Для более полного извлечения легирующих из шлака желательно организовать дополнительное перемешивание металла и шлака в ковше во время и после выпуска.
В случае работы по описанной схеме производства низко- и средне-легированной стали одношлаковым процессом при использовании легированных отходов могут требоваться специальные меры для внепечной десульфурации металла. Простейшим вариантом внепечной десульфурации в таком случае может быть десульфурация в результате некоторого повышения основности печного шлака небольшими дополнительными присадками извести в ковш во время выпуска. В сочетании с тщательным раскислением шлака, проводимым для восстановления легирующих, и дополнительным перемешиванием металла во время выпуска это обеспечивает получение поддержания серы в готовой стали на уровне 0,01-0,02%. Получение меньших концентраций серы в готовом металле или повышенная концентрация ее в шихте, по-видимому, потребует применения более сложных способов внепечной десульфурации, достаточно надежных и широко известных.
В связи с необходимостью раскисления металла и шлака при использовании описываемого варианта технологии плавки можно вакуумировать только раскисленный металл. В этом случае целью вакуумной обработки являются понижение содержания газов в металле (преимущественно водорода), удаление неметаллических включений В результате перемешивания металла, выравнивание температуры и состава металла, точная доводка стали до заданных пределов содержания легирующих.
При использовании низколегированных отходов в отдельных случаях (при низком содержании легкоокисляющихся легирующих) экономичным вариантом плавки может быть предел этих отходов по схеме, характерной для плавки стали на свежей шихте с полным окислением примесей. При этом в металле останутся содержащиеся в ломе никель и молибден и теряются хром и марганец.
В случае в печи после расплавления шихты обычно производится кратковременная продувка ванны кислородом для удаления кремния (реже с целью предварительного обезуглероживания легированного расплава). Как правило, длительность продувки невелика (4-6 мин). После этого целесообразно произвести раскисление печного шлака, затем металл вместе со шлаком сливают в ковш, отделяют от шлака и передают в агрегат внепечного рафинирования. Дальнейшее ведение процесса достаточно полно рассмотрено в литературе и не рассматривается в настоящей работе.
При производстве низко- и среднелегированных сталей возможно использование монопроцесса плавки. В таком случае необходимое обезуглероживание металла производится в печи продувкой ванны кислородом по расплавлениии шихты. После окончания процесса обезуглероживания и одновременно проводимого нагрева металла осуществляют доводку плавки до заданного состава. Доводка, как и в случае работы на углеродистой шихте, может производиться в печи или в ковше. Обязательным условием достижения высокой степени извлечения легирующих из шихты является применение одношлакового процесса. Шлак периода продувки, содержащий оксиды хрома, марганца, вольфрама и других легирующих элементов, обязательно должен быть раскислен. Длительное раскисление шлака в печи для восстановления оксидов легирующих элементов, применяемое в печах обычной мощности, нерационально в печи сверхвысокой мощности. Эффективно раскисление шлаков во время выпуска плавки: благодаря интенсивному перемешиванию металла и шлака создаются благоприятные условия для восстановления оксидов легирующих и осаждения из шлака образовавшихся корольков легированного металла.
Опыт завода показал, что извлечение изношенных секций и помещение на их место заранее подготовленных холодных секций могут производиться так же быстро, как и наращивание обычных графитированных электродов на печи. Однако соединение вне печи более надежно, дополнительная экономия электродов в связи с высоким качеством сборки составляет 0,5 кг/т стали. Склад электродов расположен в цехе рядом с участком сборки. Изношенные электроды с печи быстро перемещают на этот участок завалочным краном, а готовые новые электроды доставляют к печи тем же краном. На складе использованные электроды с разогретым рабочим концом быстро присоединяют к источнику водоснабжения с небольшим расходом воды, чтобы предупредить деформацию торцового конуса и избежать парообразования. Для этого система охлаждения снабжается быстроразъемными соединениями.
Конструкция комбинированных электродов соответствует требованиям безопасности работы печи. Система водоснабжения на заводе в г. Эдмонтоне содержит расходомер для воды регулятор электрического режима с блокировкой, прерывающей работу печи при низком расходе воды. Стальные секции электродов имеют ограничители, предупреждающие проскальзывание электродов в зажиме. Стальная секция выполнена пустотелой с узким зазором для протекания охлаждающей воды; одновременно в электроде находится 45 л воды.
Опыт четырехлетней эксплуатации комбинированных электродов фирмой показал возможность экономии расхода графитовой массы в среднем на 25 %. Конструкция комбинированного водоохлаждаемого электрода, предложенная и фирмой "Arc Tecnologie", запатентована в 1979 г. и прошла испытания на заводах ряда стран. По данным этой фирмы, достигнуто уменьшение расхода графита на 25-30%.