鑄造生產(chǎn)要經(jīng)過十分復雜的工藝過程。只要其中某一道工序或某一個過程失誤，均會造成鑄造缺陷。當然，同一類缺陷由于場合和零件的不同，往往有不同的形成原因。常言道“三分冶煉，七分鑄造”。鋼液質(zhì)量與鑄件的質(zhì)量密切相關。本文中，主要論述如何通過爐外精煉技術(shù)為鑄造生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的鋼液。

　　1.爐外精煉技術(shù)簡介

　　20世紀煉鋼技術(shù)中的革新，主要是純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法和連續(xù)鑄鋼法。由于這些實用技術(shù)的采用，煉鋼生產(chǎn)率飛速提高。爐外精煉技術(shù)是設置在轉(zhuǎn)爐和連續(xù)鑄鋼間的連接工序，這一技術(shù)的實用化，大大提高并完善亨利貝塞麥發(fā)明的液態(tài)煉鋼法。要提高鑄鋼生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量，同樣離不開冶金冶煉技術(shù)的發(fā)展。爐外精煉技術(shù)就是鑄件生產(chǎn)中的適用技術(shù)之一。

　　1.1爐外精煉技術(shù)的功能①脫氫、②脫氧、③脫碳、④脫硫、⑤非金屬夾雜物的形態(tài)控制、⑥成分調(diào)整(添加合金)、⑦鋼液成分及溫度的微調(diào)及均勻化、⑧脫氮、⑨脫磷。針對上述功能，衍生出LF法、VD法、VOD法、RH法、SKF’法等爐外精煉設備。但對于各生產(chǎn)廠家具體使用哪種精煉設備，他們會綜合考慮冶煉的鋼種、生產(chǎn)量、粗／精煉的組合等，選擇最適合的爐外精練法。

　　1.2電爐加鋼包精煉爐雙聯(lián)工藝法簡介目前，電弧爐煉鋼是鑄鋼件生產(chǎn)中最廣泛的煉鋼方法之一。這種方法是利用電弧產(chǎn)生的高溫和熱能熔化固體爐料，實現(xiàn)冶煉的目的。在電弧爐煉鋼中為了清除鋼液中的氣體和夾雜物，通常通過脫碳反應形成鋼液沸騰，對鋼液激烈氧化。在下一步為了去除鋼液中殘余的氧，又需要對鋼液進行脫氧，因此產(chǎn)生大量的夾雜物，這是電弧爐煉鋼難以解決的矛盾。為了解決這一問題，經(jīng)過冶金工作者多年努力，摸索出雙聯(lián)工藝法方案。即將原電弧爐煉鋼的兩大期——氧化期及還原期分別放在電弧爐和鋼包精煉中進行，各自獨立操作，以達到提高鋼液的冶煉質(zhì)量，提高生產(chǎn)率的目的。下面是雙聯(lián)工藝法的工藝流程：電爐加料——熔化——氧化——升溫——出鋼——LF爐接鋼液——精煉還原——微調(diào)成分，調(diào)整溫度——出鋼——喂絲——鋼液測溫——鋼液澆注。

　　1.3雙聯(lián)工藝法的產(chǎn)品質(zhì)量對幾個采用雙聯(lián)工藝法的鑄鋼廠產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤：①氣體含量：[H]<3.5ppm，[O]<40ppm，[N]<80ppm；②雜質(zhì)含量：[P]<0.015%，[s]<0.0l%，si、Mn可控制在0.02%內(nèi)，Ni、Mo、Cu可控制在0.0l%內(nèi)。

　　1.4材料性能屈服強度增加7%～1l%；抗拉強度增加3%～6%，沖擊韌度增加20%一45%；斷面收縮率、伸長率基本無變化。夾雜物含量明顯減少，分布形態(tài)多呈不連續(xù)狀。

　　2.爐外精煉技術(shù)經(jīng)濟效益分析

　　幾家鑄鋼廠使用鋼包精煉爐設備后，噸鋼原材料消耗量均有所下降。如噸鋼電耗，下降35 kwh左右。但增加LF爐設備后，需配套增大水循環(huán)系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)及其他投資，使得鋼液冶煉成本增加。但鋼液化學成分控制穩(wěn)定，合金成分控制準確，鋼液成分均勻。無偏析現(xiàn)象，鋼液中氣體、夾雜物控制較高，力學性能優(yōu)良，鑄件廢品率大大降低。正基于上述原因，鋼液成本總體上基本持平。

　　3.使用鋼包精煉爐技術(shù)的優(yōu)點

　?、儆娩摪珶挔t技術(shù)后，鋼液中的有害元素和有害氣體降到了一個較低的含量水平，使鋼中不易形成對鑄件材質(zhì)有嚴重破壞的非金屬夾雜物，從而提高了鑄件的低溫性能和鑄件對使用環(huán)境的適應性。②氬氣的攪拌作用加速了鋼／渣之間的化學反應，有利于鋼液的脫硫、脫氧，促進鋼液中非金屬雜物的上浮和去除，提高了鋼液溫度和成分的均勻性。③與普通電弧爐聯(lián)合冶煉，加快了生產(chǎn)周期，提高了合金回收率。④設備簡單、投資較低。

　　4.使用鋼包精煉爐還需解決如下問題

　?、黉撘簻囟认陆怠Ｓ捎阡摪珶挔t與普通電弧爐相連操作，在普通電弧爐鋼液氧化完畢向精煉爐出鋼時，鋼液溫度下降，爐子越小，溫降越大。這樣精煉爐需進行提溫操作，會少許增加電耗。②鋼液倒包會增加氣體含量，鋼液進行爐外精煉后，其鋼液中各類氣體含量均有降低。但在鋼液倒包過程中，易使鋼液吸氣，造成鋼液氣體含量些許增加，目前已有解決辦法。