Использование сверхмощных дуговых сталеплавильных печей связано не только с усложнением конструкции самой печи, необходимостью коренного изменения технологии электроплавки и трудностями эксплуатации, но и с дополнительными экологическими проблемами, которые при этом возникают. Главными проблемами являются значительное возрастание уровня шума и повышение интенсивности газо-, пылевыделений.
Основными источниками шума дуговых сталеплавильных печей являются температурные колебания столба дуги, осцилляция столба на катоде и аноде, образование ударной волны при повторном зажигании дуги в момент пробоя разрядного промежутка и возникновение аэродинамического шума под действием магнитного поля дуги. Уровень шума при работе дуговой электропечи зависит от особенностей ее конструкции, мощности трансформатора, электрических параметров элетропечной установки, характера переплавляемой шихты и других факторов. Уровень шума на электропечи, в различных точках вокруг нее в различные периоды плавки значительно различается, поэтому для обеспечения возможности сравнения различных печей по уровню шума необходимо установить основные точки измерения и усреднять уровень шуме во времени. Данные об уровне шума без уточнения места и времени могут привести к ошибочным выводам.
Для упрощения задачи измерения уровня шума в конце 60-х годов немецкими специалистами была предложена базисная точка измерения, расположенная под углом 45° к оси печи на расстоянии 5 м от кожуха на стороне, противоположной трансформатору, на высоте 2 м над уровнем рабочей площадки.
В первых комбинированных сводах водоохлаждаемая часть составляла 75-80 % всей поверхности свода. Стойкость центральной части свода составляет 90-200 плавок. Эта часть свода легко заменяется при его износе.
Первые комбинированные своды конструкции МВМИ сохраняли плоскую периферийную часть, а центральная огнеупорная часть набиралась в неохлаждаемом кольце. При плоской периферийной части длина электрода, находящегося в рабочем пространстве печи, уменьшилась на 10-15%, что позволило уменьшить расход электродов на 5-10 % за счет уменьшения окисления боковых поверхностей. Для охлаждения периферийной части свода 100-т электропечи с трансформатором 50 МВ-А подавалось 200-230 т/ч технической воды из оборотного цикла. Максимальный перепад температуры воды на входе в свод и выходе из него составлял 40° С. При работе с таким сводом было отмечено повышение расхода электроэнергии на 43,2 МДж/т. Максимальная стойкость этого свода была достигнута на печи ДСП-ЮОНЗА Кузнецкого металлургического комбината и составила 1996 плавок. Одним из главных недостатков плоского свода является возможность возникновения дуг между сводом и шихтой в начальный период плавления. Вследствие зазора между сводом и загруженным ломом нормальная высота сводового кольца не обеспечивает достаточного удаления нижнего листа сварной коробки свода от кусков шихты. Другим важным недостатком свода конструкции МВМИ являлась малая скорость воды, омывающей нижний лист свода. С повышением мощности дуг на охлаждаемой поверхности свода возникал эффект пленочного кипения воды, что приводило к интенсивному осаждению накипи на листе и прогару свода.
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.