铸钢及其熔炼.docx
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铸钢及其熔炼
铸钢及其熔炼
2.铸钢及其熔炼
铸钢件的特点：
力学性能要远远优于铸铁；具有许多特殊的性能，如耐磨、耐热、耐蚀等；有良好的焊接性能，有利于铸件组合及修补；尺寸形状与成品接近，节约原料，机械加工简化；铸件各部分结构可设计均匀，能抵抗变形。
获得优良铸钢件的条件：
优质的—成分性能合格，脱氧的—去气去夹杂，高温的—保证工艺性能，去除了有害杂质的—保证钢水纯度，并符合铸件（使用要求）用途的材质；性能良好的造型材料；正确的造型工艺设计；适宜的热处理；合理的铸件结构设计以及合理的浇注系统设计。
2.1铸钢的结晶过程 铁-碳相图；结晶过程的特点；结晶对铸造性能的影响
*2.1.1铸钢的金相组织中一般没有石墨，为什么？
答：
对铸造碳钢来说,可根据碳的质量分数不同又分为铸造低碳钢（ωC<0.25%）铸造中碳钢（ωC=0.25%~0.60%）和铸造高碳钢（ωC>0.60%）。
生产中所使用的铸造碳钢多为亚共析钢，碳的质量分数在（ωC=0.20~0.60%）之间。
因此，金相组织中没有石墨。
2.1.2举例说明铁碳相图在铸钢生产中的应用？
答：
1）根据碳钢的成分确定组织中珠光体和铁素体的比例；P=ωC/0.77×100% F=（1-ωC/0.77）×100% 例：
含碳量为0.25%碳钢 P=0.25/0.77×100%=32%；F=（1-0.25/0.77）×100%=68% 此为杠杆定律！
2）利用过共析钢组织中的二次碳化物（CmII）或二次石墨（GII）制作耐磨材料；
过共析钢中的应用：
（1）利用二次碳化物（CmII）→用于抗磨材料1.8-2.2%碳铸态使用；
（2）二次石墨（GII）→用于轧辊（有润滑作用）。
3）相图上的相关点、线和热处理的关系。
*2.1.3铸造碳钢的结晶过程分为哪几个阶段？
各有什么特点？
哪一个阶段是最重要的？
答：
铸造碳钢的结晶过程分为一次结晶和二次结晶两个阶段。
一次结晶的特点：
对铸件晶粒的大小以及夹杂物分布、气孔、缩孔、缩松的形成有重大影响；二次结晶的特点：
先共析铁素体：
冷速慢、晶粒度小→网状块状F；冷速快、晶粒大→魏氏针状FW。
影响FW形成的主要因素：
含碳量中等；二次结晶速度快；奥氏体晶粒大。
FW对性能的影响：
塑性、韧性下降。
第一阶段即一次结晶是最重要。
2.1.4碳钢的结晶对流动性有什么影响？
答:
1）对于一定化学成分的钢液,其液相线的温度是一定的,浇注温度提高时,过热温度增加,因而钢液的流动性提高。
2）不同含碳量的钢，其结晶温度间隔大小以及树状晶的发达程度不同，因而对穿过晶枝间的钢液产生不同的阻力，从而影响到钢液的流动性。
钢的含碳量越高，浇注温度越高，流动性越好。
补充题：
流动性的定义与影响因素？
答：
流动性的定义：
钢水充填铸型的能力叫做流动性。
真正的流动性：
是实际的流动性，是指同一浇注温度下比较（含C量）。
影响因素：
1）化学成分；C：
碳对实际流动性的影响最大，C高熔点下降，流动性好；Si提高流动性；S恶化流动性；S与MnS夹杂，阻碍流动性。
2）钢液中的气体和夹杂物；气体、夹杂物增加，流动性差。
脱碳处理愈好，气体、夹杂物上浮清理愈彻底—流动性越好；脱氧操作愈合适—流动性愈好。
3）浇注温度和浇注速度；浇注温度愈高，流动性愈好，但太高的浇注温度，容易导致热裂、粘砂和晶粒粗大，所以要适当控制。
