高密科恩铸造-浅谈增碳剂的选择与使用

　　增碳剂一种含碳量很高的黑色或者灰色颗粒的产物，加入到金属冶炼炉里，提高铁液里碳的含量，一方面可以降低铁液里氧的含量，另一方面更重要的是提高冶炼金属或者铸件的力学性能。

增碳剂的来源很多，形态各异，根据其加工工艺和成分不同，价格差异很大。同时，这也是判断是否经过高温石墨化处理以及石墨化是否良好的一个简洁指标。传统的熔炼方式比如冲天炉熔炼：使用生铁，回炉料，废钢钛合金等作为金属炉料;新的合成铸铁生产工艺：使用废钢作为炉料，利用增碳剂来调整铁液的碳当量。后一种生产工艺更容易保证***铁液，同时通过少用或者取代生铁改用废钢大大降低成本。通俗的说，利用增碳剂，我们能用非常差的（废钢）冶炼出非常好的（铸件）。

国外增碳剂技术已经日趋成熟，国内此项新工艺近几年才开始发展，业内很多人对增碳剂的品质和质量了解不够深入。增碳剂的加入方法，在做合成铸铁时，增碳剂加入量很大，在电炉熔炼加料前期或中期都可以加入，和废钢同时加入，同时配合加入碳化硅。有的铸造工作者选用增碳剂存在误区。例如混淆增碳剂的固定碳含量和含碳量的含义，固定碳值是根据样品的水分，挥发份，灰份和硫份计算得来的，而含碳量直接测碳仪便可以获得。有些增碳剂的灰份高，含碳量也高，但是它的固定碳值一定不会太理想。还有些铸造工作者片面的从增碳剂的固定碳含量和其物质性质便断定其是否***，其结果可能误入歧途，导致选用的增碳剂物不所值。

   增碳剂的选择及其指标性能

在冶炼过程中，由于配料或装料不当以及脱碳过量等原因，有时造成钢或铁中含量没有达到预期的要求，这时要向钢或铁液中增碳。如果是比较大的炉子使用增碳剂时，要分多次加入，这样可以更好的提高石墨化增碳剂的溶解速度和提高吸收率。通常用来增碳的物质主要有***煤粉，增碳生铁，电极粉，石油焦粉，沥青粉，木炭粉和焦炭粉。对增碳剂的要求是，固定碳越高越好，灰份，挥发份及硫份等有害杂质含量越低越好，以免污染铁水。

　　铸件的冶炼使用含杂质很少的石油焦经过高温焙烧后的***增碳剂，这是增碳工艺中非常重要的环节。增碳剂质量好坏决定了铁液质量的好坏，也决定了能否获得好的石墨化效果。简言之，减少铁液收缩增碳剂起举足轻重的作用。

　　全废钢电炉熔炼时，优先选用经过石墨化处理的增碳剂，经过高温石墨化处理的增碳剂碳原子才能从原来的无序排列变成片状排列，片状石墨才能成为石墨形核的zui好***，以利于促进石墨化。喷石墨粉增碳，一般采用氮气做载体，但在工业生产条件下，用压缩空气更方便，而且压缩空气中的氧燃烧产生CO,化学反应热可补偿部分温降，而且CO的还原气氛利于改善增碳效果。因此，我们应该要选用经过高温石墨化处理的增碳剂。因为高温石墨化处理时硫份被生成SO2气体溢出而降低。所以***的增碳剂含硫份很低，w (s)小于0.05%，zui好的w（s）小于0.03%。同时，这也是判断是否经过高温石墨化处理以及石墨化是否良好的一个简洁指标。如果选用的增碳剂没有经过高温石墨化处理，石墨的形核能力就大大降低，石墨化能力减弱，即使也能达到同样的碳量，但结果完全不一样。

　　所谓增碳剂，就是要在加入后可以有效提高铁液中碳的含量，所以增碳剂的固定碳含量一定不能太低，否则要达到一定的含碳量，就需要加入相比高碳的增碳剂更多的量，这样无疑增加了增碳剂中其他不利元素的量，使铁液不能获得较好的收益。高密科恩铸造-增碳剂补充内容生产中如果需要把铁水分几次出炉，铁水在炉内保存时间过长，则以增加铁水石墨***的各种处理措施来对铁水做“预处理”。  低的硫，氮，磷元素是防止铸件产生氮气孔的关键，这样就要求增碳剂的含氮量越低越好。

