Поскольку большие значения токов характерны для работы с короткими дугами, то можно считать, что износ рабочих торцов заметно усиливается при уменьшении длины дуги. По-видимому, в таком случае усиливается процесс испарения графита в зоне дуги вследствие переноса большего количества заряженных частиц; усиливается процесс растворения графита в шлаке вследствие большей вероятности и большей продолжительности контакта электрод-шлак. Существенное снижение расхода электродов путем уменьшения эрозии торца может быть получено при работе с длинными дугами, т.е. при работе на повышенном вторичном напряжении. Появление и широкое использование водоохлаждаемых панелей в футеровке сверхмощных печей дают возможность эффективно работать на длинных дугах в течение всей плавки и соответственно уменьшить развитие процесса эрозии рабочих торцов электродов. Снижению эрозии торцов электродов может способствовать также уменьшение длительности плавки под током.
Расход электродов в результате окисления с поверхности зависит от общей площади их поверхности, подверженной воздействию печных газов, химического состава и скорости перемещения газов относительно электродов, температуры поверхности электродов, общей длительности плавки, степени герметизации печи. В общем случае расход электродов в результате окисления с поверхности может быть снижен при повышении качества электродов, рациональной организации и технологии плавки, уменьшении высоты печи и вследствие этого длины электродов, уменьшении по возможности диаметра электрода (без повышения температуры электрода), улучшении герметизации печи, нанесении защитных покрытий, препятствующих диффузии кислорода к поверхности электрода.
Разработка концепции сверхмощной дуговой печи и практика работы таких печей существенно повлияли на конфигурацию и размеры рабочего пространства печи.
Применение в качестве шихты для плавки стали легковесного амортизационного лома привело к заметному увеличению объема рабочего пространства сверхмощных печей с целью уменьшения числа подвалок шихты. Так, 100-т печь БМЗ конструкции фирмы "Fost Alpinl" и новая отечественная печь ДСП-100И7 имеют объем рабочего пространства 96 м3, что в 1,35 раза превышает объем рабочего пространства первых отечественных 100-т дуговых печей. Это достигается в результате увеличения диаметра и особенно высоты рабочего пространства. Такой прием, по-видимому, оправдан в большинстве случаев, особенно для печей мини-заводов, когда отсутствует оборотный лом повышенной объемной массы. Однако следует учитывать, что увеличение высоты и диаметра рабочего пространства печи приводит к.увеличению площади стен и свода и, следовательно, к возрастанию площади водоохлаждаемых панелей, увеличению тепловых потерь и расхода электроэнергии. При увеличении высоты рабочего пространства печи возрастают длина части электрода.
Находящейся внутри печи, суммарная площадь поверхности электродов, подверженная окислению, и расход электродов вследствие окисления боковой поверхности. В этом случае возрастает и вероятность поломок электродов, поэтому не может быть однозначных решений по выбору размеров рабочего пространства печи. На отечественных заводах с полным металлургическим циклом и разливкой стали преимущественно в изложницы при достаточном количестве оборотного лома и плотности шихты 1-1,3 т/м3 нецелесообразно значительное увеличение объема рабочего пространства печи.
При значительном увеличении мощности печных трансформаторов и вводимой в печь в течение плавки полезной мощности увеличилась тепловая нагрузка на футеровку, усложнились условия работы футеровки стен и свода дуговой сталеплавильной печи. Температура рабочего слоя футеровки заметно возросла, вследствие этого основной причиной разрушения огнеупорного материала футеровки стало оплавление ее рабочей поверхности. Появление сверхмощных печей обусловило необходимость повышения срока службы футеровки ее стен и свода.
Попытки решения проблемы стойкости футеровки путем повышения качества (прежде всего огнеупорности) стеновых и сводовых огнеупоров существенных результатов не дали, так как температура плавления рабочего слоя даже самого высокоогнеупорного кирпича существенно снижается в результате насыщения оксидами железа и другими легкоплавкими соединениями из шлака и пыли печных газов. По данным исследований в отечественных печах большой вместимости, температура начала плавления рабочего слоя магнезитохромитовых стеновых огнеупоров колеблется в пределах 1580- 1640 °С. Учитывая большую вероятность перегрева относительно этой температуры рабочей поверхности кладки футеровки сверхмощной печи, можно ожидать значительного износа футеровки, скорость которого, по мнению авторов работы, увеличивается пропорционально интегральному показателю.
Интенсивность излучения тепловой энергии электрической дугой в общем случае зависит от мощности дуги и ее длины. Известно, что длина дуги прямо пропорциональна напряжению дуги. В.Швабе предложил характеризовать интенсивность излучения дуги коэффициентом интенсивности излучения.