*2.1.5铸钢件形成热裂原因是什么？
影响热裂的主要因素有哪些？
答：
铸钢件形成热裂原因：
1）含碳量很低的钢和高碳钢比较容易形成热裂；
2）硫促使钢形成热裂；3）铸钢中的氧是以铁的氧化物形式存在于晶界，使晶界强度降低，增加热裂倾向；4）浇注温度高，晶粒粗大，使低熔点夹杂聚集晶间，也易产生热裂。
影响热裂的主要因素：
1）含碳量；2）含硫量；3）含锰量；4）含氧量；5）铸件结构等。
*2.1.6魏氏铁素体（FW）的特征如何？
是怎样形成的？
对性能有什么影响？
如何消除？
答：
魏氏铁素体（FW）的特征是：
先共析铁素体呈片状存在于珠光体晶粒的内部。
魏氏组织的形成是先共析的铁素体或渗碳体结晶时沿着奥氏体的一定晶面呈针片状析出，并由晶界插入晶粒内部，冷却后在亚共析钢中。
影响魏氏铁素体（FW）形成的主要因素：
1）含碳量中等—0.2-0.4%含碳量低，铁素体多，含碳量珠光体多；2）二次结晶速度快；3）奥氏体晶粒大。
魏氏铁素体（FW）对铸件性能影响很大，使铸件的力学性能降低，脆性增加，特别是冲击韧度值急剧降低。
对铸钢件进行适当的退火或正火处理，能使钢的晶粒细化，改变二次结晶的原始条件，可基本消除魏氏体组织。
2.1.7钢中的气体氢、氮和氧是如何削弱和降低钢的性能的？
答：
氢：
在凝固较慢的条件下，氢气析出在铸件中形成气孔；而在钢的快速凝固条件下，在钢的晶格内部析出，从而形成很高的应力状态，显著降低钢的塑性和韧性，严重时会造成“氢脆”。
氮：
少量的氮化物在钢液凝固过程中能起到非均质结晶核心的作用，具有细化钢的晶粒，提高钢的力学性能。
但当钢中氮化物过多时，又会使钢的塑性和韧性降低。
氧：
钢中的氧除了能造成气孔以外，还使钢的力学性能降低。
由于氧化亚铁的熔点比钢低，所以它经常析出在钢的晶粒周界处，减弱晶粒之间的连结，使钢的力学性能降低，特别是钢的塑性和韧性会受到比较明显的削弱。
2.2铸造碳钢 牌号、分类和测试方法；基本成分及其作用；热处理的目的和工艺；铸造性能及其缺陷防止；
2.2.1铸钢是怎样分类的？
答：
钢的分类：
碳素钢，合金钢。
铸钢的分类：
铸造碳钢；铸造合金钢（铸造低合金钢和铸造高合金钢）。
*2.2.2请比较“铸造碳钢的国家标准”和“一般工程用铸造碳钢国家标准”，各有什么差别和优缺点？
答：
铸造碳钢的国家标准
牌号
化学成分（%）
机械性能（≥）
C
Si
Mn
σs
σb
δ
ψ
Akv（J/cm2）
ZG15
0.12-0.22
0.20-0.45
0.35-0.65
200
400
25
40
60
ZG25
0.22-0.32
0.50-0.80
240
450
20
32
45
ZG35
0.32-0.42
280
500
16
25
35
ZG45
0.42-0.52
320
580
12
20
30
ZG55
0.52-0.62
350
650
10
18
20
一般工程用铸造碳钢的国家标准
牌号
化学成分（%）
机械性能（≥）
C
Si
Mn
σs
σb
δ
ψ
Akv（J/cm2）
ZG200-400
0.20
0.50
0.50
0.50
0.60
0.60
0.80
200
400
25
40
60
ZG230-450
0.30
0.90
230
450
22
32
45
ZG270-500
0.40
270
500
18
25
35
ZG310-570
0.50
310
570
15
