Для повышения содержания углерода в шихту вводят чугун (10%), а также электродный бой или кокс.3% при выплавке высокоуглеродистых сталей, на 0.5% для низкоуглеродистых. Чтобы совместить удаление части фосфора с плавлением шихты в завалку рекомендуется давать 2-3% извести. В корзины и бадьи шихту укладывают в следующей последовательности: на дно кладут часть мелочи, чтобы защитить подину от ударов тяжелых кусков стального лома, затем в центре укладывают крупный лом, а по периферии средний и сверху – ос-тавшийся мелкий лом. 

Для уменьшения угара кокс и электродный бой кладут под слой крупного лома.При выплавке стали в печах малой и средней емкости шихта на 90-100% состоит из стального лома. Общее количество чугуна и электродного боя или кокса должно быть таким, чтобы содержание углерода в шихте превышало нижний предел его содержания в готовой стали на 0.3-04 % при выплавке среднеуглеродистых и на 0. Этот предел несколько снижается при росте емкости печи.

Загрузку ведут бадьями или корзинами. Плотная укладка шихты улучшает ее проводимость, обеспечивая устойчивое горение дуги, ускоряя плавление.

Под действием высокой температуры дуг шита под электродами плавиться, жидкий металл стекает вниз, накапливаясь в центральной части подины. По мере увеличения количества жидкого металла электроды поднимаются. Плавление ведут при максимальной мощности печного трансформатора. Окисление примесей осуществляется за счет кислорода воздуха, окалины и ржавчины, внесенных металлической шихтой. В формировании шлака наряду с продуктами окисления (SiO2, MnO, FeO) принимает участие и окись кальция, содержащаяся в извести.5-1. низкая температура и наличие основного железистого шлака благоприятствует дефосфорации.

Для ускорения плавления иногда применяют газо-кислородные горелки, вводимые в рабочее пространство через под или стенки печи. При расходе кислорода 4-6 м2/т длительность плавления сокращается на 10-20 мин.1 до 3. Расход электроэнергии за время плавления составляет 400-480 кВт*/ч.После окончания завалки электроды опускают почти до касания с шихтой и включают ток. Электроды постепенно опускаются, проплавляя в шихте "колодцы" и достигая крайнего нижнего положения. Это достигается при помощи автоматических регуляторов для поддержания определенной длины дуги.

Во время плавления происходит окисление составляющих шихты, формируется шлак, происходит частичное удаление в шлак фосфора и серы.

За время плавления полностью окисляется кремний, 40-60% марганца, частично окисляется углерод и железо. Шлак к концу периода плавления имеет примерно следующий состав, %: 35-40 CaO; 15-25 SiO2; 8-15 FeO; 5-10 MnO; 3-7 Al2O3; 0.2 P2O5. В зоне электрических дуг за время плавления испаряется от 2 до 5% металла, преимущественно железа. Для уменьшения продолжительности плавления часто применяют продувку кислородом, вводимым в жидкий металл после расплавления ѕ шихты с помощью фурм или стальных футерованных трубок.

Продолжительность периода плавки определяется мощностью трансформатора и составляет от 1.0 ч.

За счет кипения (выделения пузырьков СО при окислении углерода) происходит дегазация металла и его перемешивание, что ускоряет процессы дефосфорации и нагрева.

Окислительный период начинается с того, что из печи сливают 65-75% шлака, образовавшегося в период плавления. Слив шлака производят для того, чтобы удалить из печи перешедший в шлак фосфор.5% извести и при необходимости 0.25% плавикового шпата, шамотного боя или боксита. Присадка руды вызывает интенсивное кипение ванны – окисляется углерод, реагируя с окислами железа руды с выделением большого количества пузырьков СО. Новую порцию руды присаживают, когда интенсивность кипения металла начинает ослабевать.5% от массы металла.Кроме того, за время периода окисляют углерод до нижнего предела его содержания в выплавляемой стали.

