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。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。感应电炉熔炼，对生铁等原材料中的各种元素烧损比冲天炉少很多，即保留了原材料，特别是生铁中的各种微量元素，其中危害元素是钛，铅，碲，等。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。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。氧化铁皮轧钢厂在轧制钢材过程中以及炼钢厂在清理钢锭摸时脱落的铁鳞，含铁量达到60%以上，无杂质、无结块、无有色金属。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。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。钢屑不得混杂铁屑、无杂质、无氧化块、无有色金属，长短屑分开，碳素钢屑与合金钢屑分开。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。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%。高密科恩铸造-增碳剂在灰铁铸造中需要注意的事项当然各种增碳剂在国内还在逐步适应，特别是高氮增碳剂，牵涉铸件成本，也在大量使用，石墨化不好的石油焦，精煤等等，这些低端产品针对什么铸铁熔炼使用。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。  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。灰铁熔炼从冲天炉转变为感应电炉，简单认识是感应电炉熔炼时间比较长，石墨结晶***在高温下越来越少，容易形成白口，总的解释是冶金质量不如冲天炉好。

      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。优点：价格低缺点：碳含量低，融化慢，浪费电能，残余量大，使用量也大。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-关于石油焦增碳剂的知识普及

煅烧焦主要用于出产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食物级磷产业、冶金产业及电l石等，其中应用广泛的是石墨电极。石油焦的产量约为原料油的25-30%。煅烧温度一般在1300℃左右，目的是将石油焦挥发分尽量除掉。

煅烧石油焦是在炼钢用的石墨电极或制铝、制镁用的阳极糊(融熔电极)时，为使石油焦(生焦)适应要求，必需对生焦进行煅烧。

石油焦是玄色或暗灰色坚硬固体石油产品，带有金属光泽，呈多孔性，是由微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。固定碳含量高，吸收率高，杂质少，因此这种石墨结构在钢水铁水中***易分解。其低位发烧量约为煤的1.5-2倍，灰分含量不大于0.5%，挥发分约为11%左右，品质接近于煤。也可直接作为冶金产业鼓风炉用焦炭或高炉墙衬炭砖，也可作锻造工艺用致密焦等。石油焦组分是碳氢化合物，含碳90-97%，含氢1.5-8%，还含有氮、氯、硫及重金属化合物。

石油焦增碳剂是延迟焦化装置的原料油在高温下裂解出产轻质油品时的副产物。

增碳剂的类型

增碳剂可以用作铸铁增碳剂的材料很多，常用的有人造石墨、煅烧石油焦、天然石墨、焦炭、煤以及用这类材料配成的混合料。

石油焦

石油焦是目前广泛应用的增碳剂。

粒状石油焦呈硬质颗粒状，是用硫和沥青烯含量高的原料，用延迟焦化法制得的，主要用作燃料。

流态石油焦，是在流态床内用连续焦化法制得的，呈细小颗粒状，结构无方向性，硫含量高、挥发分低。

石油焦的煅烧，是为了除去硫、水分、和挥发分。将生石油焦于1200~1350℃煅烧，可以使其成为基本上纯净的碳。

煅烧石油焦的用户是制铝业，70%用以制造使铝矾土还原的阳极。美国生产的煅烧石油焦，用于铸铁增碳剂的约占6%。