增碳剂在整个钢铁冶炼中的重要意义有哪些

　　增碳剂是钢铁冶炼中不可缺少的添加剂，它的使用可以节省大量的铁矿石的使用量，同时增加了废钢、废铁的使用量，降低的生产成本，节省了资源。

　　碳和硫是决定钢材规格的质量的重要元素，碳含量高于1.7%以上的铁制品叫铸铁，低于1.7%的铁制口叫钢，把碳含量高于0.6%的钢叫高碳钢，碳含量在0.25-0.6%之间的钢叫中碳钢，碳含量小于0.25%的钢叫低碳钢，碳含量小于0.04%的叫工业纯铁。碳对钢铁的性能起着重要的作用，随着碳含量的增加，钢的硬度和强度也会提高，但是塑性和韧性却在下降，反之碳的含量减少，其硬度和强度也在下降，而韧性和塑性就会增加。

　　硫会恶化钢铁的质量，降低钢材的力学性能入耐蚀性和可焊性。特别是钢中的硫，若以硫化铁的状态存在，因为它的熔点低，会引起钢的热脆现象，即热变形，高温工作时会产生裂纹，影响产品的质量和使用寿命。所以钢中的硫含量越低越好。普通钢中的硫含量要小于0.05%，工具钢中的硫含量要小于0.045%，而钢中的硫含量要小于0.02%。鉴于碳硫含量对钢铁质量和性能的重要作用，因此检测钢铁中的碳硫含量，钢铁中的碳硫无素在高温下通氧燃烧。均能转化为气体，这就是燃烧法分析碳硫的基础。

增碳剂的成分

1.氮含量过高，引起铸件产生气孔。氮进一步增加，出现裂隙状氮气孔。当然实际铸造，熔炼过程难免有其他气体溶入铁水，一旦有氢溶入，则产生气孔缺陷的氮g含量要降低。一般要求氮含量不要超过120PPM。氮含量越高，灰铁强度越高，直至后因气孔出现，强度突然降低。虽然氢含量同时作用，产生气孔缺陷，但其在铁水中的g允许含量比氮含量低一个数量级，灰铁中主要引起气孔缺陷的，还是氮。

2. 国外铸件采购客户，在十多年前就要求检测灰铁中的氮含量，现在这些客户把灰铁铁水中氮含量检测要求，更加频繁。

3.氮含量对灰铁力学性能有影响，但是很多实际情况难以解释。a.氧氮仪分析结果是全氮含量，而对力学性能有影响的是溶解氮，化合氮影响小。b.大多数工厂化验氮含量手段不具备，偶有铸钢工厂光谱仪有氮通道，可以分析氮，准确度有问题。c.硅，钛，锆等等与氮化合的微量元素，微氮增碳剂哪家好，对灰铁性能影响的机制，原理不清楚。生产实际中数据积累和试验研究不足。d.个人经历，微氮增碳剂找哪家，钛高于0.05%肯定明显影响灰铁力学性能。锆也严重影响。

增碳剂在灰铁铸造中需要注意的事项

1.增碳剂的成分，应该以氮含量的成分多少来区分。以感应炉加入50---60%以上的废钢，熔炼合成铸铁而论，废钢加入量越大，铁水氮含量也越大。由于合成铸铁铁液中的钛、铅、锑等有害元素低，所以应该使用低氮的增碳剂。如果增碳剂氮含量较高，则容易使铸件出现氮气孔。一般而言，低端增碳剂含氮都比较高。

由于铁水中钛的含量很低，不可能用Ti消耗大量的氮，使铸件容易因为氮含量太高而出现氮气孔，裂隙状氮气孔或者有关缺陷。这种现象，已经在我以前工作过的单位发生，许多在其发表的文章中也谈过，增碳剂质量不好带给他们的重大损失，特别强调合成铸铁熔炼，关键在使用质量好的，氮含量低的煅烧石油焦。很多铸造朋友以为，增碳剂硫量较高，不会影响普通灰铁（孕育铸铁）的质量，但是增碳剂硫量高，伴随着其中的氮也会很高，带来质量问题。

2.国际上增碳剂标牌注名只有高氮，中氮，低氮三种之分，增碳剂的氮含量是非常重要的指标！目前国内对铸造使用增碳剂尚没有建立标准，普通煤，没有煅烧的石油焦氮含量很高，一般超过500-4000PPM（0.05-0.40%）。经过高温煅烧的石油焦，氮含量一般小于300PPM，但是供应商生产增碳剂时，煅烧温度等等控制措施不同，氮含量也有不同，特别是氮含量的检测，很多工厂不具备，造成工厂验收比较盲目，只是看碳的石墨化成度，以增碳剂颗粒在白纸上书写，手感舒适，微氮增碳剂价钱，笔画清晰与否来判断。z好的石油焦增碳剂氮含量小于100PPM。

3.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？是否是高含钛铸铁使用？还是铁水在熔炼保温中，气体排出？还需要今后逐步获得经验。石墨化不好的增碳剂，加入铁水，一是吸收率低，（只达40-60%），二是吸收速度慢，三是炉内产生多。容易使铁水氮含量超标，产生氮气孔。有时没有出现大量气孔缺陷，其中原因，估计与铁水中鈦，镐等元素有关，微氮增碳剂，这些元素与氮亲和力较强，希望大家注意，逐步总结经验。

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