Значительное снижение содержания серы и неметаллических включений в стали и, в связи с этим повышение пластических свойств и значений ударной вязкости при испытании поперечно вырезанных образцов, может быть достигнуто путем обработки жидкой стали известково-глиноземистыми шлаками. В процессе проведения исследований, содержание серы во всех плавках стали, обработанных синтетическим шлаком, снижалось с 0,026—0,035%, присущего плавкам текущего производства, до 0,006%. Содержание неметаллических включений в сталях марок 12ХНЗА и ЗОХГСНА в опытных плавках было в 1,5 раза меньше, чем в плавках текущего производства. Рафинирование мартеновской стали в ковше синтетическими шлаками очищает металл от неметаллических включений (сульфидных и оксидных) и позволяет получать конструкционную сталь мартеновской выплавки, по качеству не только не уступающую, но даже превосходящую электросталь обычного производства. Исследователи справедливо считают, что применение данной технологии расширяет возможности массового производства высококачественной стали, снижает ее себестоимость и отпускную цену. Еще более эффективным в отношении механических и технологических свойств стали может быть электрошлаковый метод производства конструкционной стали.
Электрошлаковый метод производства стали представляет собой сварочный процесс переплава стали («расходуемого электрода») в специальных кристаллизаторах под слоем расплавленного шлака. Плавление электрода и кристаллизация расплава осуществляются параллельно в одном плавильном пространстве, в отсутствии огнеупорных материалов в зоне плавки. В течение всего процесса переплава существуют и затвердевшая часть слитка и чашеобразная ванна жидкой стали, покрытая толстым слоем расплавленного шлака. Поскольку процесс кристаллизации протекает направленно — снизу вверх — процесс ликвации не получает здесь развития, а неметаллические включения в значительной мере успевают всплыть и удалиться в шлак.
Электрошлаковый метод переплава исключает процесс разливки, как самостоятельную технологическую операцию, устраняет такие дефекты слитка, как образование усадочной раковины, осевой рыхлости, зональной ликвации, подкорковых пузырей и др. Опыт электрошлакового переплава — выплавки нескольких тысяч тонн стали более чем 45 марок характеризуется получением металла плотной структуры, лишенного каких-либо дефектов.
При электрошлаковом переплаве ликвидируются подкорковые пузыри и другие источники образования волосовин (включения глинозема, силикатов и др.), что позволяет рекомендовать применение этого процесса для производства сталей, склонных к таким порокам. Так сталь марки 15Х2ГН2ТРА обладала склонность к образованию волосовин. Применением электрошлакового переплава этот недостаток был полностью устранен.
Электрошлаковый переплав заметно повышает пластичность и ударную вязкость конструкционных сталей, повышая однородность ее механических свойств в продольном и поперечном направлениях. Все это позволяет рассчитывать на значительное расширение этого метода производства конструкционной стали ответственного назначения, в настоящее время сдерживаемого малым количеством специализированных установок и повышенной стоимостью такой стали.