În cuptoarele de capacitate mare (100 tone și mai mult) adâncimea băii de metal depășește 1,2 m, iar diametrul la nivelul interfeței metal — zgură este de 5 m. Adâncimea mare a băii complică procesele de difuzie între metal și zgură, iar diametrul mare al cuptorului face foarte dificilă descărcarea zgurii. În cuptoarele de mare putere există o foarte slabă amestecare superficială a arcurilor metalice. Deci, dacă într-un cuptor cu o capacitate de 0,5 tone de arc amestecat aproximativ 30% din volumul de metal, atunci într-un cuptor de 30 de tone — doar aproximativ 3%. În consecință, în cuptoarele de capacitate mare poate exista o diferență de temperatură în adâncimea băii, care poate ajunge la 100 °C și mai mult, iar compoziția chimică a metalului poate fi neuniformă.
Agitarea manuală a metalului cu piepteni metalici în cuptoare de capacitate mare este ineficientă, necesită timp considerabil și este o operațiune foarte grea.
În 1928, L.I. Morozensky a propus utilizarea unui câmp electromagnetic rotativ pentru a agita metalul lichid. Această metodă de agitare a metalului, îmbunătățită de alți cercetători, a fost recent din ce în ce mai utilizată, în special în producția de oțel în cuptoare mari cu arc electric.
Esența agitării electromagnetice constă în faptul că, cu ajutorul unui dispozitiv situat sub fundul cuptorului, în baia de metal lichid sunt induși curenți. Interacțiunea curenților cu câmpul electromagnetic creat de dispozitiv determină apariția unor efecte electrodinamice care conduc straturile inferioare de metal în mișcare, într-o anumită direcție. Straturile superioare de metal se mișcă în mod natural în direcția opusă.
Sunt cunoscute două metode de amestecare electromagnetică a metalului: prin intermediul unui câmp generat de un electromagnet rotativ (rotor) și prin intermediul unui câmp „de rulare” generat de un electromagnet staționar (stator). Electromagnetul rotativ provoacă o mișcare dezordonată a metalului și, prin urmare, nu este utilizat pe scară largă.
Un câmp „în mișcare” creat de un electromagnet static este utilizat pentru a agita metalul în scopul de a egaliza compoziția chimică și temperatura în volumul băii și de a facilita descărcarea zgurii. Statorul este realizat sub forma unui miez alungit, curbat în funcție de forma fundului cuptorului. Înfășurările statorului sunt alimentate cu un curent bifazic de joasă frecvență (0,5-2 Hz) cu un unghi de fază de 90°. Oportunitatea utilizării curenților de frecvență joasă este dictată de faptul că, odată cu scăderea frecvenței, forța de agitare crește (aceste două mărimi sunt legate de o relație inversă), iar un electromagnet bifazic cu o defazare de 90° creează un câmp „în mișcare” — un câmp plat care se deplasează într-o direcție dată.
Prin comutarea polilor bobinelor, direcția de mișcare a metalului poate fi inversată. Comutarea polilor uneia dintre bobine determină o mișcare contrară a fluxurilor metalice de-a lungul axei statorului, care poate fi utilizată pentru a transporta aditivi care formează zgură și aliaje în zona combustibilă a cuptorului sub electrozi (figura 1).
