Конструкцию комбинированного свода, исключающую эти недостатки, предложила фирма "Оетад". В этой конструкции периферийное сводовое кольцо, в качестве которого используется толстостенная труба, соединяется с центральным кольцом множеством труб диаметром 70-90 мм с толщиной стенки 14-16 мм. Центральная керамическая часть свода устанавливается на центральное кольцо. Трубки, образующие водоохлаждаемый экран, располагаются наклонно под углом 10-15° к горизонтали. Такие своды имеют достаточно высокую стойкость и применяются достаточно широко на сверхмощных печах. Своды подобной конструкции использовали на первом этапе освоения отечественных сверхмощных дуговых печей ДСП-100И6 на ОХМК и ММЗ. При эксплуатации этих сводов на печах ДСП-100И6 выявился ряд недостатков конструкции. В процессе работы печи наблюдались случаи выпадения отдельных ветвей трубчатого экрана свода. Наличие сплошного водооохлаждаемого экрана усложняло организацию охлаждения свода (подачу воды с необходимой скоростью в требуемом количестве). При выходе из строя отдельного участка свода было очень сложно выполнять ремонт свода в целом. Накопленный опыт эксплуатации комбинированных водоохлаждаемых сводов позволил выработать основные принципы их конструирования. Комбинированный свод сверхмощных печей должен состоять из трех основных элементов: 1) водоохлаждаемого каркаса, представляющего собой два концентрично расположенных кольца, соединенных радиальными пилонами; 2) съемных водоохлаждаемых панелей с индивидуальной подачей воды, подвешиваемых к каркасу; 3) центральной керамической части свода, набираемой в собственном опорном кольце.
При работе электропечи с трансформатором мощностью 32 МВ А в период плавления тепловой поток на водоохлаждаемый цельнометаллический свод составлял 35-49 кВт/м2, после подвалки 52-58 кВт/м2. При продувке запыленность атмосферы рабочего пространства возрастала и тепловой поток уменьшался. В конце периода плавления, когда атмосфера печи прозрачная, тепловой поток на свод возрастал до 75-87 кВт/м2. Максимального значения тепловой поток на свод достигал после слива плавки из печи, когда излучающая поверхность подины и откосов значительно превышала площадь зеркала ванны (90-110 кВт/м2). В центральной части свода тепловой поток в 1,5 раза превышал среднюю величину потока на всю поверхность свода.
С увеличением вводимой в печь мощности тепловой поток на водоохлаждаемый свод увеличивается. Изменение теплового потока на свод высокомощной 110-т электропечи с трансформатором 75 МВ-А. При незагрязненных осевшей пылью элементах свода отвод тепла в течение всей плавки составлял 5635 кВт ч, что соответствует среднему удельному тепловому потоку 93 кВт/м2. При наличии гарнисажа толщиной 5 мм отвод тепла сводом уменьшался примерно на 22 % (1240 кВт • ч). Однако конструкция сплошного металлического свода не получила применения на сверхмощных электропечах большой вместимости. Дуговые разряды, наводки тока в металлическом своде приводили к тому, что в центральной части свода появлялись трещины и нарушения сплошности. Возникающая при этом течь воды усложняла ведение плавки, ухудшала качество металла и являлась причиной простоев печи. Устранение этих трудностей как в СССР, так и за рубежом было достигнуто в результате применения комбинированного свода, состоящего из водоохлаждаемой периферической части и центрального керамического малого свода, набираемого в собственном сводовом кольце.
Исходя из концепции сверхмощной печи можно сформулировать основные требования к устройству и схеме работы такой печи. Дуговая печь в этом случае должна служить лишь для расплавления шихты, обезуглероживания, дефосфорации и нагрева металла до заданной температуры. Конструкция такой печи наряду с высокой производительностью должна обеспечивать наименьший расход электроэнергии и электродов, одинаково надежную работу всех узлов и элементов, минимальные затраты труда при эксплуатации и ремонтах, возможность автоматизации управления электрическим режимом и технологическим процессом в печи и минимальное загрязнение окружающей среды.
Более эффективными оказались попытки решения проблемы стойкости футеровки сверхмощной печи путем регулирования (ограничения в определенные моменты) излучающей способности дуг и подбора рациональных размеров и конфигурации рабочего пространства печи.
В связи с этим возникают специфические требования к планировке и дополнительному оборудованию современного электросталеплавильного цеха. Общими особенностями всех современных сверхмощных дуговых сталеплавильных печей являются: 1) применение мощного печного трансформатора; 2) специфическая конструкция вторичного токоподвода и электрододержателей; 3) использование специальных высококачественных электродов; 4) применение стеновых водоохлаждаемых панелей и комбинированного свода с керамической центральной частью и водоохлаждаемой периферией; 5) размещение печи в шумо-пылезащитном укрытии; 6) подача шлакообразующих и добавочных материалов в печь через отверстие в своде; 7) использование топливно-кислородных горелок для доплавления шихты;
работа одношлаковым процессом; 9) выпуск плавки в ковш, установленный на сталевозе.