高密市科恩鑄造材料有限公司主營(yíng)：增碳劑，孕育劑，石油焦，石墨，石墨碳劑，碳素

高密科恩鑄造-淺談增碳劑的選擇與使用

增碳劑一種含碳量很高的黑色或者灰色顆粒的產(chǎn)物，加入到金屬冶煉爐里，提高鐵液里碳的含量，一方面可以降低鐵液里氧的含量，另一方面更重要的是提高冶煉金屬或者鑄件的力學(xué)性能。

增碳劑的來(lái)源很多，形態(tài)各異，根據(jù)其加工工藝和成分不同，價(jià)格差異很大。傳統(tǒng)的熔煉方式比如沖天爐熔煉：使用生鐵，回爐料，廢鋼鈦合金等作為金屬爐料;新的合成鑄鐵生產(chǎn)工藝：使用廢鋼作為爐料，利用增碳劑來(lái)調(diào)整鐵液的碳當(dāng)量。后一種生產(chǎn)工藝更容易保證優(yōu)質(zhì)鐵液，同時(shí)通過(guò)少用或者取代生鐵改用廢鋼大大降低成本。通俗的說(shuō)，利用增碳劑，我們能用非常差的（廢鋼）冶煉出非常好的（鑄件）。

國(guó)外增碳劑技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，國(guó)內(nèi)此項(xiàng)新工藝近幾年才開始發(fā)展，業(yè)內(nèi)很多人對(duì)增碳劑的品質(zhì)和質(zhì)量了解不夠深入。有的鑄造工作者選用增碳劑存在誤區(qū)。例如混淆增碳劑的固定碳含量和含碳量的含義，固定碳值是根據(jù)樣品的水分，揮發(fā)份，灰份和硫份計(jì)算得來(lái)的，而含碳量直接測(cè)碳儀便可以獲得。有些增碳劑的灰份高，含碳量也高，但是它的固定碳值一定不會(huì)太理想。還有些鑄造工作者片面的從增碳劑的固定碳含量和其物質(zhì)性質(zhì)便斷定其是否優(yōu)質(zhì)，其結(jié)果可能誤入歧途，導(dǎo)致選用的增碳劑物不所值。

   增碳劑的選擇及其指標(biāo)性能

在冶煉過(guò)程中，由于配料或裝料不當(dāng)以及脫碳過(guò)量等原因，有時(shí)造成鋼或鐵中含量沒有達(dá)到預(yù)期的要求，這時(shí)要向鋼或鐵液中增碳。通常用來(lái)增碳的物質(zhì)主要有無(wú)煙煤粉，增碳生鐵，電極粉，石油焦粉，瀝青粉，木炭粉和焦炭粉。對(duì)增碳劑的要求是，固定碳越高越好，灰份，揮發(fā)份及硫份等有害雜質(zhì)含量越低越好，以免污染鐵水。

鑄件的冶煉使用含雜質(zhì)很少的石油焦經(jīng)過(guò)高溫焙燒后的優(yōu)質(zhì)增碳劑，這是增碳工藝中非常重要的環(huán)節(jié)。增碳劑質(zhì)量好壞決定了鐵液質(zhì)量的好壞，也決定了能否獲得好的石墨化效果。簡(jiǎn)言之，減少鐵液收縮增碳劑起舉足輕重的作用。

全廢鋼電爐熔煉時(shí)，優(yōu)先選用經(jīng)過(guò)石墨化處理的增碳劑，經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理的增碳劑碳原子才能從原來(lái)的無(wú)序排列變成片狀排列，片狀石墨才能成為石墨形核的zui好核心，以利于促進(jìn)石墨化。因此，我們應(yīng)該要選用經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理的增碳劑。因?yàn)楦邷厥幚頃r(shí)硫份被生成SO2氣體溢出而降低。所以高品質(zhì)的增碳劑含硫份很低，w (s)小于0.05%，zui好的w（s）小于0.03%。同時(shí)，這也是判斷是否經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理以及石墨化是否良好的一個(gè)簡(jiǎn)潔指標(biāo)。如果選用的增碳劑沒有經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理，石墨的形核能力就大大降低，石墨化能力減弱，即使也能達(dá)到同樣的碳量，但結(jié)果完全不一樣。

所謂增碳劑，就是要在加入后可以有效提高鐵液中碳的含量，所以增碳劑的固定碳含量一定不能太低，否則要達(dá)到一定的含碳量，就需要加入相比高碳的增碳劑更多的量，這樣無(wú)疑增加了增碳劑中其他不利元素的量，使鐵液不能獲得較好的收益。  低的硫，氮，磷元素是防止鑄件產(chǎn)生氮?dú)饪椎年P(guān)鍵，這樣就要求增碳劑的含氮量越低越好。

