

平羅縣祥輝炭素有限公司
主營產(chǎn)品: 生產(chǎn)銷售各類增碳劑, 普鍛煤, 無煙煤增碳劑, 煤質(zhì)增碳劑, 石墨石油焦, 石墨增碳劑
銀川88增碳劑價(jià)格-增碳劑廠家批發(fā)直售-上有品質(zhì)的祥輝炭素
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平羅縣祥輝炭素有限公司
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主營產(chǎn)品
增碳劑在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用
一、增碳劑怎么分類
增碳劑根據(jù)其原料不同大致可分為四種。
1.人造石墨
制造人造石墨的主要原料是粉狀的優(yōu)質(zhì)煅燒石油焦,在其中加瀝青作為粘結(jié)劑,再加入少量其他輔料。各種原材料配合好以后,將其壓制成形,然后在2500~3000℃、非氧化性氣氛中處理,使之石墨化。經(jīng)高溫處理后,灰分、硫、氣體含量都大幅度減少。
由于人造石墨制品的價(jià)格昂貴,鑄造廠常用的人造石墨增碳劑大都是制造石墨電極時(shí)的切屑、廢舊電極和石墨塊等循環(huán)利用的材料,以降低生產(chǎn)成本。
熔煉球墨鑄鐵時(shí),為使鑄鐵的冶金質(zhì)量上乘,增碳劑宜首選人造石墨。
2.石油焦
石油焦是目前廣泛應(yīng)用的增碳劑。
石油焦是精煉原油得到的副產(chǎn)品,原油經(jīng)常壓蒸餾或減壓蒸餾得到的渣油及石油瀝青,都可以作為制造石油焦的原料,再經(jīng)焦化后就得到生石油焦。生石油焦的產(chǎn)量大約不到所用原油量的5%。美國生石油焦的年產(chǎn)量約3000萬t。生石油焦中的雜質(zhì)含量高,不能直接用作增碳劑,必須先經(jīng)過煅燒處理。
生石油焦有海綿狀、針狀、粒狀和流態(tài)等品種。
海綿狀石油焦是用延遲焦化法制得的,由于其中硫和金屬含量較高,通常用作煅燒時(shí)的燃料,也可作為煅燒石油焦的的原料。經(jīng)煅燒的海綿焦,主要用于制鋁業(yè)和用作增碳劑。
針狀石油焦,是用芳香烴的含量高、雜質(zhì)含量低的原料,由延遲焦化法制得的。這種焦炭具有易于破裂的針狀結(jié)構(gòu),有時(shí)稱之為石墨焦,煅燒后主要用于制造石墨電極。
粒狀石油焦呈硬質(zhì)顆粒狀,是用硫和瀝青烯含量高的原料,用延遲焦化法制得的,主要用作燃料。
流態(tài)石油焦,是在流態(tài)床內(nèi)用連續(xù)焦化法制得的,呈細(xì)小顆粒狀,結(jié)構(gòu)無方向性,硫含量高、揮發(fā)分低。
石油焦的煅燒,是為了除去硫、水分、和揮發(fā)分。將生石油焦于1200~1350℃煅燒,可以使其成為基本上純凈的碳。
煅燒石油焦的最大用戶是制鋁業(yè),70%用以制造使鋁礬土還原的陽極。美國生產(chǎn)的煅燒石油焦,用于鑄鐵增碳劑的約占6%。
3.天然石墨
天然石墨可分為鱗片石墨和微晶石墨兩類。
微晶石墨灰分含量高,一般不用作鑄鐵的增碳劑。
鱗片石墨有很多品種:高碳鱗片石墨需用化學(xué)方法萃取,或加熱到高溫使其中的氧化物分解、揮發(fā),這種鱗片石墨產(chǎn)量不多、價(jià)格高,一般也不作增碳劑;低碳鱗片石墨中的灰分含量高,不宜用作增碳劑;用作增碳劑的主要是中碳石墨,但用量也不多。
4.焦炭和無煙煤
電弧爐煉鋼過程中,可以在裝料時(shí)配加焦炭或無煙煤作為增碳劑。由于其灰分和揮發(fā)分含量較高,感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵很少用作增碳劑。
隨著環(huán)保要求的不斷提升,對(duì)資源消耗越來越重視,生鐵、焦炭價(jià)格不斷攀升,導(dǎo)致鑄件成本的增加,越來越多的鑄造廠家開始使用電爐熔煉,以替代傳統(tǒng)的沖天爐熔煉。2011年初,我廠中小件車間也采用了電爐熔煉工藝取代傳統(tǒng)的沖天爐熔煉工藝。電爐熔煉大量使用廢鋼既可以降低成本,又可以提高鑄件力學(xué)性能,但使用的增碳劑種類和增碳工藝起著很關(guān)鍵的作用。
增碳劑在感應(yīng)爐熔煉中的使用方法!
