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選用增碳劑時(shí),一般都應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。
1、固定碳和灰分的含量
固定碳和灰分是增碳劑中此消彼長(zhǎng)的兩個(gè)對(duì)立參數(shù),也是影響增碳效率的兩個(gè)重要的參數(shù)。增碳劑中的固定碳含量高、灰分低,則增碳,反之則增碳效率低。由于生產(chǎn)條件下影響的因素很多,很難嚴(yán)格評(píng)定兩參數(shù)各自對(duì)增碳效率的影響。
灰分高,對(duì)增碳有抑制作用,而且還會(huì)使?fàn)t渣量增多,從而延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間,增加電耗,增加冶煉過程中的勞動(dòng)量。采用熔溝式感應(yīng)電爐,如增碳劑加入爐內(nèi),尤應(yīng)選用低灰分的品種,以免熔溝中聚集氧化物而影響電效率。
從增碳效率考慮,當(dāng)然希望增碳劑的固定碳含量高一些、灰分低一些,但同時(shí)也要考慮生產(chǎn)成本的因素和對(duì)鐵液質(zhì)量的影響。
增碳劑的加入方式對(duì)增碳效率也有很大的影響。
a、增碳劑在裝料時(shí)加入爐內(nèi)
裝料時(shí)將增碳劑與爐料混勻,置于感應(yīng)電爐的底層和中部,增碳效率較高。關(guān)于不同增碳劑的增碳效率,美國有人在保持其他條件不變的情況下進(jìn)行過對(duì)比試驗(yàn),此處簡(jiǎn)述其要點(diǎn)如下:
在無心感應(yīng)電爐中熔煉灰鑄鐵,鑄鐵的目標(biāo)碳當(dāng)量為4.03%(C 3.4%、Si 1.9%、Mn 0.55%)。
爐料的配比是:鑄造生鐵16%;回爐料30%;廢鋼52%;增碳劑2%。
b、出鐵時(shí)加增碳劑
出鐵時(shí)在包內(nèi)加增碳劑,增碳效率比加入爐內(nèi)者低得多。美國有人在包內(nèi)加入不同增碳劑進(jìn)行過對(duì)比試驗(yàn),其要點(diǎn)如下:
熔煉的鑄鐵是低碳當(dāng)量鑄鐵,目標(biāo)成分是:C 2.55%;Si 1.7%;Mn 0.4%。
出鐵時(shí),鐵液溫度為1510~1530℃。
2、硫含量
熔煉球墨鑄鐵時(shí),應(yīng)采用硫含量低的增碳劑,雖然低硫增碳劑的價(jià)格高,但卻是必需的。
熔煉灰鑄鐵時(shí),宜采用硫含量較高的增碳劑。這樣,不僅可以降低生產(chǎn)成本,而且還可增強(qiáng)鐵液對(duì)孕育處理的回應(yīng)能力,得到冶金質(zhì)量高的鑄件。在這種條件下,片面地追求增碳劑“質(zhì)量高”而選用低硫的品牌,不僅增加生產(chǎn)成本,而且還對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有負(fù)m影響。
3、氮含量
灰鑄鐵中含有少量的氮,有促成珠光體的作用,有助于改善鑄鐵的力學(xué)性能。如果氮含量在0.01%以上,則鑄件就易于產(chǎn)生“氮致氣孔”。
通常,廢鋼中的氮含量高于鑄造生鐵。它的應(yīng)用也以在很大程度上降低鑄件生產(chǎn)的成本在使用鑄鋼增碳劑的時(shí)候,應(yīng)該要以氮的含量來含量區(qū)分,這一點(diǎn)很重要,如果在這一點(diǎn)上沒有去進(jìn)行區(qū)分,那會(huì)是鑄件因?yàn)楸壤粚?duì)而出現(xiàn)氣孔,影響使用,這種現(xiàn)象是時(shí)有發(fā)生的,希望能一起大家的注意。用感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵時(shí),由于爐料中所用的鑄造生鐵錠少、廢鋼多,制得的鑄鐵中氮含量會(huì)相應(yīng)較高。爐料中廢鋼用量為15%時(shí),鑄鐵中的氮含量約為0.003~0.005%;廢鋼用量為50%時(shí),氮含量可達(dá)0.008~0.012%;爐料全部為廢鋼時(shí),氮含量可能高達(dá)0.014%以上。