      增碳剂的其他指标，诸如水份，灰份，挥发份的量越低的固定碳量就越高，所以高的固定碳量，这些有害成分的含量一定不会高。

       针对不同的熔炼方式，炉形以及熔炼炉的尺寸，选择合适的增碳剂颗粒度也很重要，可以有效提高铁液对增碳剂的吸收速度和吸收率。针对感应电炉的颗粒度在0.2—5mm,具体需要根据具体的炉型冶炼工件的种类等等细节具体判断和选用。

　　转炉炼钢对增碳剂的要求

转炉冶炼中、高碳钢种时，使用含杂质很少的石油焦作为增碳剂。可锻造铁（玛钢）各种管接头、扳手、汽车后桥以及机械上的可锻造铸件等。对顶吹转炉炼钢用增碳剂的要求是固定碳要高，灰分、挥发分和硫、磷、氮等杂质含量要低，并要干燥，干净，粒度要适中。其固定碳wC≥96％，挥发分≤1.0％，wS≤0.5％，水分≤0.5％，粒度在1-5mm；粒度太细容易烧损，太粗加入后浮在钢液表面，不容易被钢水吸收。

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高密科恩铸造-增碳剂补充内容

生产中如果需要把铁水分几次出炉，铁水在炉内保存时间过长，则以增加铁水石墨***的各种处理措施来对铁水做“预处理”。如果选用的增碳剂没有经过高温石墨化处理，石墨的形核能力就大大降低，石墨化能力减弱，即使也能达到同样的碳量，但结果完全不一样。一般来讲，大件铸造车间，一炉铁水温度成分合格之后，都是马上出炉，或一包出完，或分2-3包出完，马上浇注铸件。而流水线铸造车间，如果炉子配置较大，要分几次出完铁水。（20吨铁水浇注。10吨炉子分4次出完，等待1小时多，南方工厂例子，可以看彩色金相照片）。

高密科恩铸造-增碳剂在铸造中的使用

灰铁废钢的加入量要根据各生产厂对废钢纯净度和对成本的酷毙而定。受生铁成本价居高不下的影响。现在许多企业基本不使用生铁，铸造中全部采用废钢加一部分的回炉料。而大部分的企业是将废钢的加入量控制在40%左右。

由废钢原料进灰铁的铸造生产，增碳是工艺中重中之重。所以，选择与废钢类型相匹配增碳剂就显得尤为重要。现在市场中的增碳剂质量参次不齐。好的增碳剂能起到稳定增碳、促进吸收的效果。但是增碳的比例，则要根据废钢成份而定。

关于灰铸铁中的氮含量问题

1. 灰铁熔炼从冲天炉转向电炉之后，非合成铸铁配料，同样原材料，碳当量一样，电炉铁水强度性能总是不如冲天炉高，细查原因，在冶金原理上有不同，却没有任何资料可以学习和介绍，但是从成分上看，可以查出微量元素含量不同，特别是钛含量不同。

2.现在，国内***在铸造技术会议上多次谈到，在灰铁中，要把氮作为合金元素来对待，使大家逐步认识到影响氮的合金元素，钛，甚至锆，都要注意控制。高密科恩铸造-关于石油焦增碳剂的知识普及石油焦增碳剂的主要用途是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业出产增炭剂、石墨电极、冶炼产业硅以及燃料等。在铸铁中，随着氮含量增加，铸铁强度增加，直至含量超过150PPM以上出现气孔为止，铸铁强度提高很多。

3.氮对灰铸铁抗拉强度的影响含量

4. 大量合成铸铁配料在电炉熔炼灰铁中使用，以增碳剂配料加入，增加铁水碳含量，而带来铁水氮含量大大增加，特别是不好的增碳剂，氮含量极高，同时废钢加入很多，铁水氮含量综合累积，（加上孕育，树脂砂型芯）使铸件出现氮气孔问题，也在影响铸件质量。新的合成铸铁生产工艺：使用废钢作为炉料，利用增碳剂来调整铁液的碳当量。很多文章介绍他们在解决氮气孔缺陷时，加入钛或者锆的合金，成功克服了灰铁铸件的氮气孔，但是从氮增加铸件强度方面来看，加上目前大量铸造企业准确分析铁水氮含量困难，终控制铁水氮在合理的含量不足，也存在问题。