熔煉的主要原料是廢鋼和一部分生鐵。外購(gòu)進(jìn)來(lái)的廢鋼銹多,夾有泥砂及其他臟物,鋼中硫磷的含量也較高。煉鋼的任務(wù)就是要把上述條件的原料冶煉成氣體和夾雜含量低、成分合格、溫度符合要求的優(yōu)質(zhì)鋼液。具體說(shuō)來(lái),煉鋼的基本任務(wù)是:
(1)熔化固體爐料(生鐵、廢鋼等);
(2)使鋼水中的硅、錳、碳等元素達(dá)到規(guī)格成分;
(3)去除有害元素硫和磷,將它們的含量降到規(guī)定的限量以下;
(4)清除鋼水中的氣體和非金屬夾雜,使鋼水純凈;
(5)加入合金元素(熔煉合金鋼),使其符合要求;
(6)將鋼水過(guò)熱至一定溫度,保證澆注的需要;
(7)為了提高產(chǎn)量和降低成本,必須快速煉鋼;
(8)澆注成良好的鑄件。
二、煉鋼的方法
煉鋼的方法有很多,主要有感應(yīng)爐煉鋼、平爐煉鋼、電弧爐煉鋼等。
在鑄鋼車間上普遍應(yīng)用的電弧爐和感應(yīng)電爐。它們對(duì)原材料要求較松,煉出的鋼水質(zhì)量較高,而且煉鋼周期適合于鑄鋼生產(chǎn)的特點(diǎn),開(kāi)爐、停爐都比較方便,容易與造型、合箱等工序的進(jìn)度相協(xié)調(diào),便于組織生產(chǎn)。另外,電爐煉鋼的設(shè)備比較簡(jiǎn)單,投資少,基建速度以及資金回收快。
近年來(lái),感應(yīng)爐煉鋼逐漸發(fā)展。感應(yīng)爐煉鋼工藝比較簡(jiǎn)單,鋼水質(zhì)量也能得到保證。不少的工廠用感應(yīng)爐煉鋼來(lái)澆注小鑄件,特別是熔模精密鑄造車間,廣泛采用感應(yīng)電爐來(lái)熔煉鋼水。
在重型機(jī)器廠中,至今還使用平爐煉鋼,平爐的容量一般比電爐大,用平爐煉鋼能一次煉出大量的鋼水,適用于澆龐大而復(fù)雜的重型鑄件。但是,平爐煉鋼的周期長(zhǎng),煉出一爐鋼的時(shí)間一般需要六小時(shí)以上。平爐結(jié)構(gòu)龐大而復(fù)雜,產(chǎn)量低,鋼水質(zhì)量不如電爐,因此它的發(fā)展受到很大的限制。在有些國(guó)家,已不再建新的平爐了。
近幾十年來(lái),煉鋼工業(yè)中廣泛應(yīng)用純氧頂吹轉(zhuǎn)爐來(lái)煉鋼,這種煉鋼方法速度快,生產(chǎn)率高,鋼水質(zhì)量也得到保證,這種爐子較適用于鋼錠生產(chǎn)。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,直流電弧爐、真空感應(yīng)電爐以及爐外精煉設(shè)備的新的煉鋼方法不斷出現(xiàn),熔煉出來(lái)的鋼水質(zhì)量大大提高,鑄件質(zhì)量大為改善。