此外,由于爐料中使用大量廢鋼,必須用增碳劑,而大多數(shù)增碳劑中氮含量都比較高,這又是導(dǎo)致鑄鐵中氮含量的另一因素。
近十多年來,隨著感應(yīng)電爐的應(yīng)用不斷增多,增碳劑中的氮含量日益受到重視。球墨鑄鐵只要孕育處理充分,特別是針對(duì)石墨的孕育效果良好,其含碳量和碳當(dāng)量越高形成的石墨晶核就越多,球墨長(zhǎng)大的就越快且球相比越小,鐵液和結(jié)晶的奧式體含碳量則趨于越低。為避免鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷,感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵時(shí)所用的增碳劑,一定要選購含氮量低的品種,如有可能,應(yīng)核查增碳劑的氮含量。當(dāng)前的困難在于:分析增碳劑中的氮含量,尚缺乏簡(jiǎn)便而準(zhǔn)確的方法。
工藝因素對(duì)增碳效率的影響
除增碳劑中的固定碳含量和灰分對(duì)其在鑄鐵中的增碳效率有重要的影響外,增碳劑的粒度、加入的方式、鐵液的溫度以及爐內(nèi)的攪拌作用等工藝因素都對(duì)增碳效率有明顯的影響。001%,比較煤粉等燃料,石焦在灰分方面更容易滿足玻璃熔窯的工藝要求。在生產(chǎn)條件下,往往是多種因素同時(shí)起作用,難以對(duì)每一因素的影響作準(zhǔn)確的說明,需要通過試驗(yàn)來優(yōu)化工藝。
1、加入方式
增碳劑在裝料時(shí)隨金屬爐料一同加入爐內(nèi),由于作用的時(shí)間長(zhǎng),增碳效率比出鐵時(shí)加入鐵液時(shí)高得多,由表4和表5中的數(shù)據(jù),對(duì)這一點(diǎn)可以有概略的了解。
2、鐵液的溫度
出鐵時(shí)將增碳劑加入包內(nèi),然后沖入鐵液,增碳效率與鐵液的溫度有關(guān)。在正常的生產(chǎn)條件下,鐵液溫度較高,則碳較易溶于鐵液,增碳效率因而較高。
3、增碳劑的粒度
一般說來,增碳劑的顆粒小,則其與鐵液接觸的界面面積大,增碳的效率就會(huì)較高,但太細(xì)的顆粒易于被大氣中的氧所氧化,也易于被對(duì)流的空氣或抽塵所致的氣流帶走,因此,增碳劑顆粒尺寸的下限值以1.5mm為宜,而且其中不應(yīng)含有0.15mm以下的細(xì)粉。
顆粒尺寸的d值,應(yīng)該以能在作業(yè)時(shí)間內(nèi)溶入鐵液為度。如果增碳劑在裝料時(shí)隨金屬爐料一同加入,碳與金屬的作用時(shí)間長(zhǎng),增碳劑的顆粒尺寸可以較大,上限值一般可為12mm。如果在出鐵時(shí)加入鐵液中,則顆粒尺寸宜小一些,上限值一般為6.5mm。
4、攪拌作用
攪拌有利于改善增碳劑和鐵液的接觸狀況,提高其增碳效率。電爐熔煉的投料方式,應(yīng)將增碳劑隨廢鋼等爐料一起往里投放,小劑量的添加可以選擇加在鐵水表面。在增碳劑與爐料一同加入爐內(nèi)的情況下,有感應(yīng)電流的攪拌作用,增碳的效果較好。向包內(nèi)加增碳劑時(shí),增碳劑可先置于包底,出鐵時(shí)使鐵液直沖增碳劑,或連續(xù)地將增碳劑投向液流,不可在出鐵后投放在包內(nèi)的液面上。
5、避免增碳劑卷入爐渣
增碳劑如被卷入爐渣中,就不能與鐵液接觸,當(dāng)然會(huì)嚴(yán)重影響增碳效果。因此,如采用在出鐵時(shí)增碳的工藝,應(yīng)特別注意避免渣、鐵混出。
石油焦增碳劑加工手段
石油焦增碳劑采用石油焦煅燒提純等加工而成,外觀成圓?;蚨嗬庑巍F涮攸c(diǎn)高碳、
低硫,低灰是冶金化工、機(jī)械、電力等行業(yè)理想的加碳材料和反應(yīng)中間體,得到廣泛應(yīng)用。
