-25 кг/(МВт • мин). Интенсивность окисления углерода и кипения ванны регулируют добавками окислителей (окисленные окатыши и газообразный кислород) или науглероживателя (кокса).
Для офлюсования пустой породы окатышей, создания условий для дефосфорации металла во время плавления, уменьшения эрозии основной футеровки во время плавления в печь вводят известь. Загрузка ее производится одновременно с загрузкой окатышей.
Высокая мощность печного трансформатора позволяет быстрее нагреть металл в окислительный период плавки; дефосфорация стали при плавке в сверхмощной печи может быть практически завершена уже в период плавления. В связи с этим главной особенностью окислительного периода плавки в сверхмощной печи является его малая продолжительность (обычно 15-30 мин). Все технологические задачи окислительного периода плавки решаются намного быстрее, чем в обычной печи, и осуществляются одновременно.
Для окисления избыточного количества примесей (прежде всего углерода) используют преимущественно газообразный кислород, подаваемый в ванну сводовыми фурмами или трубками с достаточно большой интенсивностью [0,5-1,0 м3/(т-мин)]. Твердые окислители обычно применяют в небольших количествах для быстрого повышения окисленности и вспенивания шлака. По данным, при введении в печь в окислительный период большого количества железной руды и извести скорость обезуглероживания и дефосфорация металла снижались. По-видимому, это вызвано повышением затрат тепла на плавление руды и извести, замедлением перехода кислорода из шлака в металл, вследствие этого снижением скорости нагрева и температуры металла.
Важным условием достаточно полного использования мощности печного трансформатора и быстрого нагрева металла является наличие в печи вспененного шлака, экранирующего длинные мощные дуги. В связи с этим необходимо совмещать по времени нагрев металла и окисление углерода; не желательно спускать из печи большое количество шлака; если это необходимо, то потери шлака должны компенсироваться добавками шлакообразующих материалов.