Основная сложность контроля хода плавки при кислородно-конвертерном процессе связана с высокой скоростью его протекания. Общепринятые в металлургии методы контроля при помощи химического анализа проб металла по ходу плавки неприемлемы для данного метода. По тем же причинам нельзя считать удовлетворительным способ контроля температуры металла термопарами погружения. В связи с этим многочисленные усилия исследователей и практиков направлены на изыскание методов непрерывного контроля температуры и состава металла по ходу продувки. Из перспективных существующих методов контроля температуры металла можно назвать следующие:
1. Непрерывный замер температуры ванны термопарами, горячий спай которых защищается чехлами из высокоогнеупорных материалов (используются чехлы, стойкость которых составляет десятки часов). Широкого применения способ пока еще не нашел.
2. Способ периодического замера температуры ванны при помощи «бомб», забрасываемых в конвертер по ходу продувки на гибком отгорающем троссе.
3. Применение оптических пирометров со специальной защитой от брызг металла. Пирометр вводят в конвертер при помощи специальной водоохлаждаемой трубы.
Контроль содержания углерода в металле в кисло – родно-конвертерном процессе является наиболее ответственным моментом. Существует несколько методов контроля: по интенсивности излучения факела, которая зависит в основном от скорости окисления углерода (выделение СО); по температуре отходящих из конвертера газов; по анализу содержаний СО и CO2 в отходящих газах (в камине); по интенсивности шума в конвертере и др. Момент окончания плавки в конвертере можно определить по расходу кислорода с начала операции. Расход кислорода фиксируется интегратором, который после пропускания заданного количества на плавку дает сигнал на повалку конвертера. При этом отключается дутье и автоматически поднимается фурма.
В последние годы созданы системы автоматического N управления конвертерной плавкой с применением электронных вычислительных машин (ЭВМ). С этой целью разработаны математические модели процесса, основанные на тепловом и материальном балансах плавки. На основе математического описания процесса создается программа (алгоритм) для ЭВМ. В ЭВМ вводят исходные данные о составе чугуна, флюсов и охладителей, количестве сыпучих, температуре чугуна, чистоте кислорода, основности конечного шлака, составе и температуре готовой стали и т. д. Машина на основании полученной информации и уравнений математической модели процесса прогнозирует ход плавки, рассчитывает количество и время присадок, расход кислорода на плавку и момент окончания продувки, рассчитывает и вводит в ковш необходимое количество раскислителей.
В практике применяют статические и динамические системы управления. Недостатком статических систем является невозможность учета различного рода отклонений в ходе плавки, например неточности в исходных параметрах, отклонения в угаре железа, механические потери металла, степень усвоения ванной кислорода и т. д. Этих недостатков лишены динамические системы, основанные на управлении процессом с обратной связью, когда, кроме начальных параметров, используется непрерывная информация о ходе плавки. Система воздействует на ход процесса, учитывая отклонения, возникающие по ходу плавки, и обеспечивает проведение процесса по оптимальному режиму. При этом обеспечивается максимальная производительность, выход годного и качество стали.