增碳劑種類(lèi)有哪些 如何選擇適合自己的增碳劑

　　增碳劑可以用作鑄鐵增碳劑的材料很多，常用的有人造石墨、煅燒石油焦、天然石墨、焦炭、無(wú)煙煤以及用這類(lèi)材料配成的混合料。

　　1．人造石墨

　　上述各種增碳劑中，品質(zhì)的是人造石墨。

　　制造人造石墨的主要原料是粉狀的煅燒石油焦，在其中加瀝青作為粘結(jié)劑，再加入少量其他輔料。各種原材料配合好以后，將其壓制成形，然后在2500～3000℃、非氧化性氣氛中處理，使之石墨化。經(jīng)高溫處理后，灰分、硫、氣體含量都大幅度減少。

　　由于人造石墨制品的價(jià)格昂貴，鑄造廠常用的人造石墨增碳劑大都是制造石墨電極時(shí)的切屑、廢舊電極和石墨塊等循環(huán)利用的材料，以降低生產(chǎn)成本。

　　熔煉球墨鑄鐵時(shí)，為使鑄鐵的冶金質(zhì)量，增碳劑宜人造石墨。

　　2．石油焦

　　石油焦是目前廣泛應(yīng)用的增碳劑。

　　石油焦是精煉原y得到的副產(chǎn)品，原y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)量大約不到所用原y量的5%。美國(guó)生石油焦的年產(chǎn)量約3000萬(wàn)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(guò)煅燒處理。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，且干燥、干凈、粒度適中。

　　生石油焦有海綿狀、針狀、粒狀和流態(tài)等品種。

　　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。這種焦炭具有易于的針狀結(jié)構(gòu)，有時(shí)稱(chēng)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。

　　流態(tài)石油焦，是在流態(tài)床內(nèi)用連續(xù)焦化法制得的，呈細(xì)小顆粒狀，結(jié)構(gòu)無(wú)方向性，硫含量高、揮發(fā)分低。

　　石油焦的煅燒，是為了除去硫、水分、和揮發(fā)分。將生石油焦于1200～1350℃煅燒，可以使其成為基本上純凈的碳。

　　煅燒石油焦的用戶(hù)是制鋁業(yè)，70%用以制造使鋁礬土還原的陽(yáng)極。

增碳劑在灰鐵鑄造中需要注意的事項(xiàng)

1.增碳劑的成分，應(yīng)該以氮含量的成分多少來(lái)區(qū)分。以感應(yīng)爐加入50---60%以上的廢鋼，熔煉合成鑄鐵而論，廢鋼加入量越大，鐵水氮含量也越大。由于合成鑄鐵鐵液中的鈦、鉛、銻等有害元素低，所以應(yīng)該使用低氮的增碳劑。如果增碳劑氮含量較高，則容易使鑄件出現(xiàn)氮?dú)饪?。一般而言，低端增碳劑含氮都比較高。石油焦增碳劑熱值較高,約為30～36MJ/kg，灰分極低一般僅為0。

由于鐵水中鈦的含量很低，不可能用Ti消耗大量的氮，使鑄件容易因?yàn)榈刻叨霈F(xiàn)氮?dú)饪?，裂隙狀氮?dú)饪谆蛘哂嘘P(guān)缺陷。這種現(xiàn)象，已經(jīng)在我以前工作過(guò)的單位發(fā)生，許多專(zhuān)家在其發(fā)表的文章中也談過(guò)，增碳劑質(zhì)量不好帶給他們的重大損失，特別強(qiáng)調(diào)合成鑄鐵熔煉，關(guān)鍵在使用質(zhì)量好的，氮含量低的煅燒石油焦。很多鑄造朋友以為，增碳劑硫量較高，不會(huì)影響普通灰鐵（孕育鑄鐵）的質(zhì)量，但是增碳劑硫量高，伴隨著其中的氮也會(huì)很高，帶來(lái)質(zhì)量問(wèn)題?？锥淳褪且环N比較常見(jiàn)的缺陷了，在進(jìn)行卷渣和表面有裂紋并進(jìn)行軋制的時(shí)候所生成。

2.國(guó)際上增碳劑標(biāo)牌注名只有高氮，中氮，低氮三種之分，增碳劑的氮含量是非常重要的指標(biāo)！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。目前國(guó)內(nèi)對(duì)鑄造使用增碳劑尚沒(méi)有建立標(biāo)準(zhǔn)，普通煤，沒(méi)有煅燒的石油焦氮含量很高，一般超過(guò)500-4000PPM（0.05-0.40%）。經(jīng)過(guò)高溫煅燒的石油焦，氮含量一般小于300PPM，但是供應(yīng)商生產(chǎn)增碳劑時(shí)，煅燒溫度等等控制措施不同，氮含量也有不同，特別是氮含量的檢測(cè)，很多工廠不具備，造成工廠驗(yàn)收比較盲目，只是看碳的石墨化成度，以增碳劑顆粒在白紙上書(shū)寫(xiě)，手感舒適，筆畫(huà)清晰與否來(lái)判斷。z好的石油焦增碳劑氮含量小于100PPM。

3.當(dāng)然各種增碳劑在國(guó)內(nèi)還在逐步適應(yīng)，特別是高氮增碳劑，牽涉鑄件成本，也在大量使用，石墨化不好的石油焦，精煤等等，這些低端產(chǎn)品針對(duì)什么鑄鐵熔煉使用？是否是高含鈦鑄鐵使用？還是鐵水在熔煉保溫中，氣體排出？鑄造過(guò)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(huà)，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。還需要今后逐步獲得經(jīng)驗(yàn)。石墨化不好的增碳劑，加入鐵水，一是吸收率低，（只達(dá)40-60%），二是吸收速度慢，三是爐內(nèi)產(chǎn)生多。容易使鐵水氮含量超標(biāo)，產(chǎn)生氮?dú)饪?。有時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)大量氣孔缺陷，其中原因，估計(jì)與鐵水中鈦，鎬等元素有關(guān)，這些元素與氮親和力較強(qiáng)，希望大家注意，逐步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

石油焦增碳劑的特性

      石油焦增碳劑成分一般為C:96-99%；S0.3-0.7%。主要用于煉鋼，灰鑄鐵，剎車(chē)片，包芯線(xiàn)等等。

　　廢鋼熔畢，扦入電極棒，適當(dāng)提高爐內(nèi)溫度，提高增炭效率。但是，爐溫過(guò)高，增加電耗，對(duì)爐襯也不利。

　　預(yù)估含炭量夠高后，扒出焦炭塊和電極棒，取樣分析含炭量。

　　根據(jù)分析結(jié)果，計(jì)算生鐵加入量和回爐球墨鑄鐵使用量。

　　根據(jù)含硅量估算，決定是否可用回爐料補(bǔ)足鐵液總量。

　　回爐料熔畢，取樣分析Si、Mn等合金元素的含量。

　　適當(dāng)提高鐵液溫度，按照分析結(jié)果補(bǔ)足合金元素，達(dá)到出爐溫后出爐前加入硅鐵。

　　硅鐵熔至熔融狀態(tài)，立即出爐。

　　球化、孕育、澆注照常規(guī)進(jìn)行。