VOD炉的脱碳精炼主要由氧的供给速度(强度)、顶吹氧枪的高度、真空度(真空泵的启动台数)和底吹氩流量来控制。脱碳过程分两个阶段，即真空吹氧脱碳阶段和真空脱碳阶段。在吹氧脱碳的初期首先发生约2分钟的脱硅，随后开始脱碳，此时为了防止大的喷溅堵加料管等问题，可采取高枪位(≤900mm)、减少氩流量的措施。吹氧脱碳速度与供氧强度、吹氩强度、起始碳量和钢水温度有关。起始碳为0.27%，平均脱碳速度0.0125%∕min，0.41%时为0.0188%∕min。底吹氩强度达到0.01～0.02Nm³∕(t•min)的强搅拌不仅可以减少铬的氧化，而且可以明显地提高脱碳速度。当钢中的碳含量达到0.08%后应进行真空脱碳，要求的终点碳越低，真空度也越低，脱碳时间越长，一般为15～30min。

由于VOD炉的脱碳是在真空缶中进行的，因此VOD炉的操作必须采用自动化控制。其中终点碳的控制对整个冶炼过程的顺利进行和成品碳含量的控制都是极其重要的。终点碳的判定主要有废气分析法和气相定碳法。废气分析法是用红外线分析仪分析废气中的CO、CO₂及O₂成分，并参考真空度的变化，以控制VOD的精炼过程。这种方法能准确地确定停吹氧时间，而且不受设备具体条件的限制。气相定碳法是测定废气总量及其CO、CO₂的含量，用以计算出碱含量随时间的降低曲线，达到终点碳后停吹氧。