      增碳劑的其他指標(biāo)，諸如水份，灰份，揮發(fā)份的量越低的固定碳量就越高，所以高的固定碳量，這些有害成分的含量一定不會(huì)高。

       針對(duì)不同的熔煉方式，爐形以及熔煉爐的尺寸，選擇合適的增碳劑顆粒度也很重要，可以有效提高鐵液對(duì)增碳劑的吸收速度和吸收率。針對(duì)感應(yīng)電爐的顆粒度在0.2—5mm,具體需要根據(jù)具體的爐型冶煉工件的種類等等細(xì)節(jié)具體判斷和選用。

轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)增碳劑的要求

轉(zhuǎn)爐冶煉中、高碳鋼種時(shí)，使用含雜質(zhì)很少的石油焦作為增碳劑。對(duì)頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用增碳劑的要求是固定碳要高，灰分、揮發(fā)分和硫、磷、氮等雜質(zhì)含量要低，并要干燥，干凈，粒度要適中。其固定碳wC≥96％，揮發(fā)分≤1.0％，wS≤0.5％，水分≤0.5％，粒度在1-5mm；粒度太細(xì)容易燒損，太粗加入后浮在鋼液表面，不容易被鋼水吸收。

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石墨化石油焦

     首先認(rèn)識(shí)一下什么是石油焦？石油焦是經(jīng)蒸餾將輕重質(zhì)油分離后，重質(zhì)油在經(jīng)熱裂的過(guò)程，轉(zhuǎn)化而成的產(chǎn)品。而且一般從外觀上看，焦炭為形狀不規(guī)則，大小不一的黑色塊狀，有金屬光澤，焦炭的顆粒具有多孔隙結(jié)構(gòu)，主要的元素組成為碳，占有80%以上，其余的元素為氫，氧，氮，硫和金屬元素。石墨焦具有其特有的物理，化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)，本身是發(fā)熱部分的不揮發(fā)份性碳，揮發(fā)物和礦產(chǎn)物雜質(zhì)（硫，金屬氧化物，水，灰等）這些指標(biāo)決定焦炭的化學(xué)性質(zhì)。

高純石墨化石油焦增碳劑 

1.增碳劑粒度分布的危害 應(yīng)用增碳劑的增碳全過(guò)程包含溶解外擴(kuò)散全過(guò)程和空氣氧化耗損全過(guò)程。增碳劑的粒度分布尺寸不一樣，溶解外擴(kuò)散速率和空氣氧化耗損速率也就不一樣。而增碳劑吸收率的高矮就在于增碳劑溶解外擴(kuò)散速率和空氣氧化耗損速率的綜合性功效：在一般狀況下，增碳劑顆粒物小，溶解更快，耗損速率大；增碳劑顆粒物大，溶解很慢，耗損速率小。

2.增碳劑添加量的危害 在一定的溫度和成分同樣的標(biāo)準(zhǔn)下，鐵液中碳的飽和狀態(tài)濃度值一定。生鐵中碳的溶解限為([C%]=1.3 0.0257T－0.31[Si%]－0.33[P%]－0.45[S%] 0.028[Mn%]（T為鐵液溫度）。在一定對(duì)比度下，增碳劑添加量越大，溶解外擴(kuò)散需要時(shí)間越多長(zhǎng)，相對(duì)損耗率越多大，吸收率就會(huì)減少。 

3.溫度對(duì)增碳劑吸收率的危害 從動(dòng)力學(xué)模型和熱學(xué)的見解解析，鐵液的還原性與C-Si-O系的均衡溫度相關(guān)，即鐵液中的O與C、Si會(huì)產(chǎn)生反映。而均衡溫度隨總體目標(biāo)C、Si含水量不一樣而產(chǎn)生變化，鐵液在均衡溫度左右時(shí)，優(yōu)先選擇產(chǎn)生碳的空氣氧化，C和O轉(zhuǎn)化成CO和CO2。那樣，鐵液中的碳空氣氧化耗損提升。因而，在均衡溫度左右時(shí)，增碳劑吸收率減少;當(dāng)增碳溫度在均衡溫度下列時(shí)，因?yàn)闇囟容^低，碳的飽和狀態(tài)溶解度減少，另外碳的溶解外擴(kuò)散速率降低，因此收得率也較低;增碳溫度在均衡溫度時(shí)，增碳劑吸收率。

4.鐵液拌和對(duì)增碳劑吸收率的危害 拌和有益于碳的溶解和外擴(kuò)散，防止增碳劑浮在鐵液表層被燒蝕。在增碳劑未徹底溶解前，拌和時(shí)間長(zhǎng)，吸收率高。拌和可以降低增碳隔熱保溫時(shí)間，使生產(chǎn)制造周期時(shí)間減少，防止鐵液中鋁合金原素?zé)g。但拌和時(shí)間太長(zhǎng)，不但對(duì)火爐的使用期有挺大危害，并且在增碳劑溶解后，拌和會(huì)加重鐵液中碳的耗損。