Выполнено численное моделирование тепловой работы футеровки и распределения плотности тока в ванне 12-тонной дуговой сталеплавильной печи постоянного тока литейного класса. Установлено, что при простоях печи более 15 часов, установка водоохлаждаемых элементов (ВЭ) с пространственной структурой взамен части футеровки снижает потери энергии печи за счет сокращения затрат на аккумуляцию тепла, несмотря на дополнительные потери с водой. ВЭ с пространственной структурой снижают потери тепла с водой на 25 - 35 % в сравнении с традиционными ВЭ с плотной укладкой труб. Установка подовых электродов (ПЭ) стержневого типа взамен ПЭ пластинчатого типа позволяет сократить энергопотребление печью на 3 - 9 % за счет интенсификации электровихревых течений в сталеплавильной ванне.

Численное моделирование теплообмена и газодинамики в дуговой сталеплавильной печи (ДСП) литейного класса вместимостью 3 т показало, что при длительности простоев печи 18 - 20 ч и более, замена 40 % футеровки стен и 16 - 20 % футеровки свода водоохлаждаемыми элементами с объемной структурой обеспечивает паритет с исходной печью по расходу электроэнергии при существенной экономии огнеупоров. Уменьшение диаметра ванны с 2,1 до 1,8 м и увеличение ее глубины при данной вместимости печи снижает потери теплоты излучением на 13 - 18 %. Применение системы рассредоточенной аспирации уменьшает пылегазовые выбросы в электродные зазоры в 2 раза, приток воздуха в печь на - 11 % и эмиссию плавильной пыли - на 20 % в сравнении с портальной аспирационной камерой. Практикой эксплуатации 3-т ДСП с комбинированным сводом подтверждено снижение расхода огнеупоров на 6,5 - 11 и графитированных электродов на 1,2 - 1,5 кг/т, соответственно.