Din descrierea principalelor sarcini ale perioadei de oxidare a topitoriei electrice rezultă că, în timpul acestei perioade, este necesar să se asigure efectuarea unor procese oxidante adecvate. Sursa de oxigen este reprezentată în primul rând de oxizii de fier conținuți în zgură.
Conținutul de fier din încărcătura metalică acumulată în cuptorul electric în timpul topitoriei prin oxidare depășește 95 %. Conform legii maselor active, dacă baia nu este acoperită cu zgură, fierul va interacționa mai întâi cu oxigenul din aer pentru a forma zgură feroasă. Atunci când metalul este acoperit cu zgură și oxigenul este transferat în metal sub formă de FeO, oxidarea fierului este încetinită în mod considerabil. Conținutul de FeO poate fi mărit prin adăugarea de minereu în baie. În acest caz, Fe2O3 din minereu reacționează în conformitate cu reacția
iar oxidul magnetic al minereului — conform reacției
Astfel, zgura este îmbogățită cu FeO și, deoarece raportul dintre conținutul de FeO din zgură și oxigenul dizolvat în metal rămâne aproximativ constant (% FeO) / [ % O ] ≈420, conținutul de oxigen din metal crește corespunzător, acesta reacționând cu impuritățile metalice prin reacție
Produsele de reacție plutesc la suprafața metalului. O sursă relativ minoră de oxigen în cuptorul electric de oțel sunt componentele oxidante ale atmosferei cuptorului (CO2, H2O și O2).
Oxigenul gazos este utilizat pe scară largă pentru oxidarea impurităților din baia de topire a oțelului electric. Atunci când oxigenul gazos este suflat în baie, fie interacționează direct în stare moleculară cu impuritățile metalice de pe interfața cavității de oxigen prin reacție
fie moleculele de oxigen gazos sunt predescompuse în atomi și apoi dizolvate în metal:
Dizolvat în metal, oxigenul reacționează cu impuritățile prin reacția [O] + [ Me ] = ( Me O).
Oxigenul gazos poate interacționa inițial cu fierul pentru a forma oxizi de fier, care, atunci când plutesc în zgură, îi cresc potențialul oxidant. Oxizii de fier interacționează cu impuritățile metalice. În această schemă în două etape, oxigenul reacționează preferențial atunci când impuritățile oxidante sunt scăzute.
Oxigenul gazos este util datorită ratei ridicate de oxidare a impurităților. Acest lucru se datorează faptului că oxigenul este introdus direct în metal; acest lucru sparge metalul în picături și crește suprafața de contact dintre metal și oxigen. În plus, utilizarea oxigenului gazos îmbunătățește echilibrul termic al băii. Pentru a încălzi 1 kg de minereu cu oxigen la 1600 °C și trecerea sa de la zgură la metal ar trebui să se cheltuiască 14,7-16,8 kJ (3500-4000 cal), iar pentru a încălzi aceeași cantitate de oxigen se consumă 1,74 kJ (415 cal), adică în al doilea caz consumul de căldură este de aproximativ nouă ori mai mic. Atunci când toate impuritățile de metal și fier sunt acidificate cu oxigen gazos, efectul termic total al procesului, inclusiv consumul de căldură pentru prepararea oxigenului, este pozitiv. Acest lucru asigură încălzirea rapidă a băii. De asemenea, trebuie avută în vedere flexibilitatea mai mare în reglarea ratei de oxidare a impurităților atunci când se utilizează oxigen gazos.
În cazul utilizării minereului de fier, oxidarea tuturor impurităților din baie are loc cu consum de căldură. toate punctele menționate mai sus asigură utilizarea pe scară largă a oxigenului în perioada de oxidare a electrofuziunii. Cu toate acestea, nu trebuie să uităm părțile negative ale utilizării oxigenului gazos: creșterea monoxidului de carbon metalic și reducerea asociată a randamentului cu 0,5-2%, precum și o mare formare de praf.
