آهن اسفنجی (SPONGE IRON):

در تهیه چدن خاکستری از آهن اسفنجی به مقدار محدود می توان استفاده کرد. آهن اسفنجی معمولا حاوی مقادیر ناخالصي بجامانده از سنگ آهن و اکسید آهن است. باقیمانده ناخالصی ها و اکسیدها میتواند سبب سرباره زیاد شده که آن نیز به نوبه خود موجب افزایش سرعت خوردگی خاک کوره و نیز اکسیداسیون بالای عناصر بویژه برای سیلیس شود . بهرحال برای جلوگیری از این مشکلات باید حداکثر تا حدود ۱۰ الی ۱۵% از آهن اسفنجی استفاده کرد.

عملیات ذوب:

به علت وجود تلاطم در ذوب مواد آلیاژی بسرعت و با کمترین افت جذب ذوب میشود. این مطلب در زمانی که کربن به ذوب اضافه می شود ، تفاوت میکند. بدین صورت که بدلیل پائین تر بودن وزن مخصوص آن نسبت به مذاب چدن، کربن تمایل زیادی به روی سطح مذاب آمدن دارد. با نشستن کربن روی سطح مذاب، مذاب چدن که در تماس با کربن است اشباع می شود . این مذاب اشباع شده براثر تلاطم به کنار رفته و مذاب اشباع نشده جای آنرا میگیرد . سپس این مذاب نیز به نوبه خود از کربن اشباع میشود . و بدین ترتیب کربن در داخل مذاب حل میشود. باید دقت داشت که کربن به روی سطح مذاب تمیز ریخته شود و نه روی سرباره که در غیر اینصورت کربن بصورت منواکسید کربن از دست می رود . کارآیی عمل کربن دهی به ذوب بستگی به دمای ذوب، ترکیب شیمیایی و نیز زمان و شرایط افزودن کربن دارد. هنگامی که قراضه به کوره ریخته می شود ، بهترین راه افزودن کربن، ریختن تدریجی آن است. پس از رسیدن میزان کربن به درصد مورد نظر، بایستی سیلیس و دیگر آلیاژها را به حد مطلوب خود برسانیم.

ملاحظات خاک نسوز کوره

در حال حاضر خاک سیلیسی بهترین عایق کوره برای ذوب چدن در کوره های القائی است. مهمترین علت آنست که این خاک از نظر شیمیایی مناسب ترین تطابق را با سرباره اسیدی تولید شده در ذوب چدن دارد. برای ساختن جدار نسوز کوره، ابتدا خاک نسوز سیلیسی با اسید بوریک یا اکسید بور به عنوان مواد گداز آور (FIUX) مخلوط میشود ، سپس این مخلوط دور شابلون فولادی کوبیده میشود. و تدریجا کوره را گرم می کنند . در اثر طی سیکل حرارتی مشخصی که به آن میدهند خاک زینتر شده و یک بوته یکپارچه بوجود می آید. عمق زینتر شدن به میزان اسید بوریک یا اکسید بور اضافه شده به خاک، حداکثر دمای خاک و نیز منحنی شیبهای دما بستگی دارد . در پشت منطقه زینتر شده، خاک سیلیس بصورت کلوخه و خاک می باشد. اگر در بخش خاک یکپارچه زینتر شده ترکی بوجود آید ، مذاب از درون آن به پشت منطقه زینتر شده خواهد رسید. در این حالت، خاک نسوز در منطقه تداخل مذاب دوبارہ زینتر شده و موجب جلوگیری نفوذ ذوب به کویل کوره میشود . به علت مقاومت خوب خاک سیلیس در مقابل انبساط حرارتی، براحتی میتوان کوره را خاموش و تا دمای محیط سرد کرده و مجددا آنرا روشن کرد . این خاک در سرد شدن تا دمای ۹۵۰ همان ابعاد زمان گرم شدن خود را حفظ کرده و پائین تر از آن، شروع به انقباض می کند . در اینجاست که احتمال وجود ترک در خاک نسوز بوجود می آید. با گرم شدن مجدد کوره، خاک نسوز منبسط شده و تا دمای ۱۵۰°C، ترکها را ترمیم میکند و انبساط متوقف میشود. حال اگر در کوره مواد برای ذوب نیز موجود باشد پیش از مایع شدن آن، ترکهای انقباضی تماما بسته میشود .