Les exigences fondamentales pour la fusion des alliages peuvent être résumées en cinq aspects : haute qualité, rendement élevé, faible consommation, longue durée de vie et commodité opérationnelle. Sa tâche principale est de répondre à des spécifications techniques telles que la température et la composition du métal en fusion. Dans la production métallurgique moderne, le prétraitement du métal en fusion et l'affinage secondaire sont des technologies de fusion largement adoptées pour produire des pièces moulées de haute-qualité.
(1) Fonderie de fonte
Les fours à cubilot sont des équipements de fusion de fonte traditionnels, connus pour leur efficacité de production élevée et leur faible coût. Cependant, la fusion en cubilot génère d’importantes émissions de gaz d’échappement, qui peuvent facilement polluer l’atmosphère environnante. De plus, la composition du fer fondu a tendance à fluctuer et est difficile à contrôler avec précision, ce qui le rend impropre à la fusion de fontes alliées. L'orientation du développement technologique de la fusion par cubilot est vers une fusion à plus grande échelle, intelligente et continue, avec un contrôle et une surveillance par ordinateur pour améliorer la stabilité de la composition du fer fondu.
Les fours à induction, en revanche, produisent moins d’émissions de gaz d’échappement et ont un impact environnemental moindre. Ils permettent un ajustement et un contrôle plus faciles de la température du fer fondu et de sa composition chimique. Actuellement, les fours à induction pour la fusion de la fonte comprennent les fours à induction à fréquence industrielle, les fours à induction à moyenne fréquence et les fours à induction à fréquence variable. Les fours à induction à fréquence industrielle sont de moins en moins utilisés en raison de leur faible rendement et de leur complexité opérationnelle. Les fours à induction à fréquence variable, avec leurs avantages en termes d'économie d'énergie, de faible consommation et de productivité élevée, sont de plus en plus utilisés dans la production de fonte.
Le processus de fusion duplex en cubilot-four à induction est une méthode idéale pour la fusion de la fonte. Le cubilot fournit du fer en fusion au four à induction, qui chauffe ensuite et ajuste la composition chimique du fer en fusion. Cette approche améliore la qualité métallurgique du fer fondu tout en réduisant les coûts. De plus, le procédé duplex aide à équilibrer l’offre et la demande de fer fondu, maximise la capacité de fusion du cubilot et facilite l’organisation de la production.
(2) Fusion d'acier moulé
L'acier moulé est généralement fondu à l'aide de fours à arc électrique et de fours à induction à moyenne fréquence. Les fours à arc électrique utilisent généralement des méthodes d'oxydoréduction-pour la fusion de l'acier moulé. Les fours à induction moyenne fréquence sont simples à utiliser et peuvent être utilisés pour fondre de l'acier au carbone, de l'acier faiblement-allié, divers aciers fortement-alliés et des alliages à base de nickel-. Que l'on utilise un four à arc électrique ou un four à induction moyenne fréquence, la désoxydation est une étape finale essentielle dans la fusion de l'acier moulé. La désoxydation finale est généralement effectuée dans la poche pendant le soutirage, l'aluminium étant le désoxydant final largement utilisé. La désoxydation des composites aluminium-calcium peut également être utilisée pour améliorer l'efficacité de la désoxydation.
Alors que les exigences de qualité pour les composants en acier moulé continuent d'augmenter, un nombre croissant de pièces moulées haut de gamme sont produites à l'aide de technologies de raffinage secondaire. Ceux-ci incluent la décarburation sous vide, la décarburation par soufflage d’oxygène, la désulfuration par injection de poudre et le soufflage d’argon. Les technologies de raffinage telles que la fusion par électroslag, l'agitation de l'argon, la décarburation à l'argon-oxygène (AOD) et la décarburation sous vide à l'oxygène (VOD) peuvent réduire les besoins d'ajout d'alliages, améliorer la pureté de l'acier fondu, améliorer la résistance et la ténacité des pièces moulées et réduire les taux de rejet des pièces moulées.
(3) Fusion d'alliages d'aluminium
Si le processus de fusion de l'alliage d'aluminium n'est pas strictement contrôlé, des défauts de coulée tels que des trous d'épingle, des inclusions d'oxyde et une porosité de retrait sont susceptibles de se produire. Les technologies et méthodes d'économie d'énergie-pour la fusion des alliages d'aluminium comprennent la conception de la structure du four, la technologie d'agitation à aimant permanent, la technologie de combustion de l'air à haute-température, la technologie de combustion enrichie en oxygène-, la technologie de fusion isotherme, ainsi que l'utilisation de nouveaux matériaux de revêtement-économes en énergie, la récupération et l'utilisation de la chaleur perdue.
Dans la fusion des alliages d'aluminium, les procédés traditionnels de raffinage à base de chlorure-utilisant des chlorures tels que les sels de chlore et l'hexachloroéthane sont progressivement abandonnés en raison de leur pollution environnementale et de leurs effets nocifs sur la santé humaine. Actuellement, les gaz inertes tels que l'argon et l'azote sont principalement utilisés pour le raffinage.
