Данные, полученные в результате лабораторных и промышленных исследований, позволили выработать основные рекомендации по конструированию струйных газодинамических уплотнителей электродных отверстий. Для дуговых печей, имеющих электроды 555-610 мм, необходимое число сопл в коллекторе 8-10. диаметр сопл 10-15 мм, сопла должны быть направлены вниз под углом 25-30° к горизонтали, а в плане — по касательной к окружности, проходящей через середину электродного зазора. Наружный диаметр уплотнителя должен превышать максимальный размер электродного отверстия на 100-150 мм, а внутренний диаметр необходимо выполнять больше диаметра электрода на 60- 100 мм.
Промышленными испытаниями было установлено, что для 100- и 200-т ДСП наиболее перспективно применение струйных накладных уплотнителей с керамическим корпусом. В качестве материала корпуса уплотнителя были испытаны периклазохромитовый кирпич, муллитокорундовые набивные массы, магнезитовый порошок на жидком стекле и различного типа высокоогнеупорные бетоны. Наилучшие результаты были получены при использовании огнеупорного бетона на основе высокоглиноземистого цемента марки ВЦ-75 и заполнителя из шлака производства металлического хрома. Технология изготовления такого бетона разработана институтом "УралНИИстромпроект". Бетон заливают в металлический каркас, в котором установлен коллектор с соплами. Уплотнение бетонной смеси производят глубинными вибраторами или на виброплощадках. После затвердевания бетон подвергают термовлажной обработке в пропарочной камере. Для получения бетона с заданными свойствами проведение указанных выше операций обязательно.
При малой длительности периода плавления и всей плавки в сверхмощной печи существенное увеличение доли топлива, вносимого топливно-кислородными горелками вместо энергии электрических дуг, требует значительного повышения суммарной мощности горелок, что целесообразно при повышении интенсивности теплообмена между факелом и шихтой и увеличении полноты сгорания топлива. Для повышения интенсивности теплообмена в. небольшом объеме рабочего пространства печи, заполненном шихтой, необходимо, чтобы факелы топливно-кислородных горелок обладали большой кинетической энергией, пронизывали слои шихты на большую глубину и омывали возможно большую поверхность кусков лома с высокими скоростями, передавая тепло преимущественно конвекцией. Наилучшие результаты могут быть получены в случае равномерного слоевого нагрева перемещающимся факелом (или факелами) всей массы шихты, загруженной в дуговую печь.
В соответствии с этим НИИМ совместно с ВНИИЭТО разработан новый способ нагрева лома в дуговых печах при помощи вертикальных поворотных топливно-кислородных горелок с управляемым положением факелов. Этот способ расширяет возможности комбинированного использования топлива и электроэнергии, позволяет увеличить достигнутые ранее значения доли расхода тепла на плавление, покрываемого энергией сжигания топлива в горелках, и может применяться как при обычном ведении процесса, когда горелки работают одновременно с дугами (одностадийный процесс), так и при раздельном во времени использовании горелок и дуг (двустадийный процесс),. Сохранено наиболее выгодное в теплотехническом отношении расположение факелов относительно шихты, такое же, как и при использовании стеновых горелок. Это достигается особой конструкцией сводовых поворотных горелок, сопла которых расположены на боковой поверхности.