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高密科恩鑄造-淺談增碳劑的選擇與使用

增碳劑一種含碳量很高的黑色或者灰色顆粒的產(chǎn)物，加入到金屬冶煉爐里，提高鐵液里碳的含量，一方面可以降低鐵液里氧的含量，另一方面更重要的是提高冶煉金屬或者鑄件的力學(xué)性能。

增碳劑的來源很多，形態(tài)各異，根據(jù)其加工工藝和成分不同，價格差異很大。傳統(tǒng)的熔煉方式比如沖天爐熔煉：使用生鐵，回爐料，廢鋼鈦合金等作為金屬爐料;新的合成鑄鐵生產(chǎn)工藝：使用廢鋼作為爐料，利用增碳劑來調(diào)整鐵液的碳當(dāng)量。后一種生產(chǎn)工藝更容易保證鐵液，同時通過少用或者取代生鐵改用廢鋼大大降低成本。通俗的說，利用增碳劑，我們能用非常差的（廢鋼）冶煉出非常好的（鑄件）。

國外增碳劑技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，國內(nèi)此項新工藝近幾年才開始發(fā)展，業(yè)內(nèi)很多人對增碳劑的品質(zhì)和質(zhì)量了解不夠深入。有的鑄造工作者選用增碳劑存在誤區(qū)。例如混淆增碳劑的固定碳含量和含碳量的含義，固定碳值是根據(jù)樣品的水分，揮發(fā)份，灰份和硫份計算得來的，而含碳量直接測碳儀便可以獲得。有些增碳劑的灰份高，含碳量也高，但是它的固定碳值一定不會太理想。還有些鑄造工作者片面的從增碳劑的固定碳含量和其物質(zhì)性質(zhì)便斷定其是否，其結(jié)果可能誤入歧途，導(dǎo)致選用的增碳劑物不所值。

   增碳劑的選擇及其指標(biāo)性能

在冶煉過程中，由于配料或裝料不當(dāng)以及脫碳過量等原因，有時造成鋼或鐵中含量沒有達到預(yù)期的要求，這時要向鋼或鐵液中增碳。通常用來增碳的物質(zhì)主要有煤粉，增碳生鐵，電極粉，石油焦粉，瀝青粉，木炭粉和焦炭粉。對增碳劑的要求是，固定碳越高越好，灰份，揮發(fā)份及硫份等有害雜質(zhì)含量越低越好，以免污染鐵水。

鑄件的冶煉使用含雜質(zhì)很少的石油焦經(jīng)過高溫焙燒后的增碳劑，這是增碳工藝中非常重要的環(huán)節(jié)。增碳劑質(zhì)量好壞決定了鐵液質(zhì)量的好壞，也決定了能否獲得好的石墨化效果。簡言之，減少鐵液收縮增碳劑起舉足輕重的作用。

全廢鋼電爐熔煉時，優(yōu)先選用經(jīng)過石墨化處理的增碳劑，經(jīng)過高溫石墨化處理的增碳劑碳原子才能從原來的無序排列變成片狀排列，片狀石墨才能成為石墨形核的zui好核心，以利于促進石墨化。因此，我們應(yīng)該要選用經(jīng)過高溫石墨化處理的增碳劑。因為高溫石墨化處理時硫份被生成SO2氣體溢出而降低。所以的增碳劑含硫份很低，w (s)小于0.05%，zui好的w（s）小于0.03%。同時，這也是判斷是否經(jīng)過高溫石墨化處理以及石墨化是否良好的一個簡潔指標(biāo)。如果選用的增碳劑沒有經(jīng)過高溫石墨化處理，石墨的形核能力就大大降低，石墨化能力減弱，即使也能達到同樣的碳量，但結(jié)果完全不一樣。

所謂增碳劑，就是要在加入后可以有效提高鐵液中碳的含量，所以增碳劑的固定碳含量一定不能太低，否則要達到一定的含碳量，就需要加入相比高碳的增碳劑更多的量，這樣無疑增加了增碳劑中其他不利元素的量，使鐵液不能獲得較好的收益。  低的硫，氮，磷元素是防止鑄件產(chǎn)生氮氣孔的關(guān)鍵，這樣就要求增碳劑的含氮量越低越好。

      增碳劑的其他指標(biāo)，諸如水份，灰份，揮發(fā)份的量越低的固定碳量就越高，所以高的固定碳量，這些有害成分的含量一定不會高。

       針對不同的熔煉方式，爐形以及熔煉爐的尺寸，選擇合適的增碳劑顆粒度也很重要，可以有效提高鐵液對增碳劑的吸收速度和吸收率。針對感應(yīng)電爐的顆粒度在0.2—5mm,具體需要根據(jù)具體的爐型冶煉工件的種類等等細(xì)節(jié)具體判斷和選用。

轉(zhuǎn)爐煉鋼對增碳劑的要求

轉(zhuǎn)爐冶煉中、高碳鋼種時，使用含雜質(zhì)很少的石油焦作為增碳劑。對頂吹轉(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，并要干燥，干凈，粒度要適中。其固定碳wC≥96％，揮發(fā)分≤1.0％，wS≤0.5％，水分≤0.5％，粒度在1-5mm；粒度太細(xì)容易燒損，太粗加入后浮在鋼液表面，不容易被鋼水吸收。

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高密科恩鑄造-增碳劑在鑄造中的使用

灰鐵廢鋼的加入量要根據(jù)各生產(chǎn)廠對廢鋼純凈度和對成本的酷斃而定。受生鐵成本價居高不下的影響?，F(xiàn)在許多企業(yè)基本不使用生鐵，鑄造中全部采用廢鋼加一部分的回爐料。而大部分的企業(yè)是將廢鋼的加入量控制在40%左右。

由廢鋼原料進灰鐵的鑄造生產(chǎn)，增碳是工藝中重中之重。所以，選擇與廢鋼類型相匹配增碳劑就顯得尤為重要?，F(xiàn)在市場中的增碳劑質(zhì)量參次不齊。好的增碳劑能起到穩(wěn)定增碳、促進吸收的效果。但是增碳的比例，則要根據(jù)廢鋼成份而定。

高密科恩鑄造-增碳劑在爐內(nèi)外如何使用？

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) 如果碳量不足調(diào)整碳分時，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，同時用固體爐料將其壓入鐵液中不讓其露出鐵液表面。這種方法鐵液增碳可達1.0%以上。

(2) 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95%以上；

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