Ca处理技术是生产管线钢的一项关键技术，其工作原理是将Si-Ca粉以喂丝的方式加入到钢包中，利用Ca与硫的较强的结合能力使硫化物变性，即变MnS为球形的高熔点的CaS，以提高管线钢的抗裂纹性能另外，Ca加入到钢中，能够将脆性的Al2O3夹杂转化为低熔点的铝酸钙。
根据钢坯中硫化物的形态及分布的不同，钢中的硫化物分为三类。
Ⅰ 球状、无规则分布，可以是单纯的硫化物或硫化物同氧化物的复合物。
Ⅱ 枝晶状，沿晶界分布。
Ⅲ 块状，无规则分布，单相。
在钢坯中，应尽量避免Ⅱ类硫化物的出现。对于各类硫化物的生成条件，科研工作者们的看法各不相同，他们根据相图，分别用钢中的氧含量、铝含量和硫含量对硫化物的生成条件进行了定性的划分，详见表1。
表1各类硫化物生成条件
Baker, CharlessKiessling高田
Banks, Gladman
Ⅰ类[O]≥200ppm[Al]≤10ppm[S]≈100ppm
Ⅱ类[O]≤100ppm[Al]≈30ppm[S]≈500ppm
Ⅲ类[O]更低[Al]≈380ppm
由表1可知，为了避免产生Ⅱ类夹杂物，而生成Ⅰ类夹杂物，应尽量降低硫含量，增加氧的含量。但随着氧含量的提高，会生成脆性夹杂物Al2O3。
70年代，钙在炼钢过程中的应用取得了重大的进展，尤其是随着喷粉技术的引入和商业化地使用，80年代中后期，喂丝技术的出现为钙在炼钢中的应用提供了良好的技术基础。喂丝技术是包有铁皮的Si-Ca粉通过机器喂入钢液中进行脱氧和对夹杂物的变性。钙对钢中夹杂物的变性可用Al-Si-O-S的热力学平衡解释，反应如下：
3[Ca]+(Al2O3)Inc=2[Al]+3(CaO)inc
3(CaO)inc+2[Al]+3[S]=3(CaS)inc+(Al2O3)inc
钙对Al2O3的变性作用实质是，钙的加入能够使Al2O3变质为低熔点钙铝酸盐C
研究表明，无论钢中铝含量多少，只要有钙的加入，就会有ⅡⅢ类硫化物的形成。Barton则发现钙能使硫化物变质为Ⅰ类。Brunet和Nashiwa都发现，钙在变质硫化物时，经常发现氧化物同硫化物复合在一起的现象。夹杂物的中心是钙铝酸盐，钙、锰、硫在一起形成硫化物的外壳。
Belov等研究了Ca/S比对核心及外壳的影响，如表2所示。当Ca/S＝0-0.2时，钙不参与脱氧、脱硫、铝脱氧而锰脱硫，钙不能控制夹杂物的形态及组成；当Ca/S＝0.2-0.5时，钙变性Al2O3，但不变质MnS；当Ca/S＝0.5-0.7时，钙变性Al2O3，同时变质MnS; Ca/S再大时，钙除继续变性Al2O3外，还全部取代锰形成硫化钙。
表2 Ca/S对核心及外壳的影响
Ca/S核心外壳
0－0.2Al2O3MnS
0.2－0.5mCaO& #8226;nAl2O3MnS
0.5－0.7mCaO& #8226;nAl2O3(Ca，Mn)S
1－2mCaO& #8226;nAl2O3CaS