O2, S, P, N, H2, рідше інші (As) навіть в невеликій кількості негативно впливають на властивості заліза та його сплавів. Одержання металу належної якості досягається зменшенням до певних меж вмісту шкідливих домішок різними методами в залежності від особливості кожної домішки.
Розкислення стали - видалення розчиненого кисню. При окислювальному рафінуванні в міру зменшення в металі домішок з більшим спорідненістю з киснем ніж залізо концентрація кисень збільшується. Вуглець окислюється пізніше інших елементів і концентрація С в металі визначає кінцеве. Окислюваність металу по ходу обезуглероживания збільшується і особливо різко при вмісті вуглецю менше 0,2. Фактична концентрація вуглецю в металі в кінці рафінування для різних марок сталі нахордітся в межах 0,02-0,05%. При охолодженні такого металу триватиме реакція обезуглероживания з виборчої кристалізацією. У міру кристалізації залишається рідина поступово збагачується домішками. Зокрема вуглецю і [О], концентрації яких весь час зберігаються більше рівноважних для реакції зневуглецювання, що забезпечує її безперервний перебіг. Частина газових бульбашок залишається в твердне металом, роблячи його пузирістие. Через перенасичення металу киснем виділяються оксиди залізо. Зі зменшенням температури розчинність О2 в залозі різко падає, що веде до збільшення оксидной фази на межі зерен. Це явище називають красноломкость. Надмірно висока концентрація О2 в металі - приклад процесу окисного рафінування. Крім того під час випуску і розливання сталі, тобто після звільнення з під шлакового покриву вона стикається з атмосферним повітрям. Тому виплавка сталі завжди завершується раскислением з метою видалення з металу кисню до меж, що забезпечують повне або часткове припинення реакції зневуглецювання. Як елементи раскислителя застосовують дві групи елементів - це елементи з більшим спорідненістю до кисню ніж залізо Mn, Si. Друга група - елементи з великим спорідненістю до кисню ніж вуглець. Вони служать для повного «заспокоєння» Al, Ti, B, Ca, Zirkoniy. Розкислення зазвичай поєднують з легуванням, тобто зі збільшенням до необхідних меж корисних домішок. Існує три способи розкислення - осаджуючий, дифузний і вакуумирование.
Осаджуючий. Найбільш поширений спосіб розкислення, що полягає в введенні раскислителя безпосередньо в метал, де відбувається гетерогенна реакція. Оксид раскислителя повинен мати властивості «опадів», тобто бути нерозчинним в залозі і здатним легко виділятися з розплаву. Для того щоб реакція йшла необхідно щоб раскілітелі мали більшу спорідненість ніж С і Fe і щоб їх оксиди були міцніше ніж FeO. При введенні раскислителя в сталь О2 зменшується за рахунок реакції розкислення до досягнення рівноваги реакції, тому мінімальнае залишкова концентрація О2 в металі відповідає рівноваги в реакції служить мірою порівняльного спорідненості раскислителя до кисню або мірою раскислительной здатності елементів-розкислювачів. Механізм облягати розкислення включає наступні стадії: розчинення твердого раскислителя і рівномірний розподіл його в обсязі металу, хімічна реакція обезуглероживания, видалення з розплаву продуктів реакції - неметалевих шлакових включень. Найважливішим ланкою є третя стадія, тому що від неї залежить кількість неметалічних включень, що забруднюють метал і знижують його якість. Ці неметалеві шлакові включення мають меншу щільність ніж метал і спливають на його поверхню. Чим більше швидкість спливання тим чистіше сталь від неметалевих включень. Швидкість спливання дрібних сферичних частинок, діаметром менше 1 мм. З рівнянь випливає, що зі зменшенням f швидкість падає. Процес прискорюється при зменшенні щільності шлакових включень, збільшення температури, зменшенням в'язкості стали і, як наслідок зі збільшенням часу застигання і часу спливання включень. Вирішальна роль належить розмірами частинок. Чим вони більші тим чистіше сталь. Укрупнення частинок легше відбувається в рідкому вигляді ніж в твердому. Тому для повного очищення металів від продуктів розкислення необхідна висока температура стали понад 1600 о С і низька температура плавлення.
Вакуумирование. Це відносно новий іперспектівний спосіб, який дозволяє отримувати не тільки кисень, але і водень і азот, тобто здійснювати дегазацію сталей. У Н і N розчинність в стла зі зменшенням Т падає. Особливо вона низька в твердому стані. При охолодженні стали водень виділяється в мікропори і утворює флокени - це невеликі тріщини, які погіршують механічну міцність. Азот збільшує твердість сталі, але одночасно збільшує крихкість і зменшує пластичність. Будова газів в залозі, тобто абсорбція супроводжується зміною його молекулярного стану. З урахуванням, що гази в металі - нескінченно розбавлені розчини, то коефіцієнт активності приблизно дорівнює 1. Отже розчинність газів в металі є функцією двох величин - температура і тиск. Вплив температури на розчинність визначається величиною Дельтана. Н2 і N2 розчиняються з поглинанням тепла. Тому перегрів металу збільшує газонасиченість, особливо це характерно для ЕП. Крім того легуючі елементи утворюють гідриди і нітриди, що сприяє збільшенню газонасищенности. Особливо до гідридів схильні титан, цирконій, а до утворення нітридів - хром і ванадій. Якщо ківш металу помістити в закриту системи і значно знизити тиск газу над металом, то істотно зменшиться тиск в газових міхурах, що містяться в розплаві, особливо в верхньому шарі металу. Це забезпечить перехід бульбашок тих домішок, які здатні виділятися зі сталі в газоподібному стані і інтенсивне спливання бульбашок. Вуглець володіє значним спорідненістю до киснем може служити розкислювачем, але використання його для цього при нормальному тиску досить обмежена, тому що залишився СО призводить до отримання нещільні злитків, тобто викликає пузирістие металу. Для запобігання цьому введення раскислителя з більшим спорідненістю до кіслороджу ніж вуглець забруднює метал неметаллическими включеннями. Вакуумирование дозволяє істотно знизити концентрацію кисню в сталі без застосування раскислителей і, отже, без додаткового забруднення металу. У цьому випадку роль вуглецю як раскислителя значно зростає, оскільки при вакуумуванні з нього найбільш повністю видаляється СО і виключається пузирістие металу.