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.
Вспенивание шлака, широко применяющееся при плавлении углеродистого лома, также затруднено при работе на легированных отходах. Необходимое для окисления подаваемого в шлак углерода большое количество оксидов железа неизбежно приведет к повышенному окислению и переходу в шлак легирующих. Связь между содержаниями оксидов железа и легирующих элементов в шлаке отмечалась неоднократно. Это не позволяет в период расплавления легированного лома работать длительное время на длинных дугах при максимальных значениях напряжения и мощности дуги. При переплаве легированных отходов даже в сверхмощной печи с водоохлаждаемыми панелями в стенах и своде, по-видимому, придется использовать электрический режим, характерный для первых сверхмощных печей с кирпичной футеровкой стен и свода, и при переходе от второй к третьей стадии плавления уменьшать длину дуг, работая при больших фазных токах и коэффициенте мощности 0,65- 0,69. В таком случае в печи с водоохлаждаемыми панелями большое значение имеют быстрый нагрев и своевременное расплавление кусков шихты, находящихся у стен печи в сравнительно холодной зоне. Для этой цели, по-видимому, рационально использовать топливно-кислородные горелки. Опыт использования топливно-кислородных горелок свидетельствует о том, что при их работе угар легирующих существенно не увеличивается.
После расплавления легированной шихты дальнейшее ведение плавки зависит от содержания легирующих в выплавляемой стали. При производстве низкоуглеродистых высоколегированных сталей типа коррозионностойких рационально применять дуплекс-процесс, проводя обезуглероживание и рафинирование расплава в специальном агрегате внепечного рафинирования.
Эффективная работа сверхмощной дуговой сталеплавильной печи требует решения проблемы рациональной шихтовки плавки для быстрого и экономичного расплавления загруженной шихты. Важное значение имеют соотношение долей легко- и тяжеловесного лома в шихте, количество лома, чугуна, кокса и металлизованных окатышей, рациональная подготовка лома к плавке.
Для выплавки стали в дуговых печах длительное время использовали следующие виды металлолома: тяжеловесный лом, образующийся непосредственно на металлургических предприятиях (обрезь прокатных цехов, прежде всего обжимных станов); 2) лом машиностроительных предприятий (обрезь при штамповке, стружка при механической обработке и т.д.); 3) легковесный амортизационный лом. Наиболее качественным ломом является обрезь прокатных цехов металлургических предприятий. Такой лом имеет высокую насыпную плотность О 1,5 т/м3), практически не содержит примесей цветных металлов и неметаллических примесей, примерный состав его обычно известен. При разливке стали в изложницы доля прокатной обрези составляет 20-30 % от массы слитков. Высококачественный тяжеловесный лом широко используют во всех сталеплавильных процессах.
Переход на непрерывную разливку стали в водоохлаждаемый кристаллизатор резко снижает количество прокатной обрези (до 5-10%), поэтому с увеличением количества металла, разливаемого на МНЛЗ, доля высококачественного тяжеловесного лома, используемого в отечественном сталеплавильном производстве, особенно в электросталеплавильном, будет уменьшаться.
Вместе с тем, учитывая уменьшение срока морального износа оборудования, проводимую в СССР перестройку хозяйственно-экономической деятельности, следует рассчитывать на значительное увеличение образования и потребления амортизационного лома в сталеплавильном и прежде всего электросталеплавильном производстве.