21
30
ZG340-640
0.60
340
640
10
18
20
差别在于含硅、锰量不同，力学性能随着硅、锰量的增加略有提高。
*2.2.3铸造碳钢的基本元素有哪些？
各自的作用如何？
答：
铸造碳钢的基本元素有：
C、Si、Mn、S、P；各自的作用：
碳钢的主要元素是碳，其含量为0.12－0.62%。
改变含碳量可在很大程度上改变钢的机械性能；对性能的大小起主要影响。
此外，钢中含有硅、锰、磷、硫四大元素，硅、锰有脱氧和去硫作用，但且含量变化不大，对性能的影响也不大。
磷、硫在钢中均为有害元素，并在不同质量要求的钢中均有一定的限制。
磷和硫在钢中含量越少越好。
*2.2.4为什么说碳是铸造碳钢中最基本、最重要的元素？
答：
碳钢的铸态组织，主要取决于含碳量。
钢中含碳量的增加，钢组织中铁素体含量减少而珠光体含量增加。
钢中含碳量增加，钢的强度随之增加，而塑性和韧性则随之降低。
碳是钢的主要强化元素，含碳量对钢的力学性能起着决定性的作用。
因此说碳是铸造碳钢中最基本、最重要的元素。
*2.2.5铸造碳钢铸态的缺陷有哪些？
进行热处理的目的是什么？
答：
铸造碳钢铸态存在的缺陷有：
化学成分的偏析：
过冷偏析、区域偏析、相偏析。
晶粒粗大，影响因素：
铸件壁厚；浇注温度。
魏氏组织。
应力：
热应力、铸造应力、相变应力。
进行热处理的目的是：
削弱或消除铸造碳钢铸态存在的缺陷，并获得适宜的金相组织和机械性能。
*2.2.6掌握铸造碳钢的热处理工艺的选择原则和主要的热处理工艺？
答：
铸造碳钢的热处理工艺的选择原则：
保证合格的性能并兼顾铸件的特点和工艺的经济性；尽量采用正火工艺，其次为退火工艺；一般铸造碳钢结构件不采用淬火处理。
主要的热处理工艺：
1）正火；2）退火；3）正火＋回火。
铸造碳钢主要的热处理规范：
牌号
正火温度℃
回火温度℃
范围
最适宜
ZG15
900-940
910-930
-
ZG25
880-920
890-910
-
ZG35
840-880
850-870
600-620
ZG45
830-870
840-860
600-620
2.2.7铸造碳钢热处理时的奥氏体化保温温度和保温时间是如何确定的？
答：
奥氏体化保温温度：
ＴＡ化＝ＡＣ３＋（30-50）℃；
奥氏体化保温时间：
Τ=1小时/1吋
2.3铸造低合金钢 优点；合金元素及其作用；铸造低合金钢的类型；热处理；铸造性能特点；
2.3.1铸造碳钢有什么不足之处？
答：
1）铸造碳钢强度的提高，只能靠增高碳含量。
机械性能有限（如σb400-600σs200-350）。
2）碳钢的淬透性差，稍厚的铸件就不可能通过热处理达到强化的目的。
3）碳钢铸件适用的温度范围较窄。
（仅限于-40~400℃） 4）抗磨性及耐腐蚀性较差等。
2.3.2铸造低合金钢有什么优越性？
答：
1）使σs、σs/σb大大提高；2）提高大断面铸件的均匀性—淬透性；3）防止回火脆性；4）提高强度，降低铸件自重；5）提高钢的特殊性能。
提高和改善钢的力学性能（包括强度、塑性和韧性），以适应工业发展对铸钢件提出的要求。
*2.3.3铸造低合金钢常用的合金元素有哪些？
加入的目的是什么？
答：
常用的合金元素及其作用：
常加元素：
Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Cu；
微量元素：
B、Nb、（Ta）、Ti、V、Zr、RE。
元素作用综合分析：
