Окисление углерода в подовых сталеплавильных агрегатах во многих случаях протекает в условиях отсутствия поверхностей раздела, создаваемых при слабом внедрении в металл струй окислительных газов. При этом источником кислорода для окисления углерода служит в основном окислительная атмосфера агрегата и присадки твердых окислителей. О месте преимущественного окисления металла кислородом высказано несколько точек зрения, основными из которых являются две.
Согласно первой из них местом преимущественного окисления углерода, являются горизонты металла в ванне, которые характеризуются соотношениями концентраций углерода и кислорода, близкими к равновесным. В соответствии со второй точкой зрения окисление углерода преимущественно развивается в сталеплавильной ванне на границе шлак – металл и в слоях металла близкой к этой границе переходной зоны.
Вопрос о месте преимущественного окисления углерода при продувке металла кислородом в сталеплавильных агрегатах не является чисто теоретическим, а имеет и практическое значение, в частности, для крупных дуговых печей, а также большегрузных кислородных конверторов с глубокой ванной. Непрерывное измерение температуры и активности кислорода в металле позволяет существенно уточнить представления о протекании реакции окисления углерода, что имеет чрезвычайно-важное значение для определения путей управления процессом.
Для выявленного неравномерного распределения кислорода по объему ванны и высокой активности кислорода в слоях металла, примыкающих к подине и откосам, потребовалось теоретическое объяснение. С этой целью определяют размеры пузырей окиси углерода в момент их зарождения и их рост от момента зарождения до выхода из металла в шлак. При этом исходят из того, что спонтанное зарождение пузырей СО в объеме металл невозможно и что эти пузыри зарождаются гетерогенно в порах подины и откосов печи не смачиваемых металлом. Предполагается, что на границе металл – пузырь условия близки к равновесию.
Зародыши газовых пузырей СО способны к росту только в том случае, если их внутренне давление рсо больше или по крайней мере равно внешнему
рвн: 
(1)
где рат, рм, рш - давление атмосферы, столбов металла и шлака, Па; рсо - давление окиси углерода в пузыре, Па; σ - поверхностное натяжение, Н/м; r - радиус пузыря окиси углерода, м.
Парциальное давление окиси углерода, обрадовав шейся в результате окисления углерода, можно определить из константы равновесия реакции [С]+[О] =СОгаз: К = рсо/(ас·ао), откуда рсо=К·ао
Для расчета при содержании углерода менее 1 % принимается ас = [%C]. Минимально возмож ный (критический) радиус зародыша пузыря окиси углерода rкр из соотношения (1) будет определяться поверхностным натяжением металла σ, окисленностью стали, учитываемой произведением [С]·ао, и глубиной за рождения пузыря (определяющей величину рм):
rкр = 2σ/(K[C]·ао - рат-рм-рш) (2)
Необходимо учитывать, что жидкий металл стремится проникнуть в поры футеровки, имеющиеся на подине. Если принять, что сумме давлений рат+рм+рш, стремящихся «вдавить» металл в пору, противостоит только капиллярное давление, то максимальный размер пор 
,еще не заполненных металлом, можно определить из соотношения:
rmaxп = 2σ×cos(180- θ)/(рат-рм-рш), (3)
где θ - угол смачивания.
Расчеты показали, что размеры критических зародышей пузырей окиси углерода rкр, которые могут возникнуть в порах при измеренных активностях кислорода в слое металла у подины и откосов, и максимальные размеры пор, которые не заполнены металлом rmaxп, близки по порядку величины (10-6 м).
Однако, при использовании модели реальное изменение скорости обезуглероживания подвержено колебаниям из-за влияния различных факторов которые не учитываются в модели. Поэтому расчетные значения [C] по модели (9) тоже будут колебаться, т.е. будут не только уменьшаться, но и увеличиваться по ходе плавки, что противоречит физическому смыслу.
Структура модели позволяет настраивать параметр существенно быстрее чем в обычной регрессионной модели.
Работа выполнена под руководством проф., д.т.н. Меркера Э.Э.