Фосфор обладает большим сродством к кислороду, чем железо, и его можно удалить из расплава методом окислительного рафинирования. Установлено, что при окислении элементов, растворенных в металле, обычно образуются не чистые оксиды, а сложные соединения, содержащие оксиды металла. В частности, при окислении фосфора, растворенного в железе, из металла выделяется фаза, имеющая состав, близкий к фосфату железа (FeO)3P205. Это взаимодействие можно представить в виде двух последовательных реакций.
Реакции протекают с большим выделением теплоты и при повышении температуры смещаются влево, в сторону исходных веществ.
Исследования показали, что константа равновесия реакции при температурах плавки чугуна и стали не сильно отличается от единицы и, следовательно, в этих условиях реакция обратима и не обеспечивает высокой степени дефосфорации. Кроме того, углерод, содержащийся в чугунах и сталях, по мере повышения температуры увеличивает свою восстановительную способность, и при температурах выше 1320 °С восстанавливает образующиеся соединения фосфора. При этом фосфор возвращается в металл.
Таким образом, для окислительного рафинирования металла от фосфора недостаточно получить нерастворимое в металле соединение, необходимо еще, чтобы это соединение было стойким к воздействию температуры и раскислителей.
Такое соединение получают при наличии избытка СаО в шлаке, т.е. при наличии основного шлака.