Способность шлака стимулировать протекание в стали на межфазной поверхности реакций рафинирования обусловлена следующим. Обычно в результате протекания реакции рафинирования образуется эндогенная неметаллическая фаза с высокой активной концентрацией соединения удаляемой примеси. Если в контакт со сталью, в которой протекает или протекала такая реакция, ввести новую фазу с более низкой активной концентрацией того же соединения, чем в эндогенной фазе, то указанная реакция рафинирования вновь получает развитие на межфазной поверхности стали. При этом эндогенная неметаллическая фаза выделяется непосредственно в шлаке, контактирующем со сталью.

С учетом изложенного рафинирование стали можно осуществлять шлаками, которые способны стимулировать протекание в металле соответствующих реакций рафинирования. При этом состав шлаков должен соответствовать составу стали, в частности, наличию в последней элементов, осуществляющих реакции рафинирования.

Иллюстрацией изложенного могут быть следующие опыты рафинирования стали электрошлаковым переплавом (на установке Р-909). В указанных опытах для переплава использовали сталь ШХ15, подвергнутую глубокому раскислению алюминием (содержание остаточного алюминия 0,045%).

В качестве флюсов были выбраны композиции из СаО и А1203, а также из CaF2 и А1203с различной активной концентрацией А1203. При этом активная концентрация окислов алюминия во флюсе 2 была близка 0,2, во флюсе из флюорита и глинозема. Из данных таблицы видно, что рафинирование стали происходит лишь в том случае, если в рафинировочном шлаке активная концентрация глинозема меньше, чем в образующихся неметаллических включениях. В то же время даже двойной переплав стали в шлаке, где активная концентрация окислов алюминия соответствует таковой в продуктах раскисления, не вызывает дополнительного удаления кислорода. Более того, при рафинировании стали таким шлаком наблюдается переход кислорода в сталь, что обусловлено специфическими условиями переплава, в частности, высокой температурой процесса и, как следствие, сдвигом влево равновесия в реакции рафинирования.