石油焦增碳劑采用石油焦煅燒提純等加工而成,外觀成圓?;蚨嗬庑?。其特點(diǎn)高碳、低硫,低灰是冶金化工、機(jī)械、電力等行業(yè)理想的加碳材料和反應(yīng)中間體,得到廣泛應(yīng)用。
石油焦增碳劑是由煅燒石油焦制得,作為良好的碳添加劑和中間反應(yīng)堆應(yīng)用于冶金,化學(xué),機(jī)械,電力等行業(yè)。它可以應(yīng)用在鋼鐵行業(yè)。
1、爐內(nèi)投入法:
增碳劑適于在感應(yīng)爐中熔煉使用,但依據(jù)工藝要求具體使用也不盡相同。
(1)在中頻電爐熔煉中使用增碳劑,可按配比或碳當(dāng)量要求隨料加入電爐中下部位,回收率可達(dá)95%以上;
(2)鐵液熔清如果碳量不足調(diào)整碳分時(shí),先打凈爐中熔渣,再加增碳劑,通過鐵液升溫,電磁攪拌或人工攪拌使碳溶解吸收,回收率可在90左右,如果采用低溫增碳工藝,即爐料只熔化一部分,熔化的鐵液溫度較低的情況下,全部增碳劑一次性加入鐵液中,同時(shí)用固體爐料將其壓入鐵液中不讓其露出鐵液表面。如果增碳劑沒有經(jīng)過高溫石墨化處理,石墨形核能力大大降低,石墨化能力減弱,即使達(dá)到同樣的增碳量,但結(jié)果完全不一樣。這種方法鐵液增碳可達(dá)1.0%以上。
焦油增碳劑使用焦油增碳劑的一些建議:
1.使用5噸以上的電爐,原料單一穩(wěn)定,我們推薦分散加入法。根據(jù)含碳量的要求按配料比,將增碳劑與金屬爐料隨各批料一同加入電爐中下部位。增碳劑在熔化時(shí)不要打渣,否則易裹在廢渣里,影響碳的吸收。
2.使用3噸左右中頻感應(yīng)電爐,原料單一穩(wěn)定,我們推薦集中加入法。在爐內(nèi)先熔化或剩余少量鐵水時(shí),將需配加的增碳劑一次性加在鐵水表面,并立即加金屬爐料,將增碳劑全部壓入鐵水中,使增碳劑與鐵水充分接觸。
3.使用小型中頻電爐,原料夾有生鐵等高碳物質(zhì)的,我們推薦增碳劑微調(diào)。鑄造過程中使用石油增碳劑石油增碳劑鑄造的時(shí)候要是使用除渣劑的話,讓就是會(huì)浮在金屬的表面上面的,對(duì)金屬產(chǎn)生的功效就是有保溫的作用。鋼/鐵水熔化后,調(diào)整碳分,可以加在鋼/鐵水表面,通過電爐熔煉時(shí)鋼/鐵水的渦流攪拌或人工攪拌使本產(chǎn)品溶解吸收。增碳劑的原料有很多種石油焦,無煙煤等,生產(chǎn)工藝也各異。并非市面上說采用石墨經(jīng)壓制成型,這種生產(chǎn)方式需要添加過多的粘結(jié)劑成型,含碳量一般達(dá)不到增碳劑的要求。壓制后的石墨粉,因?yàn)槭枪腆w塊狀,沒有多孔隙結(jié)構(gòu),所以吸收速度和吸收率不如煅燒、焙燒成型的增碳劑。
石油焦增碳劑的分類有哪些
石油焦增碳劑是精煉y油得到的副產(chǎn)品,y油經(jīng)常壓蒸餾或減壓蒸餾得到的渣油及石油瀝青,都可以作為制造石油焦的原料,再經(jīng)焦化后就得到生石油焦。生石油焦的產(chǎn)量大約不到所用y油量的5%。在沒有石墨化石油焦的時(shí)候,由于石墨電極的邊角料比較少,價(jià)格偏高,既加大了煉鋼的成本,又制約著鋼鐵業(yè)的發(fā)展y,2011年中國鋼材產(chǎn)量為6。美國生石油焦的年產(chǎn)量約3000萬t。生石油焦中的雜質(zhì)含量高,不能直接用作增碳劑,必須先經(jīng)過煅燒處理。
海綿狀石油焦是用延遲焦化法制得的,由于其中硫和金屬含量較高,通常用作煅燒時(shí)的燃料,也可作為煅燒石油焦的的原料。經(jīng)煅燒的海綿焦,主要用于制鋁業(yè)和用作增碳劑。
針狀石油焦,是用芳香烴的含量高、雜質(zhì)含量低的原料,由延遲焦化法制得的。這種焦炭(1611, -63.00, -3.76%)具有易于的針狀結(jié)構(gòu),有時(shí)稱之為石墨焦,煅燒后主要用于制造石墨電極。
粒狀石油焦呈硬質(zhì)顆粒狀,是用硫和瀝青烯含量高的原料,用延遲焦化法制得的,主要用作燃料。