I requisiti fondamentali per la fusione delle leghe possono essere riassunti in cinque aspetti: alta qualità, alto rendimento, basso consumo, lunga durata e comodità operativa. Il suo compito principale è soddisfare specifiche tecniche come la temperatura e la composizione del metallo fuso. Nella moderna produzione metallurgica, il pretrattamento del metallo fuso e la raffinazione secondaria sono tecnologie di fusione ampiamente adottate per la produzione di getti di alta-qualità.
(1) Fusione della ghisa
I forni Cupola sono tradizionali apparecchiature per la fusione della ghisa, noti per la loro elevata efficienza produttiva e il basso costo. Tuttavia, la fusione in cubilotto genera notevoli emissioni di gas di scarico, che possono facilmente inquinare l’atmosfera circostante. Inoltre, la composizione del ferro fuso tende a fluttuare ed è difficile da controllare con precisione, rendendolo inadatto alla fusione della ghisa legata. La direzione dello sviluppo tecnologico della fusione a cubilotto è verso una fusione su scala più ampia, intelligente e continua, con controllo e monitoraggio computerizzato per migliorare la stabilità della composizione del ferro fuso.
I forni a induzione, invece, producono meno emissioni di scarico e hanno un impatto ambientale minore. Consentono una regolazione e un controllo più semplici della temperatura del ferro fuso e della composizione chimica. Attualmente, i forni a induzione per la fusione della ghisa comprendono forni a induzione a frequenza industriale, forni a induzione a media frequenza e forni a induzione a frequenza variabile. I forni ad induzione a frequenza industriale sono sempre meno utilizzati a causa della loro bassa efficienza e complessità operativa. I forni a induzione a frequenza variabile, con i loro vantaggi di-risparmio energetico, basso-consumo ed elevata produttività, stanno trovando sempre più ampia applicazione nella produzione di ghisa.
Il processo di fusione duplex con forno a induzione a cubilotto- è un metodo ideale per la fusione della ghisa. Il cubilotto fornisce ferro fuso al forno a induzione, che poi riscalda e regola la composizione chimica del ferro fuso. Questo approccio migliora la qualità metallurgica del ferro fuso riducendo i costi. Inoltre, il processo duplex aiuta a bilanciare l’offerta e la domanda di ferro fuso, massimizza la capacità di fusione del cubilotto e facilita l’organizzazione della produzione.
(2) Fusione di acciaio fuso
L'acciaio fuso viene generalmente fuso utilizzando forni elettrici ad arco e forni a induzione a media frequenza. I forni elettrici ad arco utilizzano generalmente metodi di ossidoriduzione-per la fusione dell'acciaio fuso. I forni a induzione a media frequenza sono semplici da utilizzare e possono essere utilizzati per fondere acciaio al carbonio, acciaio basso-legato, vari acciai alto-legati e leghe a base di nichel-. Indipendentemente dal fatto che venga utilizzato un forno ad arco elettrico o un forno a induzione a media frequenza, la disossidazione è una fase finale essenziale nella fusione dell'acciaio fuso. La disossidazione finale viene generalmente eseguita nella siviera durante la spillatura, dove l'alluminio è il disossidante finale ampiamente utilizzato. La disossidazione composita di alluminio-calcio può essere impiegata anche per migliorare l'efficacia della disossidazione.
Poiché i requisiti di qualità per i componenti in acciaio fuso continuano ad aumentare, un numero crescente di getti-di fascia alta viene prodotto utilizzando tecnologie di raffinazione secondaria. Questi includono la decarburazione sotto vuoto, la decarburazione con soffiaggio di ossigeno, la desolforazione con iniezione di polvere e il soffiaggio di argon. Le tecnologie di raffinazione come la fusione mediante elettroscoria, l'agitazione dell'argon, la decarburazione dell'argon-ossigeno (AOD) e la decarburazione dell'ossigeno sotto vuoto (VOD) possono ridurre i requisiti di aggiunta di leghe, migliorare la purezza dell'acciaio fuso, aumentare la resistenza e la tenacità dei getti e ridurre i tassi di scarto del getto.
(3) Fusione di leghe di alluminio
Se il processo di fusione della lega di alluminio non è rigorosamente controllato, è probabile che si verifichino difetti di fusione come fori di spillo, inclusioni di ossido e porosità da ritiro. Le tecnologie e i metodi di risparmio energetico-per la fusione delle leghe di alluminio includono la progettazione della struttura del forno, la tecnologia di agitazione a magneti permanenti, la tecnologia di combustione dell'aria ad alta-temperatura, la tecnologia di combustione arricchita di ossigeno-, la tecnologia di fusione isotermica, nonché l'uso di nuovi materiali di rivestimento-a risparmio energetico, il recupero e l'utilizzo del calore di scarto.
Nella fusione delle leghe di alluminio, i tradizionali processi di raffinazione-basati sull'utilizzo di cloruri quali sali di cloro ed esacloroetano vengono gradualmente eliminati a causa dell'inquinamento ambientale e degli effetti dannosi sulla salute umana. Attualmente per la raffinazione vengono utilizzati principalmente gas inerti come argon e azoto.
