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(lái)源很多，形態(tài)各異，根據(jù)其加工工藝和成分不同，價(jià)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(lái)調(diào)整鐵液的碳當(dāng)量。后一種生產(chǎn)工藝更容易保證優(yōu)質(zhì)鐵液，同時(shí)通過(guò)少用或者取代生鐵改用廢鋼大大降低成本。通俗的說(shuō)，利用增碳劑，我們能用最差的（廢鋼）冶煉出最好的（鑄件）。

國(guó)外增碳劑技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，國(guó)內(nèi)此項(xiàng)新工藝近幾年才開(kāi)始發(fā)展，業(yè)內(nèi)很多人對(duì)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(jì)算得來(lái)的，而含碳量直接測(cè)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(huì)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)便斷定其是否優(yōu)質(zhì)，其結(jié)果可能誤入歧途，導(dǎo)致選用的增碳劑物不所值。

一．     增碳劑的選擇及其指標(biāo)性能

在冶煉過(guò)程中，由于配料或裝料不當(dāng)以及脫碳過(guò)量等原因，有時(shí)造成鋼或鐵中

含量沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的要求，這時(shí)要向鋼或鐵液中增碳。通常用來(lái)增碳的物質(zhì)主要有無(wú)煙煤粉，增碳生鐵，電極粉，石油焦粉，瀝青粉，木炭粉和焦炭粉。對(duì)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(guò)高溫焙燒后的優(yōu)質(zhì)增碳劑，這是增碳工藝中最重要的環(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(jiǎn)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(shí)，優(yōu)先選用經(jīng)過(guò)石墨化處理的增碳劑，經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理的增碳劑碳原子才能從原來(lái)的無(wú)序排列變成片狀排列，片狀石墨才能成為石墨形核的最好核心，以利于促進(jìn)石墨化。因此，我們應(yīng)該要選用經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理的增碳劑。因?yàn)楦邷厥幚頃r(shí)硫份被生成SO2氣體溢出而降低。所以高品質(zhì)的增碳劑含硫份很低，w (s)小于0.05%，最好的w（s）小于0.03%。同時(shí)，這也是判斷是否經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理以及石墨化是否良好的一個(gè)簡(jiǎn)潔指標(biāo)。如果選用的增碳劑沒(méi)有經(jīng)過(guò)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(dá)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(dá)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(wú)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?dú)饪椎年P(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(huì)高。

        針對(duì)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(duì)增碳劑的吸收速度和吸收率。針對(duì)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(lèi)等等細(xì)節(jié)具體判斷和選用。