1）固溶强化；2）提高钢的淬透性；3）细化珠光体；4）减少回火脆性；5）提高抗氧化性；6）降低韧-脆性转变温度；7）提高高温强度；8）析出强化等。
加入的目的：
主要提高强度；主要是通过三个途径发生作用：
1）提高淬透性；2）细化晶粒，增加珠光体量；3）固溶强化。
*2.3.4锰和硅在锰硅系列低合金钢中的作用是什么？
答：
Mn由0.5-0.8%增至1.5-2.5%；若大于2.5%，则将使韧性、塑性大大降低；原理：
锰可增加淬透性，使正火后珠光体增加并细化，调节处理综合性能好，降低韧性-脆性转变温度；缺点：
过热敏感性大，易偏析和回火脆性。
除Mn量提高外，还可将Si量由0.20-0.60%增加至0.8-1.2%左右。
加硅的特点是：
1）Mn-Si复合强化使固溶强化和淬透性进一步提高；2）提高耐磨耐蚀性；3）铸造性能好，焊接性能好；4）易发生回火脆性，提高韧、脆性转变温度。
*2.3.5铬、镍和钼在铬-镍-钼系列低合金钢中的作用是什么？
答：
铬含量0.6-1.2%；Ni0.5-2.0%；Mo0.4-0.6%。
铬（Cr）：
铬能提高钢的淬透性；（显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
）
镍（Ni）：
镍能提高钢的淬透性，提高钢的强度；（而又保持良好的塑性和韧性。
镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。
）
钼（Mo）：
钼能降低回火脆性。
[钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力（长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变）。
结构钢中加入钼，能提高机械性能。
还可以抑制合金钢由于退火而引起的脆性。
]
*2.3.6在热处理的目的和工艺方面，铸造低合金钢和铸造碳钢有什么不同？
答：
热处理工艺：
淬火；淬火+回火；正火+回火。
热处理的目的：
1）消除铸态缺陷（同碳钢）；2）发挥合金元素的作用。
最终获得符合使用要求的金相组织和机械性能。
不同之处：
1）为细化晶粒，消除应力，消除枝晶偏析，以均匀化或避免裂纹，可在预定的热处理前先进行高温退火；2）由于合金元素的存在，奥氏体化保温温度应为ＴＡ化＝ＡＣ３＋（50-100）℃；3）回火后应速冷，以避免回火脆性。
2.4铸造高合金钢、抗磨、耐腐蚀高合金钢；热处理；
*2.4.1有哪些措施可以防止钢的腐蚀？
答：
防止腐蚀的措施：
1）加Cr（Al、Si）生成钝化膜（>100°A）；2）形成单相的α、γ；3）消除含铬碳化物的形成，避免晶粒表面产生贫铬层；4）利用n/8规律，加入Cr、Ni、Mo等提高钢电极电位的元素：
Cr/Fe（原子数比）=1/8,2/8,3/8,……n/8=12.5%,25.0%,37.5%……；5）提高钢液的熔炼质量。
2.4.2铬不锈钢的含铬量如何确定？
其金相组织是什么？
答：
1）含铬量的确定：
Cr=12+10×C（%）；2）金相组织（ZG1Cr13）:
平衡态：
F+Cm；铸态：
F+M+Cm；3）补充热处理：
目的是消除碳化物；消除铸态应力、组织不均匀等；消除相变应力；细化晶粒；得到合适的组织和性能。
工艺为：
退火+淬火+回火。
（铁中铬含量超过10%后，氧化膜中富集了含铬的氧化物，钝化能力显著改善。
