О сущности диффузионного раскисления уже упоминалось. Его применяют как в печах (перед выпуском), так и в ковшах.

Диффузионное раскисление в печи — длительная и недостаточно эффективная операция, так как из-за сравнительно малого отношения поверхности раздела шлака с металлом к объему последнего диффузия кислорода в пограничных слоях металл — шлак протекает медленно. Замедляется и конвективная диффузия в объеме металла и шлака в результате того, что с прекращением кипения ванны перемешивание металла и шлака почти останавливается. Поэтому при диффузионном раскислении массоперенос кислорода приближается по скорости к массопереносу в случае нестационарной молекулярной диффузии.

Наличие окислительной атмосферы в печи обусловливает резкое уменьшение эффективности диффузионного раскисления (одновременно с раскислением шлака происходит его окисление кислородом атмосферы печи). Поэтому диффузионное раскисление применяют чаще всего для повышения качества стали особо ответственного значения, выплавляемой в электропечи, где можно создать нейтральную или восстановительную атмосферу. Для раскисления шлака используют порошки алюминия, высокопроцентного (более 75% Si) ферросилиция и кокса.

К недостаткам такого раскисления в печи следует отнести: повышенный расход раскислителей и удлинение плавки, что может быть экономически оправдано при выплавке высоколегированной стали (раскисление шлака обусловливает резкое уменьшение угара легирующих элементов).

При диффузионном раскислении в ковше используют жидкие синтетические шлаки с малым содержанием закиси железа (менее 1%) и низкой температурой плавления. Этот метод раскисления был впервые предложен А. С. Точинским и успешно испытан в 1928—1929 гг. Значительно позже (1933 г.) аналогичный метод разработал французский металлург Р. Перрен. Поэтому технологию обработки жидкой стали жидким синтетическим шлаком часто называют способом Точинского — Перрена. Длительное время он почти не применялся из-за необоснованных опасений загрязнить металл шлаковыми включениями, а также из-за некоторых технологических трудностей. Начиная с 1958 г., синтетические шлаки начали использовать в больших масштабах в СССР при выплавке высококачественных сталей. В 1966 г. группа ученых и производственных инженеров во главе с С. Г. Воиновым за достигнутые успехи в разработке и внедрении технологии рафинирования металла в ковшах синтетическими шлаками удостоена Ленинской премии.

Шлаки для раскисления и десульфурации металла в ковше выплавляют в дуговой электропечи, подина и откосы которой футерованы угольными блоками, что обеспечивает получение незначительного содержания закиси железа в расплаве окислов.

Новым вариантом получения жидкого шлака для рафинирования металла в ковше является использование экзотермических самоплавких шлакообразующих смесей, которые содержат известь, глинозем, плавиковый шпат, натриевую селитру и алюминиевый порошок. Смесь загружают в ковш, и после ее зажигания (раскаленным шомполом) протекает экзотермическая реакция окисления алюминия кислородом селитры, которая обеспечивает выделение количества тепла, достаточного для получения высоконагретого (1650° С) жидкого шлака. Во время плавления экзотермической смеси ковш накрывают зонтом, сообщенным с устройством для отвода дыма, улавливания пыли и ядовитых окислов азота. Указанный способ приготовления самоплавких шлаков предложен Л. И. Крупманом и сотрудниками (ДонНИИчермет) и успешно внедрен на Донецком металлургическом заводе.

Известны кислые синтетические шлаки, содержащие 47—48% SiO₂; 17—18% Аl₂O₃; 8—9% MgO; 5% ТiO₂; 6—8% СаО; < l% FeO. Такие шлаки пригодны лишь для раскисления, но не для десульфурации стали.

Одновременное раскисление и глубокая десульфурация мартеновской и электростали достигаются при использовании известково-глиноземистого шлака следующего состава: 40—45% Аl₂O₃; 50— 55% СаО и < l % FeO. Расход такого шлака в количестве около 6% от массы металла обеспечивает, по данным С. Г. Воинова и сотрудников, получение в готовой стали [% О] = 0,003 и [% S] = 0,006— 0,0092 (до обработки стали шлаком в ней было [% О] = 0,006— 0,025 и [% S] = 0,028—0,033).

За последние годы с целью удешевления синтетических шлаков в них уменьшают содержание глинозема, частично заменяя его кремнеземом. Однако при повышении содержания SiO₂ до 15—20% де-сульфурирующая способность известково-глиноземисто-кремнезе-мистых шлаков значительно снижается.