Этот метод наиболее рационален при выплавке легированных сталей с использованием в шихте легированного лома и отходов. Отсутствие окислительного периода позволяет в максимальной степени сохранить легирующие элементы, содержащиеся в шихте. Для получения заданного состава требуются минимальные присадки легирующих добавок, компенсирующие угар при расплавлении.
После расплавления шлак, как правило, не скачивают, имея в виду возможность частичного восстановления оксидов легирующих элементов, содержащихся в нем.
Раскисление, десульфурацию и легирование проводят так же, как при плавке с окислением примесей.
Особенности кислого процесса. Кислая футеровка обладает большей термостойкостью по сравнению основной, что является важным ее преимуществом в условиях литейных цехов, работающих с перерывами в одну или две смены. Кроме того, пониженная отражательная способность кислого шлака уменьшает тепловую нагрузку на футеровку.
По этим причинам стойкость футеровки кислых дуговых печей выше, чем основных. Стоимость кислых огнеупоров в 2 —2,5 раза ниже, чем основных.
Теплопроводность кислых огнеупоров ниже, чем основных, что способствует уменьшению тепловых потерь. Влияние шлака на металл в кислых печах менее существенно, чем в основных. Поэтому глубина ванны в кислых печах больше, чем в основных при том же диаметре ванны. В результате этого тепловой КПД кислых печей выше, чем основных. Этим объясняется широкое использование кислых дуговых печей в сталелитейных цехах.
Шихта. Для плавки в кислых дуговых печах содержание серы и фосфора в шихте должно быть ниже допустимого предела в готовой стали, так как удалить их в процессе плавки не удается.
Для эффективного рафинирования металла в процессе кипения содержание углерода в шихте должно быть большим, чем в готовом металле, на 0,15... 0,20 %. Для этого в шихту наряду с возвратом и отборным стальным ломом добавляют передельный чугун, кокс или электродный бой. Порядок загрузки шихты в печь такой же, как при основном процессе.
Период расплавления сопровождается окислением кремния, марганца, железа и углерода. Доля образующегося при этом шлака невелика, поэтому для улучшения защиты расплавляемого металла от окисления и растворения газов объем шлака увеличивают добавкой сухого песка, шлака предыдущей плавки или формовочной смеси. Окислительный период имеет целью дегазацию металла в процессе кипения. Окисление углерода происходит оксидами железа и марганца, содержащимися в шлаке. При этом содержание Si02 в шлаке растет, и к концу кипения оно достигает 60 %, способствуя процессу восстановления кремния.
При активном процессе восстановление кремния сдерживают присадкой руды и извести, кипение продолжают до достижения заданного содержания углерода. Раскисление проводят в два этапа — введением ферросилиция и ферромарганца в печь, а при выпуске металла — присадкой аллюминия в ковш.
При кремневосстановительном процессе содержание восстановленного кремния доводят до 0,2 %. При этом требуется только раскисление в ковше алюминием.