这种富铬的氧化膜在多种介质中都有很高的稳定性，因而使钢的耐蚀性提高。
通常，铬不锈钢中铬含量都在11%以上。
平均铬含量为13%，其金相组织为马氏体；平均铬含量为18%和28%的钢，其金相组织为铁素体。
）
*2.4.3铬镍不锈钢的Cr、Ni成分是如何确定的？
Ti对钢性能的影响如何？
答：
铬不锈钢对于氧化性酸有良好的耐蚀性，但在非氧化性酸（如硫酸）中腐蚀很快。
如在铬含量为18%的钢中加入8%的镍，则在硫酸中的耐蚀性大为改善。
因此，镍就成了不锈钢中的第二关键合金元素，18-8铬镍不锈钢也成了全世界通用的钢种。
同时加入Cr>17%和Ni>8%时，得到 A+F+Cm组织。
钛（Ti）：
钛是钢中强脱氧剂。
它能使钢的内部组织致密，细化组织晶粒；降低时效敏感性和冷脆性。
改善焊接性能。
在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
Ti加入含量：
Ti≥5×（C~0.02%）~0.8%。
*2.4.4铬镍不锈钢晶间腐蚀的原因是什么？
如何防止？
答：
铬镍不锈钢晶间腐蚀的原因：
铸态组织为A+Cm（或热处理后残存较多的Cm）→Cm中Cr增加，而A中Cr减少→A晶界边上一层Cr量减少→形成贫Cr层→耐蚀性降低。
（奥氏体不锈钢的晶间腐蚀主要是由钢中的碳引起的。
）
防止措施：
1）降低含碳量；2）钢液净化；3）严控热处理—高温固溶化处理，水冷；4）加Ti、Nb，形成TiC、Nb4C3等。
或：
1）降低奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向，最有效的办法是降低钢中的含碳量；2）降低奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向的另一途径是改变碳化物的类型（如加入Ti、Nb、Mo、Cu等）；3）奥氏体不锈钢铸件一般都进行固溶处理，主要作用是使碳化物完全溶于奥氏体，获得单相奥氏体；以消除晶间腐蚀倾向。
*2.4.5铸造耐热钢和耐热合金大致可分为几类？
各有什么特点？
答：
铸造耐热钢有：
铬钢、铬镍钢、镍铬钢、以及锰含量较高的钢种。
其特点：
一是高温力学性能好；二是高温下的化学稳定性。
铸造耐热合金主要有镍基合金和钴基合金两类。
其特点是有优异的耐腐蚀性能和高温强度；钴基合金的焊接性能好。
*2.4.6高锰钢的特点有哪些？
答：
具有高塑性、高韧性和很强的加工硬化能力，耐磨性能好。
1）材质--单相奥氏体、无磁，加工硬化；2）机械性能—韧性很好，硬度可由HB200左右增至HB550以上；3）铸造性能—流动性能好；4）加工性能—差，一般不加工；5）热处理—水韧处理，硬度降低，韧性提高。
*2.4.7高锰钢的化学成分如何？
各元素的作用又怎样？
答：
高锰钢的成分范围：
C0.9-1.4%,Mn11-14%,Si0.3-1.0%,
P0.07-0.09,S≤0.05%。
性能：
σb≥650,σs≥400,δ≥20,ψ≥15,Akv（J/cm2）≥150，HB179-229。
铸态组织：
平衡态：
α+（Mn·Fe）3C；铸态：
γ+（Mn·Fe）3C。
碳和锰：
复合作用，保证获得单相奥氏体并强化固溶。
碳：
含量在0.8-1.7%改变时，高锰钢的耐磨性、屈服强度随着碳含量的增加而提高，但抗拉强度在碳含量为1.2%时达最高值，然后不断下降。
因此，高锰钢中碳含量宜控制在1.1-1.25%。
