По данным, в средних и крупных печах расход электроэнергии на плавку увеличивается на 2-2,5% на каждые 10% металлизованного сырья в шихте. Согласно данным работы расход электроэнергии на плавку увеличивается лишь в случае, если содержание пустой породы в окатышах превышает 2 %. По данным, при увеличении степени металлизации губчатого железа с 78 до 96 % расход электроэнергии в малых печах снижается с 780 до 500 кВт • ч/т. В печах большой вместимости увеличение степени металлизации на 1 % дает экономию электроэнергии 9-20 кВт • ч/т стали. Уменьшение количества шлака на 50 кг/т стали (5 % массы металла) снижает расход электроэнергии на 50 кВт-ч/т стали. Расход электроэнергии на плавку может быть существенно снижен в случае применения горячих металлизованных окатышей (не охлаждаемых после завершения процессов прямого восстановления или подогретых вне печи).
Расход высококачественных электродов при использовании металлизованного сырья для выплавки электростали примерно такой же, как и для плавки с использованием лома, и составляет обычно при одношлаковом процессе 4,0-5,4 кг/т стали. При работе на металлизованном сырье вследствие некоторого возрастания расхода электроэнергии на плавку может увеличиваться расход электродов в результате испарения (эрозии с торца) в зоне дуги. Но примерно на такую же величину снижаются потери электродов в результате окисления с поверхности и поломок. По данным, суммарный расход электродов при работе на металлизованном сырье снижается на 8 %.
Стойкость футеровки стен электропечи при использовании металлизованных окатышей, несколько ниже, чем при работе на ломе. По данным, расход огнеупоров в этом случае увеличивается на 10%.
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.
Металлизованные окатыши обычно содержат 2-8% пустой породы с основностью остальное-железо (металлическое и в виде оксидов). Степень металлизации окатышей (Ремет/Реобщ), как правило, колеблется в пределах 0,90-0,97. Содержание оксидов железа в окатышах составляет 3-12%. Большое количество кислой пустой породы и оксидов железа в металлизованном сырье значительно повышает кратность шлака при выплавке стали в дуговой печи и приводит к увеличению расхода энергии на плавку. Но вместе с тем при высоком содержании оксидов железа в окатышах ускоряется их плавление. Это наряду с увеличением количества шлака улучшает службу футеровки стен электропечи.
Металлизованное сырье практически не содержит цветных примесей и имеет довольно низкое содержание серы (0,005-0,025 %) и фосфора (0,011 -0,035 %Г
Низкое содержание примесей в металлизованном сырье дает возможность использовать такое сырье при производстве стали в двух направлениях: получение металла очень высокого качества при большой доле металлизованного сырья в шихте или применение дешевого скрапа низкого качества в шихте для получения стали обычного качества, но при более низкой ее стоимости. В настоящее время используют оба направления. Содержание углерода в металлизованном сырье может колебаться в широких пределах (0,2-2,0 %), оно определяется технологией процесса металлизации. Насыпная плотность металлизованных окатышей достаточно высока (1,2-1,5 т/м3) и близка к насыпной плотности лома, специально подготовленного для сверхмощных печей. Металлизованные окатыши обладают магнитными свойствами, это облегчает их транспортировку, перегрузку и подачу в печь. Металлизованное сырье имеет низкую теплопроводность, для единичного окатыша 2,3- 3,0 Вт/(м-К), для слоя окатышей Х= 0,35-М,05 Вт/(м-К), что затрудняет его нагрев и плавление в ванне дуговой печи и усложняет технологию плавки стали.