Оксид кальция является необходимым материалом для производства стали.

При выплавке чугуна и стали оксид кальция в основном служит шлакообразователем. Его основная функция — удаление примесей из железной руды и улучшение чистоты и качества стали.

1. Удаление пустой породы (в основном состоящей из SiO₂)

Помимо железа, железная руда содержит большое количество неметаллических примесей, таких как диоксид кремния, которые называются «пустой породой».

При высоких температурах оксид кальция реагирует с диоксидом кремния в пустой породе с образованием силиката кальция (CaSiO₃), который имеет относительно низкую температуру плавления.

Силикат кальция имеет гораздо меньшую плотность, чем расплавленное железо, поэтому он плавает на поверхности расплавленного железа, образуя «шлак». Наконец, шлак отделяют, добиваясь отделения железа от примесей.

Уравнение химической реакции: CaO + SiO₂ → CaSiO₃ (в условиях высокой температуры).

2. Регулировка основности шлака для оптимизации условий плавки.

«Основность» шлака (отношение основных оксидов к кислотным оксидам) является ключевым параметром при выплавке чугуна и стали, который напрямую влияет на эффективность выплавки и качество стали.

Оксид кальция является сильным основным оксидом. При добавлении он может повысить основность шлака и нейтрализовать избыток кислых веществ в печи.

Соответствующая основность может повысить способность шлака к десульфурации и дефосфорации. Между тем, он предотвращает эрозию футеровки сталеплавильной печи кислотным шлаком, тем самым продлевая срок службы корпуса печи.

3. Помощь в обессеривании и дефосфорации для улучшения качества стали.

Сера и фосфор являются вредными элементами в стали. Они могут вызвать в стали такие дефекты, как «горячая ломкость» и «хладноломкость», поэтому их необходимо устранять во время выплавки.

Десульфурация: оксид кальция может реагировать с сульфидом железа в расплавленном железе с образованием сульфида кальция (CaS). Сульфид кальция растворяется в шлаке и выводится, снижая содержание серы в стали.

Дефосфоризация: В щелочной среде шлака оксид кальция может соединяться с оксидами фосфора с образованием стабильного фосфата кальция (Ca₃(PO₄)₂). Аналогично его отделяют вместе со шлаком, осуществляя дефосфорацию стали.