合金元素在废铁熔炼中通过优化钢液成分、改善材料性能及控制杂质形态等发挥关键作用，其添加需结合熔炼工艺和废料特性。以下是具体作用及添加技巧：

一、合金元素的主要作用

1、性能提升

强化基体：铬（Cr）、钼（Mo）、铜（Cu）等元素可细化晶粒，促进珠光体形成，显著提高强度与硬度。例如，铬在灰铸铁中能稳定渗碳体，增加耐磨性。

特殊性能优化：镍（Ni）可改善韧性及耐腐蚀性；钒（V）和钛（Ti）通过碳氮化物析出实现沉淀强化，增强高温性能。

改善加工性：硫（S）、钙（Ca）等元素通过形成易切削夹杂物提升切削性能。

2、净化与变质作用

脱氧脱气：硼（B）、稀土元素与氧、氮结合形成渣相，降低钢中气体含量，减少氧化夹杂。

形态控制：稀土和钙可改变夹杂物形态（如球形化），减轻对韧性的损害。

3、资源循环利用

废合金（如含铬、镍的不锈钢）可直接作为原料，通过电炉熔炼回收合金元素，降低新合金消耗。

二、合金元素的添加技巧

1、元素选择与配比

复合添加：采用钼+铜、铬+镍等组合，平衡白口倾向与强化效果。例如，铬与镍按3:1比例添加可协同提升强度。

控制用量：碳化物稳定元素（如Cr、V）需限制添加量（通常＜1%），避免过度增加白口倾向。

2、添加时机与方法

熔炼阶段：镍、铜等不易氧化元素可随炉料加入；易氧化元素（如Ti、B）需在出钢前5-15分钟加入以减少烧损。

预处理工艺：废钢需经破碎、分选去除杂质，合金废料需分类存放以确保成分稳定。

3、经济性与收得率

收得率优化：钼、镍等元素在炉前添加时回收率可达95%以上，而钛、硼因氧化损失需提高初始添加量。

成本控制：优先使用废合金（如不锈钢边角料）替代高价纯合金，降低原料成本。

4、熔炼参数匹配

温度控制：轻型废钢可快速熔化以建立熔池，重型废钢需缓慢熔化维持液面稳定。

碳当量调整：高碳当量铁液配合合金化可减少缩松缺陷，同时抑制硅对铁素体的粗化作用。