Окисление примесей ведут, используя либо железную руду (окалину, агломерат), либо газообразный кислород. Шлак сливают не выключая печь, наклонив её в сторону рабочего окна на 10-12?. Удалив шлак, в печь присаживают шлакообразующие: 1-1.15-0.

После формирования жидкоподвижного шлака в ванну в течение всего окислительного периода ведут продувку кислородом; печь для слива шлака в течение периода наклонена в сторону рабочего окна. Под воздействием газов шлак вспенивается, уровень его повышается и он стекает в шлаковую чашу через порог рабочего окна. Общий расход руды составляет 3-6. С тем, чтобы предотвратить сильное охлаждение металла, единовременная порция руды не должна быть более 05-1%.

Эти условия создаются при совместном введении в печь извести и руды.

При кипении вместе с пузырьками СО из металла удаляются водород и азот. В связи с этим электро-сталь обычно содержит азота больше, чем мартеновская и кислородно-конвертерная сталь. За время окислительного периода необходимо окислить углерода не менее 0.3% при выплавке высокоуглеродистой стали (содержащей ?6% С) и 0.4% при выплавке средне- и низкоуглеродистой стали.4-1. содержание окислов железа в шлак зависит от содержания углерода в выплавляемой марке стали; верхний предел характерен для низкоуглеродистых сталей, нижний – для высокоуглеродистых.010-0. Период заканчивают сливом окислительного шлака.Для успешного протекания той реакции необходимы высокие основность шлака и концентрация окислов железа в нем, а также пониженная температура.

Из-за высокого содержания окислов железа в шлаках окислительного периода условия для протекания реакции десульфурации являются не-благоприятными и десульфурация получает ограниченное развитие: за все время плавления и окислительного периода в шлак удаляется до 30-40% серы, содержащейся в шихте. Этот процесс имеет большое значение для повышения качества электростали, поскольку в электропечи в зоне электрических дуг идет интенсивное насыщение металла азотом и водородом.

Кипение и перемешивание обеспечивает также ускорение выравнивания температуры металла и его нагрев.2-0.3-0.

Шлак в конце окислительного периода имеет примерно следующий состав, %: 35-50 CaO; 10-20 SiO2; 4-12 MnO; 6-15 MgO; 3-7 Al2O3; 6-30 FeO; 2-6 Fe2O3; 0.5 P2O5.

Окислительный период заканчивается тогда, когда углерод окисляется до нижнего предела его содержания в выплавляемой марке стали, а содержание фосфора снижено до 0.015%. Полное скачивание окислительного шлака необходимо, чтобы содержащийся в нем фосфор не перешел обратно в металл во время восстановительного периода.

После удаления окислительного шлака в печь присаживают ферромарганец в количестве, необходимом для обеспечения содержания марганца в металле на его нижнем пределе для выплавляемой стали, а также ферросилиций из расчета введения в металл 0.15% кремния и алюминий в количестве 0.1%.

Далее наводят шлак, вводя в печь известь, плавиковый шпат и шамотный бой. шлаковая смесь расплавляется и после образования жидкоподвижного шлака приступают к диффузионному раскислению. раскисление ведут смесью, состоящей из извести, плавикового шпата и кокса в соотношении 8:2:1, иногда присаживают один кокс. На некоторых марках стали в конце восстановительного периода в состав раскислительной смеси вводят более сильные раскислители – молотый силикокальций и порошкообразный алюминий, а при выплавке ряда низкоуглеродистых сталей диффузионное раскисление ведут без введения кокса в состав раскислительных смесей. Так как раскисляющие вещества приме-няют в порошкообразном виде, плотность их невелика и они очень медленно опускаются через слой шлака.д. Преимущество диффузионного раскисления заключается в том, что поскольку реакции раскисления идут в шлаке, выплавляемая сталь не загрязняется продуктами раскисления – образующимися окислами.

По мере диффузионного раскисления постепенно уменьшается содержание FeO в шлаке и пробы застывшего шлака светлеют, а затем становятся почти белыми.8-1.5 FeO; < 0.

