Çeliğin ergitilmesi, diğer metallerin ergitilmelerinden oldukça farklıdır.Çelik ergitmenin esasta farklı olan bu kısmı; iyi kalite çelik yapmayı sağlamak amacı ile gereken sıvı çeliğin rafine edilme işleminden oluşmaktadır.
Kabaca söyleyecek olursak; ergitme işlemi içinde sıvı metalde bir OKSİDASYON olayı gerçekleşir. Bu ergitme süresince ve sonrasında da devam eder. Oksitlenme sırasında bazı EMPÜRİTELER cürufa taşınır. Bunu ergimiş metalin oksijen miktarının azaltıldığı bir REDÜKLEME (DEOKSİDASYON) işlemi izler.
Ocakların ergitme bölgesindeki REFRAKTER malzemeler asidik (SiO2-esaslı) veya baziktir(Mg-esaslı). REFRAKTER malzeme tipi RAFİNASYON periyodundaki muhtelif reaksiyon çeşitlerini ve cüruf ürünlerinin çeşitlerini belirler.
Ergitme sırasında ve çeliğin ergitilmesi işleminden sonra Silis, Mangan, Demir ve Karbon oksitlenir. Silis, Mangan ve Demirin OKSİDASYON ürünleri cürufun bir kısmını oluştururken, oksitlenen Karbon, Karbon monoksit ve karbon dioksit gazı halinde madenden çıkarak yanar gider.
İlave cüruf yapıcı elemanlar (bazik süreçlerde kireç ilavesi) ocağa ilave edilebilir. Şarj edilen malzemenin, başlangıçta yüksek olacak şekilde ayarlanır. Metal sıcaklığı yükseldikçe Karbon, Karbon monoksit habbeciklerine dönüşerek metal banyosunun üstüne doğru yükselir. Böylece banyodaki Karbon miktarı yavaşça azalır. Buna Karbon’ la KAYNATMALI OCAK adı verilir.
Karbonun oksitlenmesi ısıveren EKZOTERMİK bir reaksiyondur. Banyoda karıştırma işlemi yaparken, habbecikler maden üstüne yükselir. Bu arada EMPÜRİTLERİ de yukarı doğru sürükleyerek EMPÜRİTLERİN dışarı doğru atılmasını sağlar. İstenilen Karbon seviyesine ulaşıldığında veya düşük Karbon seviyelerine ulaşıldığında çeliğin çözünmüş oksijeni de-okside edilir. Mangan, Silis ve Karbon miktarını ayarlamak için ilaveler yapılır.
Karbon kaynaması sürerken banyonun üzerindeki cürufun kompozisyonu ayarlanarak, banyodan Karbon eksilmesi hızı düzenlenir. Bu da maden banyosuna demir cevheri ve TUFAL ilave edilerek sağlanır. Banyo istenilen döküm sıcaklığına ulaştığında, cüruf ocakçı tarafından istenen yoğunluğa getirilerek ocaktan alınır.
RAFİNASYON işlemi; metal kompozisyonu, cüruf kompozisyonu zaman ve sıcaklığın uygun şekilde dengelenerek, metalin döküm için istenen kalitede ve sıcaklıkta olmasının sağlanmasıdır.
Bazik cüruf, oksitlenmiş Fosforu çözebilir. Bu nedenle de madende Fosfor seviyesini düşürebilmek RAFİNASYON işleminin bir parçasıdır. RAFİNASYON işlemi esnasında bir miktar Kükürt düşürülmesi de sağlanır ancak bu miktar fazla değildir. Düşünülen Kükürt miktarı yaklaşık olarak %0,004-%0,007 civarındadır.