锰：
是稳定奥氏体的元素，也是高锰钢中的主要元素。
（锰含量在12%以下时，随着锰含量的增加，抗拉强度和伸长率都有颇大幅度的增长，超过12%以后，两者的增势都趋于缓慢，超过14%以后，则逐步下降。
）且Mn/C=8-10。
硅：
高锰钢中加硅是为了在冶炼过程中使钢充分脱氧，并改善钢液的流动性，但最终含量很少超过1%。
过量的硅会降低加工硬化能力，因此高于正常含量的硅是有害无益的。
磷≤0.09%（推荐≤0.06%）对高锰钢的力学性能是有害的，使韧性剧减，应严格控制；高锰钢中的硫基本上不会成为问题。
*2.4.8高锰钢热处理采用什么工艺？
需要注意什么？
答：
高锰钢热处理采用水韧处理工艺：
1）加热（保温）温度 将铸件加热到ACM以上30-50℃（实际生产中，加热温度为1000-1050℃），均热足够时间，使碳化物完全溶于奥氏体，然后以尽可能快的方式冷却（淬入水中）。
2）目的是：
消除碳化物，得到单相奥氏体。
需要注意的是：
1）加热速度—均匀缓慢加热；2）保温时间—壁厚1小时/吋；3）冷却—迅速水冷；4）回火问题—一般不回火。
（炉温应力求均匀；水温应稳定地保持较低的水平。
炉温应力求均匀，各处的温差不能超过50℃。
否则，虽然放置热电偶处的温度合适，但炉膛下部温度可能太低或上部温度过高。
处于低温部位的铸件，组织中会有未溶碳化物。
处于高温部位的铸件，组织中则可能有因过热而析出共晶碳化物，对铸件的质量都有很大的影响。
高锰钢铸件水韧处理时，冷却速率至关重要，冷却速率低，就有碳化物析出，所以必须使淬火槽中的水温稳定地保持较低的水平。
经水韧处理后，最好能得到完全奥氏体组织，没有碳化物。
）
2.4.9为什么高锰钢一般采用低温浇注？
答：
高锰钢的浇注温度对力学性能影响之大，是任何钢种所不能比拟的。
浇注温度高的铸件晶粒粗大，晶界上析出大量网状碳化物，有时断口还出现穿晶组织，导致力学性能下降；高锰钢的铸造性能为流动性好；收缩大；裂纹倾向大；化学粘砂严重。
而低温浇注不仅减少了铸造缺陷，还可以提高力学性能；所以高锰钢一般采用低温浇注（约1420-1470℃）。
补充：
提高高锰钢质量的措施有哪些？
答：
1）控制好化学成分：
主要是C、Mn、P、Mn/C；2）低温浇注：
约1420-1470℃；（熔点约1370-1380℃）3）控制钢中的夹杂物：
主要是MnO；4）合金化和变质处理—细化晶粒：
合金元素Cr2.0%左右；Mo1.0%左右；变质剂V0.2-0.3%，Ti0.10-0.15%，Zr0.10-0.20%，Nb-0.5%等；5）控制好水韧处理温度：
1000-1100℃范围内，完全消除碳化物；6）提高冷速：
金属型、冷铁等；7）悬浮浇注：
1.0-2.0%Mn-Fe细小颗粒随钢液浇注。
2.5铸钢的熔炼 炼钢方法；炼钢的工艺控制；感应电炉炼钢的特点和工艺；
概述:
炼钢的目的:
将固体炉料（生铁、废钢等）熔化成钢液；将钢中的碳、硅、锰及其他合金元素，炼到规格以内；脱去钢液中的有害元素磷、硫至规定的范围；去除气体和非金属夹杂；提高钢液温度，保证浇注需要。
方法：
电弧炉、感应电炉、真空感应电炉以及炉外精炼设备。
2.5.1为什么钢液氧化时气泡都自炉底产生？
答：
炼钢时，在炉底与钢液的界面上产生CO气泡核心所需的能量，大约是钢液中产生CO气泡核心所需的能量的一半。
因此，气泡在炉底孔隙处产生、长大，然后上浮。
气泡离开后，这些孔隙处仍然会产生新的CO气泡。
