Cần có tính chịu nhiệt, ñộ bền, tính lún và ñộ thông khí tốt. Cần dùng cát nhiều SiO2, ñất sét chịu nhiệt tốt, chất dính và chất phụ nhiều.
- Chế tạo khuôn
Để tăng tính chịu nhiệt và ñộ thông khí cho khuôn, người ta trộn thêm 15 – 30% bột cát thạch anh vào lớp cát áo, bề mặt khuôn phải sơn một lớp sơn khuôn chịu nhiệt tốt bằng cát thạch anh với mật, sunfit...
Để tăng tính lún thì khuôn và lõi cần dùng nhiều chất phụ. Lõi và các bộ phận nhô ra của khuôn cần xiên hơi nhiều ñể tăng ñộ xốp, tạo những lỗ rỗng trong khuôn, làm giảm sự cản trở
co của vật ñúc.
Để tăng tính thông khí, người ta làm những rãnh thoát khí ở mặt phân khuôn, xiên hơi nhiều và sấy khuôn, lõi kỹ.
Hệ thống rót trong khuôn phải bố trí cẩn thận, tốt nhất là rót qua nhiều rãnh rót, hệ thống rót có bộ phận lọc xỉ tốt.
Rót kim loại vào khuôn yêu cầu thùng rót phải sấy nóng.
Lấy thép lỏng ở lò ra cần nhiệt ñộ cao và ngừng ở thùng rót một thời gian ñể xỉ nổi tốt. Dùng thùng rót có nút và rót chậm ñể tránh hòa tan xỉ.
Đối với thép ít cacbon vì nhiệt ñộ chảy cao, ñộ chảy loãng thấp nên dễ lẫn khí và tạp chất. Do
ñó, ñể khử oxy và ñược tổ chức của thép nhỏ mịn, khi rót người ta cho thêm bột nhôm vào thùng rót.
Khi ñúc thép cacbon cần phải ñiền ñầy khuôn với tốc ñộ nhanh, do ñó người ta thường mở
rộng kích thước hệ thống rót và dỡ khuôn sớm ñể tránh nứt nóng.
Đối với thép nhiều cacbon vì nhiệt ñộ chảy thấp, ñộ chảy loãng cao nên cần nhiệt ñộ rót thấp, không nên dỡ khuôn sớm ở nhiệt ñộ cao vì dễ nứt nguội mà phải ñể nguội từ từ với khuôn, không nên cắt ñậu ngót bằng mỏ hàn.
5.3.3. Lò và quy trình luyện thép
a. Luyện thép trong lò chuyển
Thực chất của phương pháp luyện thép trong lò chuyển là thổi trực tiếp oxy hay không khí vào gang lỏng ñể khử các tạp chất của gang và chuyển biến gang thành thép. Trong quá trình này, nhiệt cần ñể nung nóng thép lỏng ñến nhiệt ñộ cao là do các phản ứng oxy hóa các tạp chất của gang lỏng (Mn, Si, C, P, S). Lượng nhiệt phát ra lớn nhất là do oxy hóa Si, P và Mn.
Trong lò chuyển Besme tường axit chủ yếu sử dụng nguồn nhiệt do sự oxy hóa silic, còn trong lò Thomas tường Basic thì chủ yếu là sự oxy hóa phot pho.
Lò chuyển ñể luyện gang thành thép có hình dáng gần giống như quả lê, vỏ ngoài bọc bằng thép tấm, tường lò ñược xây bằng gạch chịu lửa acid hay basic. Lò ñược ñặt trên hai giá ñỡ và có thể xoay ñược trên hai già ñỡ này. Một ñầu trục ñỡñược làm rộng ra nối liền với hộp gió
ñặt ở cạnh lò. Gió sau khi vào hộp gió ñược dẫn qua các lỗ gió thổi vào bên trong lò. Dung tích của các lò chuyển tường acid hiện ñại từ 10 ñến 20 tấn, lò chuyển tường basic có dung tích từ 25 – 30 tấn.
b. Luyện thép trong lò ñiện hồ quang
Lò ñiện hồ quang hiện nay ñược sử dụng khá rộng rãi vì nó có một sốưu ñiểm là: dùng lại tất cả thép hợp kim vụn và tổn hao nguyên tố hợp kim ít. Các tạp chất còn lại trong thép nhỏ nên chất lượng thép cao. Nhiệt ñộ trong lò cao hơn các loại lò khác do ñó có khả năng nấu ñược thép ñặc biệt, chứa nhiều nguyên tố hợp kim khó chảy như vonfram.
Trong quá trình nấu luyện sử dụng ñược nhiều loại phôi liệu có chứa nhiều tạp chất có hại, vì khi nấu hoàn toàn loại ñược tạp chất này ra khỏi thép. Quá trình nấu luyện nhanh và làm việc gián ñoạn phù hợp ñể nấu thép ñúc các chi tiết máy. Lò ñiện hồ quang ñược xây dựng theo nguyên tắc lợi dụng nhiệt của sự cháy hồ quang ñiện. Cực ñiện ñặt thẳng ñứng nối với một cực của nguồn ñiện, còn cực thứ hai thì nối với kim loại trong lò. Hồ quang hình thành giữa các ñiện cực và kim loại. Phần lớn các lò hồ quang hiện nay người ta dùng dòng ñiện 3 pha.
c. Luyện thép trong lò ñiện cảm ứng
Lò ñiện cảm ứng làm việc then nguyên tắc như một máy biến thế không khí: cuộn sơ cấp là những vòng dây cảm ứng, cuộn thứ cấp là lớp bề mặt kim loại. Lò ñiện cảm ứng chủ yếu ñể
nấu thép hợp kim cao, thép không gỉ, thép chịu nóng...và có tính chất nấu lại vì lượng cháy hao kim loại ổn ñịnh, thời gian nấu nhanh, nên vật liệu ñể nấu phải sạch và ñược tính toán cẩn thận. Quá trình nấu ñược tiến hành như sau: nồi lò sau khi ñược nung nóng, người ta chất liệu. Liệu phải ñược xếp khít, chặt, liệu to xếp xung quanh, liệu nhỏ xếp vào giữa các khe hở, có thể xếp cả Ferro vào cùng mẻ liệu. Những nguyên tố hợp kim dễ chảy ñược cho vào cuối mẻ
nấu.