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.
Принцип работы в завершающей стадии плавления на относительно коротких погруженных в расплав дугах иногда используется и на печах с водоохлаждаемой футеровкой, так как при таком режиме меньше облучается кирпичная футеровка нижней части стен, а ванна лучше усваивает энергию дуг.
Мощные короткие дуги глубже погружаются в расплав. В результате экранирования дуг расплавом излучение на футеровку стен и свода печи уменьшается и увеличивается усвоение тепла ванной, так как ей непосредственно передается большее количество энергии. Дуги горят более стабильно и меньше отклоняются к стенам под действием электродинамических сил. Несмотря на уменьшение коэффициента мощности печной установки, общее усвоение энергии ванной может возрастать, так как оно растет быстрее, чем снижается коэффициент мощности. В работе показана зависимость коэффициента использования тепловой энергии в рабочем пространстве печи (в общем случае — отношение доли активной мощности, расходуемой на повышение энтальпии расплава, к средней подводимой активной мощности) от коэффициента мощности. С уменьшением коэффициента мощности от 0,8 до 0,65 т возрастал с 0,4-0,5 до 0,6-0,7. По данным, жидкий металл нагревался при работе на коротких дугах почти в два раза быстрее, чем при работе на длинных дугах.
Вместе с тем, как отмечалось выше, работа на больших токах в общем случае неэффективна, так как приводит к увеличению мощности электрических потерь, снижению электрического к.п.д. установки, увеличению расхода электроэнергии на плавку и графитированных электродов (интенсивность расхода электродов вследствие окисления с боковой поверхности и эрозии торца возрастает пропорционально /*, где к =1-5-2).
На промежуточных 6-10 плавках только подправляют откосы и шлаковый пояс печи исходя из их фактического износа. Операции заправки сверхмощных дуговых печей почти не осуществляют вручную.
По указанным причинам количество тяжеловесной обрези в шихте необходимо ограничивать.
Особое место в практике работы сверхмощных дуговых печей занимает случай работы с использованием металлизованного сырья. Благодаря высокой чистоте металлизованного сырья появляется возможность производить в сверхмощной печи сталь очень высокого качества или, добавляя к металлизованному сырью лом низкого качества, получать сталь обычного качества без дополнительных затрат. Технико-экономические показатели работы печей в таком случае достаточно высоки. Производство электростали с использованием металлизованного сырья постепенно увеличивается, несмотря на некоторое увеличение расхода электроэнергии при работе на шихте с большим количеством такого сырья, связанное с дополнительными затратами энергии на плавление кислой пустой породы и избыточного количества извести.
Описанная схема работы печи с оставлением части металла и шлака в отечественной литературе получила название работа дуговой печи ",на болоте", в немецкой литературе — работа с оставлением "зумпфа" ("болота"). По имеющимся сведениям, такая схема работы позволяет улучшить показатели плавки, так как оставленный в печи шлак, способствуя раннему шлакообразованию на следующей плавке, обеспечивает возможность более ранней дефосфорации металла и уменьшения продолжительности плавки, а, оставленный в печи металл защищает футеровку подины от локальных перегревов в период формирования ванны, тем самым обеспечивая возможность работы на высокой мощности.
Обычно до начала завалки (иногда в начале плавления) производят замену или наращивание коротких свечей электродов и их перепускание.