عناصر کروی به طور کلی دارای ویژگی های مشترک زیر هستند:
(1) یک یا دو الکترون ظرفیتی در بیرونی ترین لایه الکترونی یک عنصر و 8 الکترون در داخلی ترین لایه وجود دارد. این ساختار الکترونیکی این عنصر را قادر می سازد تا میل ترکیبی قوی با گوگرد، اکسیژن و کربن داشته باشد که نشان دهنده پایداری محصول است و می تواند گوگرد و اکسیژن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
(2) حلالیت عناصر در آهن مذاب کم است و تمایل قابل توجهی به جدا شدن در طی فرآیند انجماد وجود دارد.
(3) اگرچه میل ترکیبی خاصی با کربن دارد، اما حلالیت آن در شبکه گرافیت کم است. بر اساس ویژگی های فوق، Mg، Ce، Y و Ca عناصر کروی موثر هستند.
اول اینکه فشار بخار در آهن مذاب زیاد است و آهن مذاب را جوشان می کند. وزن اتمی و چگالی منیزیم کمتر از آهن مذاب است و نقطه ذوب 650 درجه و نقطه جوش 1108 درجه دارد. در دمای فرآوری آهن مذاب، فشار بخار تولید شده توسط منیزیم بسیار زیاد است (بیش از 1 مگاپاسکال). گرمای همجوشی منیزیم 21J/g و گرمای نهان تبخیر 406J/g است. بنابراین، هنگامی که منیزیم به آهن مذاب اضافه می شود، تبخیر می شود و باعث ریزش آهن مذاب می شود.
دوم، میل ترکیبی قوی با گوگرد و اکسیژن دارد. MgO و MgS تولید شده دارای نقطه ذوب بالا و چگالی بسیار کمتر از آهن هستند که جداسازی آنها از آهن مذاب را آسان می کند. بنابراین، محتوای گوگرد و گوسفند در آهن مذاب پس از تیمار منیزیم بسیار کم است.
سوم، تمایل به جدا شدن در گرافیت در طول فرآیند انجماد آهن مذاب وجود دارد. هنگامی که مقدار باقیمانده آن در آهن مذاب از {{0}}.035% بیشتر شود، پودر می تواند کروی شود. با این حال، هنگامی که مقدار باقیمانده منیزیم از 0.07٪ بیشتر شود، بخشی از منیزیم در مرزهای دانه جدا می شود. و یک واکنش گرمازا با کربن، فسفر و غیره در مرزهای دانه برای تولید MgC2، Mg2C3، Mg3P2 و غیره رخ می دهد. وقتی مقدار منیزیم باقیمانده بیشتر باشد، کاربیدهای بین دانه ای افزایش می یابد.