在氧化期限，虽然钢液上表面的温度高于底部，而且铁矿石之类的氧化剂自上方投入，但气泡却不断从炉底产生。
2.5.2怎样由氧化物的标准生成自由能来分析炼钢过程中的各种反应？
答：
（略）详见ΔTG图 补充常用合金脱氧顺序：
RE→Zr→Ca→Mg→Al→Ti→B→Si→C→P→Nb→V→Mn→Cr→W→Fe→Mo→Co→Ni→Cu
*2.5.3碱性电弧炉炼钢过程中，氧化期的主要任务是什么？
做好氧化精炼作业的要点在哪些方面？
答：
氧化期的主要任务：
1）脱磷；2）除气；3）去除钢液中的夹杂物。
要点：
在氧化顺序上，先磷后碳；在温度控制上，先低后高；在造渣上，先大渣量去磷，后薄渣脱碳；在供氧上，可先进行矿石或综合氧化最后以吹氧为主。
*2.5.4碱性电弧炉炼钢过程中，还原期的主要任务是什么？
做好还原精炼作业的要点在哪些方面？
答：
1）还原期的主要任务：
尽可能的脱除钢液中的氧；脱除钢液中的硫；最终调整钢液的化学成分，使之满足规格要求；调整钢液的温度，并为钢的正常浇注创造条件。
2）上述任务的完成是相互联系同时进行的。
钢液脱氧好，有利于脱硫，且化学成分稳定，合金元素的收得率也高。
因此脱氧是还原精炼操作的关键环节（要点）。
*2.5.5炼钢作业终了时，如何掌握出钢的条件？
答：
1）钢液脱氧充分；2）钢液的化学成分符合要求；3）钢液的温度符合要求。
即：
钢液的脱氧条件、化学成分及钢液的温度都符合要求时，就可进行终脱氧和出钢。
*2.5.6碱性电弧炉有哪几种快速炼钢的方式？
其适用条件如何？
答：
1）单渣法炼钢；2）不氧化法炼钢；3）返回吹氧法炼钢。
多数碳钢铸件和一些低合金钢铸件，如对冶金质量的要求并不太高，就可以采用单渣熔炼工艺；对于某些高合金钢，为充分利用返回料中的合金元素并缩短熔炼时间，可采用不氧化法熔炼或返回料吹氧法熔炼。
2.5.7碱性电弧炉炼钢时，装炉料的正常超装量是20%，过量超装会带来什么问题？
答：
电弧炉超装是提高电炉产量行之有效的方法。
但超装应适当，才能充分发挥其优越性。
若超装过多会使熔炼时间延长，炉衬寿命缩短，炉温不易控制，并给前后工序及辅助设备的配合造成困难。
*2.5.8请分析感应电炉坩埚熔炼与电频率的关系。
答：
当感应圈内通过交变电流时，坩埚内的金属炉料或铁液就会在交变磁场的作用下产生感应电流，因炉料本身具有电阻而发热，从而使金属熔化与过热。
工作原理：
1）感应电动势和感应电流E=4.44ΦNf[N为感应器匝数，f为频率（Hz），Φ为磁通]；感应圈通过交变电流→金属炉料和钢水产生交流磁场→产生感应电动势和感应电流E。
2）电流透入层 坩埚内径与电流透入深度之比为10左右时，感应电炉的电效率最高。
透入深度与频率的平方成反比。
3）电磁搅拌。
2.5.9怎样认识感应电炉筑炉用耐火材料粒度级配的重要性？
答：
坩埚的致密程度对其使用寿命有极为重要的影响，为了使坩埚致密，使孔隙率尽可能地低，必须重视耐火材料的粒度级配，使大颗粒耐火材料的空隙之间能由细料材料充填。
*2.5.10怎样根据感应电炉坩埚内温度分布的特点掌握装料的要点？
答：
一般说来，大块的炉料应该装在坩埚壁的附近，小块料装在中间部分和炉底，因为靠坩埚壁处炉温高，而中心部分和炉底部分的炉温较低。
在大块炉料的空隙中间用小块料充填。
炉料装得紧密，则熔化得快，耗电量也少
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