Металлы, полученные восстановлением из руд, обычно содержат много примесей. Например, железо, выплавленное из пуды (чугун), содержит значительное количество углерода, а также кремний, фосфор, серу, марганец и другие элементы. Характер примесей в металле зависит прежде всего от исходного сырья, т. е. от геохимического происхождения руды. Кроме того, некоторые примеси могут быть внесены на промежуточных стадиях обработки сырья.
Потребность в веществах особой чистоты возникла в связи с разработкой конструкционных материалов для Ректоров атомных электростанций. Эти материалы, например содержа цирконий, который необходимо очистить от гафния, так как, если в них находится примесей более чем 10%, снижается скорость цепной реакции, падает мощность АЭС.
Удаления из металлов летучих примесей, например растворенных газов, применяют вакуумную плавку или плавку в инертной атмосфере (аргон). При этом нагрев металла можно осуществлять электрической дугой (с электродами из данного металла), электронной бомбардировкой (электронно-лучевая плавка), фокусированием световой энергии или пучком плазмы (аргон).
Основным способом получения качественной стали электрометаллургическим путем в ближайшем будущем станет плазменная плавка. Процесс плавки ведется в плазменной печи. Через свод печи пропущен плазмотрон, который имеет медную трубу с водяным охлаждением и электро-изоляцией. Нижняя часть трубы снабжена вольфрамовым стержнем, выполняющим роль катода. Все это одето в стальной кожух с полостями, через которые подаются вода и аргон, охлаждающие систему. Анодом служит подовый электрод. Подовый электрод и плазмотрон подключают к источнику постоянного тока силой 10 кА и напряжением 200—500 В. В печь в течение каждого часа поступает до 7 м3 аргона, способствующего появлению плазменного разряда между катодом и анодом. Он также создает инертную среду, препятствующую протеканию окислительных процессов. Компоненты шихты переходят в жидкое состояние, так как температура плазменной дуги около 30 000°С. За сутки проводится семь плавок.
Металл, выплавленный в плазменной печи, содержит на 50% серы и на 33% кислорода меньше, чем металл, полученный в открытой дуговой печи. Благодаря более эффективному использованию легирующих добавок (Сг, Mn, Ti, Мо) число других неметаллических включений уменьшается в 1,5 раза.