Значительное уменьшение длительности периода плавления и следующего за ним окислительного периода при плавке стали в сверхмощной дуговой печи требует принятия мер для быстрой и эффективной дефосфорации металла и прежде всего ускорения формирования в печи необходимого количества шлака с достаточно высокой дефосфорирующей способностью. Опыт эксплуатации сверхмощных дуговых печей показывает, что для эффективной дефосфорации металла шлаки должны иметь основность. Достаточно низкая температура плавления шлака, обеспечивающая его быстрое формирование и необходимую жидкоподвижность, при указанной основности может быть получена при содержании оксидов железа в шлаке 15-20%. Для. получения необходимой окисленности шлака расход твердых окислителей должен составлять 1,5-2% от массы металла.
В новых отечественных электросталеплавильных печах кокс для вспенивания шлака загружают в дуговую печь порциями сверху через отверстие в своде. Период плавления на сверхмощных печах проводят с использованием топливно-кислородных горелок, ,что позволяет уменьшить продолжительность доплавления шихты и облегчить условия службы футеровки стен при работе на длинных мощных дугах. Топливно-кислородные горелки позволяют в какой-то мере компенсировать охлаждающее воздействие водоохлаждаемых панелей и ускорить плавление шихты в так называемых мертвых зонах печи у стен между электродами.
При разработке технологии плавки для сверхмощных печей важно создать условия для быстрого шлакообразования. При этом использован богатый опыт, накопленный сталеплавильщиками. По данным, для успешного шлакообразования и быстрой ассимиляции частиц извести важно иметь достаточно железистый исходный расплав. Для этого твердые окислители вводят в печь вместе с последней порцией лома во время подвалки.
В конечном итоге производительность печи зависит не только от продолжительности плавления и пребывания металла в печи в жидком состоянии, но и от продолжительности выпуска, заправки печи, перепуска электродов, завалки первой бадьи лома. Как видно, с уменьшением продолжительности использования мощности (отношения времени, когда мощность используется, к общему времени всех операций подготовки и протекания плавки) производительность уменьшается. При этом с увеличением мощности трансформатора такая связь проявляется в большей степени.
В общем с увеличением степени использования мощности печного трансформатора растет производительность дуговой печи и повышаются технико-экономические показатели производства. Согласно данным степень использования мощности печной установки можно выразить коэффициентом использования максимальной активной мощности в процессе плавки.
Приведенный коэффициент должен составлять 0,7, т.е. не менее 70 % времени следует работать на максимальной мощности. К тому же необходимо, чтобы сверхмощная печь максимально возможное время работала во включенном состоянии и коэффициент использования времени плавки общая продолжительность плавки, включая длительность заправки, перепуска электродов, загрузки лома, выпуска. Необходим коэффициент использования печи. На основе этого можно обобщить рассмотренные выше требования к работе сверхмощной дуговой печи: использование дуговой печи в основном в качестве агрегата для плавления шихты с проведением процессов рафинирования вне печи; сокращение времени, когда печь не включена, в частности путем подготовки лома для уменьшения продолжительности его завалки; автоматическое поддержание оптимального электрического режима с применением ЭВМ.