Управление плавкой ведется по тепловой и металлургической моделям. Тепловая модель позволяет рассчитать температуру металла в любой момент. Из статей прихода тепла учитывают: 1) количество потребляемой и теряемой энергии; 2) тепло, вносимое шихтой; 3) тепло, вводимое в рабочее пространство газо-кислородными горелками и выделяющееся при продувке ванны кислородом. Из статей расхода тепла учитывают: 1) тепло металла и шлака; 2) потери тепла с отходящими газами, через водоохлаждаемые панели и вызванные случающимся иногда падением потребляемой мощности.
Расчет энергетического баланса начинают во время слива плавки с учета энергии, аккумулированной в футеровке, и потерь тепла печью в период заправки. Общее количество тепла, необходимое для плавления шихты из первой бадьи, рассчитывают по данным о составе шихты, удельной потребности в энергии для плавления каждого из загружаемых материалов и конечной заданной температуре. В период плавления выбор ступеней напряжения обеспечивает директивный электрический режим, подбираемый для каждой бадьи. Чтобы защитить свод, в первые минуты периода плавления напряжение выбирают на две ступени ниже высшей ступени. Затем расплавление ведут на высшей ступени напряжения (750 В); напряжение снижают лишь тогда, когда вода на выходе из какой-либо водоохлаждаемой панели стен или свода достигает критической температуры. В этом случае напряжение соответствующей фазы снижается автоматически. Разрабатывают также режим работы газо-кислородных горелок, их отключают, когда израсходовано расчетное количество вводимой в печь энергии. ЭВМ определяет оптимальное время загрузки в печь второй бадьи шихты и рассчитывает режим ее расплавления.
Работа сверхмощной печи по такой схеме, без отсечки окисленного шлака связана с некоторым увеличением расхода раскислителей вследствие раскисления окисленного шлака в ковше во время выпуска и может быть признана целесообразной лишь в случае полного отсутствия внепечной обработки стали или при использовании только внепечного порционного вакуумирования металла.
При заданном содержании в стали 0,01-0,02% десульфурацию металла при выплавке одношлаковым процессом в сверхмощной печи можно проводить в ковше во время выпуска шлаком, полученным в ковше при смешении части печного шлака со свежими шлакообразующими (известь и плавиковый шпат) и тщательно раскисленными присаженными в ковш раскислителями. На КМК при выплавке низколегированной конструкционной стали в 100-т высокомощной печи в конце окислительного периода часть шлака из печи удаляют, металл в печи раскисляют кремнием, присаживая его на 0,10- 0,14% (по расчету). Оставшийся в печи шлак вместе с 15-25 т жидкой стали выпускают в ковш, в который предварительно загружают известь, плавиковый шпат, порошкообразный и кусковой алюминий. Затем выпуск плавки прерывают на несколько минут до образования в ковше активного основного безжелезистого шлака, загружают в ковш недостающее количество раскислителей и сливают в него оставшийся в печи металл. За время выпуска плавки и продувки металла содержание серы в нем снижалось до 0,01-0,02% даже в тех случаях, когда содержание серы в шихте достигало 0,06- 0,07 %.
Более простой вариант внепечной десульфурации металла во время выпуска опробован при выплавке низколегированной стали в 100-т печах ЧМК. Сталь выплавляли одношлаковым процессом, окисленный шлак на 80-90 % удаляли перед выпуском из печи.
Благодаря высоким температурам в зоне мощных дуг шлакообразование протекает достаточно быстро и заканчивается в течение нескольких минут. Известно, что в начале плавления в результате окисления элементов шихты образуется так называемый шлак плавления. Этот шлак растворяет оксиды, поступающие с известью и из футеровки ванны. В слое жидкого шлака некоторое время находятся кусочки извести. Компонентами шлака, ускоряющими его формирование в результате растворения извести, являются оксиды железа и кремнезема, поэтому в начале плавления целесообразно иметь шлаки пониженной основности, достаточно жидкоподвижные, способные растворять твердые частицы извести, магнезита и т.п. Скорость образования шлака необходимой основности в значительной мере зависит от свойств и количества шлака плавления.
Для ускорения растворения извести в шлаке при работе сверхмощных печей, как и в кислородных конвертерах, часто применяют не до конца обожженную известь, быстрее усваивающуюся расплавом. Известь, необходимую на плавку, загружают в печь по частям. В сравнительно старых цехах в первую бадью с ломом грузят до 15 кг извести на 1 т лома, оставшуюся известь загружают во вторую бадью. В новых электросталеплавильных цехах предпочитают загружать шлакообразующие в печь из бункерного пролета порциями через отверстие в своде, что позволяет равномерно распределять их в рабочем пространстве, ускорять формирование шлака и плавление шихты. Такой вариант, по-видимому, является оптимальным. В зарубежных цехах, не имеющих стационарных устройств для загрузки извести в печь через свод, иногда применяют пневматические устройства для подачи порошкообразной извести- в рабочее пространство через рабочее окно или отверстия в стенах печи.