Во время восстановительного периода успешно идет десульфурация, по-скольку условия для её протекания более благоприятные, чем в других сталеплавильных агрегатах.7-3.5 %) содержанием FeO в шлаке, обеспечивающим сдвиг равновесия реакции десульфурации  [FeS] + (CaO) = (CaS) + (FeO)  вправо (в сторону более полного перехода серы в шлак). в электропечи с основной футеровкой можно удалить серу до тысячных долей процента.

Длительность восстановительного периода составляет 40-100 мин. до выпуска проводят корректировку содержания кремния в металле, вводя в печь кусковой ферросилиций. до выпуска в металл присаживают 0.0 кг алюминия на 1 т стали. Интенсивное перемешивание металла со шлаком в ковше обеспечивает дополнительное рафинирование – из металла в белый шлак переходит сера и неметаллические включения.Все эти задачи решаются параллельно в течение всего восстановительного периода; раскисление металла производят одновременно осаждающим и диффузионным методами.10-0.03-0. Эти добавки вводят для обеспечения осаждающего раскисления металла. Через 10-15 мин. Вначале, в течение 15-20 мин. Далее начинают раскисление молотым 45 или 75%-ным ферросилицием, который вводят в состав раскислительной смеси, содержащей известь, плавиковый шпат, кокс и ферросилиций в соотношении 4:1:1:1, содержание в этой смеси уменьшают.

Суть диффузионного раскисления, протекающего в течение всего периода, заключается в следующем. В шлаке протекают следующие реакции раскисления:

(FeO) + C = Fe + CO;  2*(FeO) + Si = 2*Fe + (SiO2) и т.,

в результате содержание FeO в шлаке уменьшается и в соответствии с законом распределения (FeO)/[FeO] = const кислород (в виде FeO) начинает путем диффузии переходить из металла в шлак (диффузионное раскисление). Это способствует получению стали с пониженным содержанием неметаллических включений. Белый шлак конца восстановительного периода электроплавки имеет следующий состав, %: 53-60 CaO; 15-25 SiO2; 7-15 MgO; 5-8 Al2O3; 5-10 CaF2; 0.5 CaS; < 0.5 MnO. Хорошая десульфурация объясняется высокой основностью шлака восстановительного периода (CaO/SiO2 = 2.3) и низким (< 0. Коэффициент распределения серы между шлаком и металлом (S)/[S] в восстановительный период электроплавки составляет 20-50 и может доходить до 60.

Для улучшения перемешивания шлака и металла и интенсификации медленно идущих процессов перехода в шлак серы, кислорода и неметал-лических включений в восстановительный период рекомендуется применять электромагнитное перемешивание, особенно на большегрузных печах, где удельная поверхность контакта металл-шлак значительно меньше, чем в печах малой емкости. За 10-20 мин. Для конечного раскисления за 2-3 мин.4-1. Выпуск стали из печи в ковш производят совместно со шлаком.

Элементы, обладающие меньшим сродством к кислороду, чем железо (никель, молибден) во время плавки не окисляются и их вводят в начальные периоды плавки – никель в завалку, а молибден в конце плавления или в начале окислительного периода. Поэтому металл легируют хромом и марганцем после слива окислительного шлака в начале восстановительного периода. Особенность легирования вольфрамом заключается в том, что из-за высокой температуры плавления он растворяется медленно и для корректировки состава ферровольфрам можно присаживать в ванну не позднее, чем за 30 до выпуска. Легирование стали феррованадием производят за 15-35 мин. до выпуска. до выпуска, либо в ковш. до выпуска в ковш.При выплавке легированных сталей в дуговых печах порядок легирования зависит от сродства легирующих элементов к кислороду.

Хром и марганец обладают большим сродством к кислороду, чем железо.

Вольфрам обладает большим сродством к кислороду, чем железо и он может окисляться и его обычного вводят в начале восстановительного периода.

Кремний, ванадий и особенно титан и алюминий обладают большим сродством к кислороду и легко окисляются. до выпуска, ферросилиций – за 10-20 мин. Ферротитан вводят в печь за 5-15 мин. Алюминий вводят за 2-3 мин.