Els requisits fonamentals per a la fosa d'aliatges es poden resumir en cinc aspectes: alta qualitat, alt rendiment, baix consum, llarga vida útil i comoditat operativa. La seva tasca principal és complir les especificacions tècniques com ara la temperatura i la composició del metall fos. En la producció metal·lúrgica moderna, el pretractament del metall fos i el refinament secundari són tecnologies de fosa àmpliament adoptades per produir peces de fosa d'alta-qualitat.
(1) Funció de ferro colat
Els forns de cúpula són equips tradicionals de fosa de ferro colat, coneguts per la seva alta eficiència de producció i baix cost. Tanmateix, la fosa de la cúpula genera importants emissions d'escapament, que poden contaminar fàcilment l'atmosfera circumdant. A més, la composició del ferro fos tendeix a fluctuar i és difícil de controlar amb precisió, cosa que el fa inadequat per a la fosa de ferro colat d'aliatge. La direcció de desenvolupament tecnològic de la fosa de cúpula és cap a una escala més gran, intel·ligència i fosa contínua, amb control i monitorització per ordinador per millorar l'estabilitat de la composició del ferro fos.
Els forns d'inducció, en canvi, produeixen menys emissions d'escapament i tenen un impacte ambiental menor. Permeten un ajust i un control més fàcils de la temperatura del ferro fos i de la composició química. Actualment, els forns d'inducció per a la fosa de ferro colat inclouen forns d'inducció de freqüència elèctrica, forns d'inducció de freqüència mitjana i forns d'inducció de freqüència variable. Els forns d'inducció de freqüència elèctrica s'utilitzen cada cop menys a causa de la seva baixa eficiència i complexitat operativa. Els forns d'inducció de freqüència variable, amb el seu-estalvi d'energia, baix-consum i avantatges d'alta productivitat, estan guanyant una aplicació més àmplia en la producció de ferro colat.
El procés de fosa dúplex del forn d'inducció-cúpula és un mètode ideal per a la fosa de ferro colat. El forn de cúpula subministra ferro fos al forn d'inducció, que després escalfa i ajusta la composició química del ferro fos. Aquest enfocament millora la qualitat metal·lúrgica del ferro fos alhora que redueix els costos. A més, el procés dúplex ajuda a equilibrar l'oferta i la demanda de ferro fos, maximitza la capacitat de fusió del forn de cúpula i facilita l'organització de la producció.
(2) fosa d'acer fos
L'acer fos normalment es fon amb forns d'arc elèctric i forns d'inducció de freqüència mitjana. Els forns d'arc elèctric generalment utilitzen mètodes d'oxidació-reducció per a la fosa d'acer fos. Els forns d'inducció de freqüència mitjana són senzills d'utilitzar i es poden utilitzar per fondre acer al carboni, acer de baix-aliatge, diversos acers d'alt-aliatge i aliatges-de níquel. Independentment de si s'utilitza un forn d'arc elèctric o un forn d'inducció de freqüència mitjana, la desoxidació és un pas final essencial en la fosa d'acer fos. La desoxidació final es realitza normalment a la cullera durant l'aprofitament, sent l'alumini el desoxidant final àmpliament utilitzat. La desoxidació composta d'alumini-calci també es pot utilitzar per millorar l'eficàcia de la desoxidació.
A mesura que els requisits de qualitat dels components d'acer fos continuen augmentant, un nombre creixent de peces de fosa-de gamma alta es produeixen utilitzant tecnologies de refinament secundàries. Aquests inclouen la descarburació al buit, la descarburació per bufat d'oxigen, la desulfuració per injecció de pols i el bufat d'argó. Les tecnologies de refinament com la fusió d'electroescòries, l'agitació d'argó, la descarburació d'oxigen d'argó-(AOD) i la descarburació d'oxigen al buit (VOD) poden reduir els requisits d'addició d'aliatges, millorar la puresa de l'acer fos, millorar la resistència i la duresa de les peces de fosa i reduir les taxes de rebuig de la fosa.
(3) fosa d'aliatge d'alumini
Si el procés de fosa d'aliatge d'alumini no està estrictament controlat, és probable que es produeixin defectes de colada com ara forats, inclusions d'òxids i porositat de contracció. Les tecnologies i mètodes d'estalvi d'energia-per a la fosa d'aliatges d'alumini inclouen el disseny de l'estructura del forn, la tecnologia d'agitació d'imants permanents, la tecnologia de combustió d'aire d'alta-temperatura, la tecnologia de combustió-enriquida en oxigen, la tecnologia de fosa isotèrmica, així com l'ús de nous materials de revestiment per estalviar-energia, la recuperació de la calor residual i la utilització.
En la fosa d'aliatges d'alumini, els processos tradicionals de refinació basats en clor-que utilitzen clorurs com ara sals de clor i hexacloroetano s'estan eliminant gradualment a causa de la seva contaminació ambiental i dels seus efectes nocius per a la salut humana. Actualment, gasos inerts com l'argó i el nitrogen s'utilitzen principalment per a la refinació.
