В технологические периоды после расплавления шихты, определяющее значение приобретает управление электрическим режимом с учетом температурного состояния ванны жидкого металла и огнеупорной футеровки. Необходимые изменения температуры метала и огнеупорной кладки в процессе плавки зависят от марки выплавляемой стали. Изменение температурного режима по ходу плавки регламентировано директивно (задано технологической инструкцией). ДСП работает в нестационарном температурном режиме, при котором текущие значения температуры изменяются в очень широких пределах.

После выпуска стали огнеупорная кладка начинает интенсивно остывать (20 °С/мин). И после открытия свода для завалки шихты остывание идет с максимальной скоростью (это тепло теряется безвозвратно). В процессе завалки значительная часть аккумулированного тепла кладки передается шихте. Поэтому продолжительность завалки оказывает существенное влияние на продолжительность плавления самого энергетически емкого периода плавки.

В первый период печь работает на пониженных ступенях напряжения из-за опасности перегрева свода печи. Затем, после того как электроды погрузятся в шихту, и шихта начнет воспринимать энергию, мощность начинает подводиться интенсивнее. При расплавлении все тепловое излучение дуги расходуется на нагрев шихты при максимально возможной электрической мощности. В окислительный период, когда в печь подается кислород, температура металла и особенно огнеупорной футеровки начинает интенсивно увеличиваться, поскольку дуги обнажены.

Скорость разогрева футеровки, особенно в районе горения дуг, можно ориентировочно определить соотношением: Vt= Pпод·G/250, где Pпод – подводимая мощность; 250- эмпирический коэффициент,[кВт·мин/°С]; G-вес плавки.

Особенно тяжелые температурные условия возникают в рабочем пространстве ДСП в восстанови-тельный период, когда дуги обнажены, металл нагрет практически до температуры выпуска, и все процессы разрушения огнеупорной футеровки (разъедания шлаком огнеупорной кладки) происходят с максимальной скоростью, которая достигает до 15-25 мм/час.
Для сохранения целостности огнеупорной кладки и достижения требуемой температуры металла управление электрическим режимом как источником тепловой энергии сводится к коррекции электрического режима по температуре металла или рабочей кладки. Существует несколько способов формирования величины корректирующего воздействия электрического режима по температурному состоянию.

Метод коррекции директивного значения подводимой к печи мощности путем расчета корректирующей поправки, которая определяется в зависимости от отклонения действительного значения температуры металла от заданного значения соотношением:

формула

в соответствии с выражением P(τ)= Pз(τ) ± ΔP,
где Pз(τ) – заданное значение подводимой мощности; ΔP – корректирующая поправка;
С – удельная теплоемкость;
860 – эмпирический коэффициент, численно равный количеству энергии, усваиваемой ДСП из 1 кВт;
Δτ– интервал времени, в течение которого температура металла должна достичь заданного значения. Этот интервал времени определяется дискретностью периодического замера температуры термопарой погружения;
h – коэффициент усвоения тепловой энергии металлом (определяется экспериментально).

Расчет поправки ΔP осуществляет автоматический регулятор температурного режима, который вырабатывает корректирующий сигнал регулятору электрического режима, если поправка может быть осуществлена в небольших пределах. Недостаток ‒ отсутствует связь между коэффициентом усвоения энергии металлом и подводимой электрической мощностью. Для ликвидации данного недостатка метод для расчета корректирующей поправки ΔP с учетом изменения коэффициента усвоения в зависимости от подводимой в печь мощности.

формула

где R – активное сопротивление подводящей цепи.

Данный метод использован при выполнении условия непрерывного измерения температуры металла в процессе плавки. Недостаток ‒ не предусмотрена корректировка по температуре кладки.