鑄鋼的熔煉及其處理

    煉鋼是鑄鋼生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)。鑄鋼件的質(zhì)量與鋼液有很大關(guān)系。鑄鋼的力學性能在很大程度上是由鋼液的化學成分所決定。很多種鑄造缺陷，如氣孔、熱裂等也都與鋼液的質(zhì)量有很大的關(guān)系。因此，要保證鋼液的質(zhì)量就必須煉好鋼。
    煉鋼不僅僅是熔化爐料，而且還要進行一些復雜的冶煉過程。這些冶煉過程是為了達到煉鋼的目的和要求而進行的。概括來說，煉鋼的目的和要求包括以下幾個方面。
    ①將固體爐料(生鐵、廢鋼等)熔化成鋼液。
    ②將鋼液中的硅、錳、碳(冶煉合金鋼時，還包括合金元素)的含量，煉到規(guī)格范圍以內(nèi)。
    ③除去鋼液中的有害元素硫和磷，將含磷量和含硫量降低到規(guī)格限度以下。
    ④清除鋼液中的非金屬夾雜物和氣體，使鋼液純凈。
    ⑤提高鋼液溫度，保證澆注的需要。
    煉鋼有很多種方法。在鑄鋼生產(chǎn)中普遍應(yīng)用的是三相電弧爐。爐子容量一般是l～15t。電弧爐煉出的鋼液質(zhì)量較高，而且煉鋼的周期適中(一般為2～3h)。開爐停爐都比較方便，比較容易與造型及合箱等工序的進度相協(xié)調(diào)，便于組織生產(chǎn)。近年來，感應(yīng)電爐煉鋼逐漸發(fā)展。感應(yīng)電爐煉鋼的工藝比較簡單，鋼液質(zhì)量也能得到保證。我國有不少工廠用感應(yīng)電爐煉鋼來澆注中、小鑄件。在重型機器廠中，常使用平爐煉鋼。平爐的容量一般比電爐大，鑄鋼生產(chǎn)上使用的平爐的容量通常在lOOt以下。用平爐煉鋼能一次煉出大量的鋼液，適用于澆注重型鑄件。但是平爐煉鋼的周期較長，煉一爐鋼的時間一般需要10h以上。冶金工業(yè)中廣泛應(yīng)用純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼來澆注鋼錠，這種煉鋼方法的煉鋼速度快，生產(chǎn)效率高，鋼液質(zhì)量也能得到保證。我國在鑄鋼生產(chǎn)上一般不用轉(zhuǎn)爐煉鋼，因為轉(zhuǎn)爐煉鋼的周期很短，煉一爐鋼的時間一般只需要20～40min，不容易與造型、合箱等工序相協(xié)調(diào)，不便于組織生產(chǎn)。
    近年來，隨著生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展，對鑄鋼件的質(zhì)量也提出了越來越高的要求。新型煉鋼設(shè)備和新煉鋼方法如真空感應(yīng)電爐煉鋼、等離子爐煉鋼、電渣熔鑄等不斷出現(xiàn)。雖然目前這些新的煉鋼方法還沒有普遍地、大規(guī)模地應(yīng)用到一般的鑄鋼生產(chǎn)中來，但是可以預計，今后這些新的煉鋼方法將會得到愈來愈多的應(yīng)用。