Шлак из печи удаляют в шлаковую чашу, установленную на электрошлаковозе, затем вывозят в разливочный пролет. Для уменьшения уровня вредных выделений в соседние пролеты цеха весь печной пролет и часть бункерного пролета заключены в специальное пыле-, тепло-, шумоизолирующее ограждение и снабжены мощной приточно-вытяжной вентиляционной системой.
В разливочном пролете цеха проектом предусмотрена установка двух МНЛЗ. До завершения строительства цеха в качестве временного мероприятия в пролете сооружена эстакада на отметке 8,5 м, на которой проложен путь для подачи железнодорожных составов с изложницами и сооружена разливочная площадка, обеспечивающие возможность разливки стали в чугунные изложницы. Разливка обеспечивается мостовыми разливочными кранами, вспомогательные работы на эстакаде — консольными кранами. В пролете расположены участок ремонта сталеразливочных ковшей с механизированным растворным узлом и участок замены и ремонта шиберных затворов.
Из описания видно, что цех КМК по планировке и оборудованию является промежуточным между старыми цехами с печами небольшой мощности и современными высокопроизводительными цехами. К недостаткам планировки относятся: сложность подачи добавочных материалов в печь, невозможность механизированной подачи этих материалов в ковш, отсутствие пыле- и шумоизолирующего кожуха вокруг печи и связанные с ним неблагоприятные условия работы персонала в печном пролете, отсутствие специализированного участка для наращивания электродов, отсутствие МНЛЗ.
Указанные недостатки устранены в современных электросталеплавильных цехах, построенных в СССР в последние годы, в частности на БМЗ и ММЗ. Эти цехи построены на предельных мини-заводах и предназначены для выплавки рядовых сталей (преимущественно углеродистых) из дешевого амортизационного лома невысокого качества.
Для подачи в печь ферросплавов и сыпучих материалов между шихтовым и печным пролетами построен специальный бункерный пролет. Сыпучие материалы из бункеров с дозаторами выгружают в расходный бункер напольной рельсовой бросковой машины. Ферросплавы подают в бункерный пролет автотранспортом в контейнерах, затем мостовым краном перегружают в подвесные бункера, а из бункеров выгружают в мульды для погрузки в печь наполной мульдозавалочной машиной. Включение бункерного пролета в состав главного здания электросталеплавильного цеха значительно улучшило схему грузопотоков. Но вместе с тем в цехе КМК не применена подача материалов из бункеров непосредственно в печь и в связи с неудачным расположением пролета невозможна подача материалов в ковш.
В печном пролете цеха были установлены две высокомощные печи ДСП-100НЗА с трансформаторами мощностью 50 МВ А, позднее переделанными на мощность 60 МВ А. Первоначально ,печи имели кирпичную футеровку стен и свода, позднее на печах установлены водоохлаждаемые панели в стенах и комбинированный свод с водяным охлаждением периферической части. В цехе применен выпуск плавки в ковш, установленный на сталевоз, поэтому печи в отличие от старых цехов расположены в середине печного пролета и даже несколько придвинуты к бункерному пролету. Рабочая площадка общая для печного и бункерного пролета. Проему в рабочей площадке для поднятия бадей с шихтой расположены между печами ближе к разливочному пролету. Загрузку лома в печь проводят мостовыми завалочными кранами, загрузку легирующих — напольными безрельсовыми мульдозавалочными машинами, подачу шлакообразующих материалов — рельсовой машиной броскового типа. Готовую плавку сливают в ковш и электросталевозом передают в разливочный пролет.
Возможности повышения качества электродов путем повышения плотности электродной массы в значительной степени исчерпаны. Уменьшение поверхности контакта электродов с окисляющими газами при уменьшении длины электродов и высоты рабочего пространства печи возможно лишь в некоторых случаях при работе на тяжеловесной шихте. Значительный эффект может быть получен при улучшении герметизации рабочего пространства печи и уменьшении количества окислительных газов, проходящих через печь. Для этого необходимо осуществить эффективное уплотнение электродных отверстий в своде. Ниже показана возможность практического решения этого вопроса при проектировании и эксплуатации электросталеплавильного цеха.
Большие возможности экономии электродов при эксплуатации дуговых сталеплавильных печей предоставляет вариант с использованием защитных покрытий из алюминия, силикокальция и других веществ на боковых поверхностях графитированных электродов. Графитированные электроды с защитным покрытием впервые были применены на заводах НРБ в 1964 г. в четырех электросталеплавильных цехах с печами обычной мощности. Это способствовало снижению расхода электродной массы (1965-1970 гг.) на 28-42%. В 1972 г. фирма "British Steel Corporation" (BSC)* закупила в НРБ лицензии и техническое обеспечение на производство графитированных электродов с защитной оболочкой и с тех пор стала крупнейшим производителем таких электродов. По лицензиям фирмы BSC построен ряд предприятий и в других странах. Имеются сведения о производстве и применении электродов с защитными покрытиями в США, Канаде, ФРГ, Швеции, Японии, ЧССР и других странах. Опытно-промышленная эксплуатация графитированных электродов с защитными покрытиями периодически проводилась в СССР [44-46].
Обобщение результатов исследований показало, что без ухудшения качества стали, в частности, по загрязненности ее продуктами раскисления плавку в большегрузных печах (100 т) можно вести без восстановительного периода — под одним шлаком. Особые возможности дает внепечная обработка стали, позволяющая существенно улучшить качество стали, получая в ней соответственно требованиям очень низкие содержания кислорода К 0,005 %), серы (< 0,002 %), углерода « 0,02 %) и регулируя природу оставшихся в очень малых количествах оксидных и сульфидных включений. Все это позволило существенно изменить технологию плавки и имело важное значение для возникновения и развития сверхмощных дуговых печей.
Первым сверхмощным дуговым печам (и названию "сверхмощные") начало было положено в 1963 г. фирмой "Northwestern Steel and Wire" (США), где были построены две печи вместимостью по 135 т при мощности трансформаторов 70-80 MB • А, т.е. удельной мощности 520-600 кВ • А/т. На этих печах применили электроды диаметром 600 мм. Печи имели производительность в слитках 55 т/ч, на их основе были созданы сверхмощные печи, которые получили широкое распространение в сталеплавильном производстве к концу 60-х годов. Сверхмощные дуговые печи первого поколения при вместимости 50-150 т имели удельную мощность трансформаторов 400-500 кВ • А/т. Применяли графитированные электроды диаметром до 600-620 мм. Для уменьшения воздействия дуг на футеровку стен диаметр распада электродов стремились уменьшить, а для уменьшения износа огнеупорного свода высоту его над уровнем ванны увеличить. Производительность печей вместимостью 70 т составляла 35 т/ч, а печей вместимостью 100 т 40-50 т/ч.