1.增碳劑的主要種類
用作鑄鐵增碳劑的材料很多,常用的有人造石墨、煅燒石油焦、天然石墨、焦炭、無煙煤,以及用這類材料配成的混合料。
(1)人造石墨 上述各種增碳劑中,品質(zhì)最好的是人造石墨。制造人造石墨的主要原料是粉狀的優(yōu)質(zhì)煅燒石油焦,在其中加瀝青作為粘結(jié)劑,再加入少量其他輔料。各種原材料配合好后,將其壓制成形,然后在2500~3000℃、非氧化性氣氛中處理,使之石墨化。經(jīng)高溫處理后,灰分、硫、氣體含量都大幅度減少。如果沒有經(jīng)過高溫煅燒或煅燒溫度不足的石油焦,會(huì)嚴(yán)重影響增碳劑的品質(zhì),因此增碳劑質(zhì)量的好壞,主要看其石墨化程度,好的增碳劑含石墨碳(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在95%~98%,硫含量在0.02%~0.05%,氮含量在(100~200)×10﹣6。
(2)石油焦 是目前廣泛應(yīng)用的增碳劑。石油焦是精煉原油得到的副產(chǎn)品,原油經(jīng)常壓蒸餾或減壓蒸餾得到的渣油及石油瀝青,都可以作為制造石油焦的原料,再經(jīng)焦化后就得到生石油焦,生石油焦中的雜質(zhì)含量高,不能直接用作增碳劑,必須先經(jīng)過煅燒處理。
(3)天然石墨 可分為鱗片石墨和微晶石墨兩類。微晶石墨灰分含量高,一般不用作鑄鐵的增碳劑。鱗片石墨有很多品種:高碳鱗片石墨需用化學(xué)方法萃取,或加熱到高溫使其中的氧化物分解、揮發(fā),這種鱗片石墨產(chǎn)量不多,價(jià)格高,一般也不作增碳劑;低碳鱗片石墨中的灰分含量高,不宜用作增碳劑。用作增碳劑的主要是中碳石墨,但用量也不多。
(4)焦炭和無煙煤 感應(yīng)電爐熔煉過程中,可以在裝料時(shí)配加焦炭或無煙煤作為增碳劑。由于其灰分和揮發(fā)分含量較高,感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵很少用作增碳劑,碳含量在80%~90%,硫含量在0.5%以上,氮含量在(500~4000)×10﹣6,這種增碳劑價(jià)格較低,屬于低檔次的增碳劑。
2.鐵液增碳原理
合成鑄鐵熔煉過程中,由于廢鋼加入量大,鐵液C含量低,必須采用增碳劑增碳。增碳劑中以單質(zhì)形式存在的碳,熔化溫度為3727℃,在鐵液溫度下不能融化,因此,增碳劑中的碳主要通過溶解和擴(kuò)散兩種方式溶于鐵液。當(dāng)鐵液的石墨增碳劑含量在2.1%時(shí),石墨可直接在鐵液中溶解直溶。而非石墨增碳的直溶現(xiàn)象基本不存在,只是隨著時(shí)間的推移,碳在鐵液中逐漸地?cái)U(kuò)散溶解。對(duì)于感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵的增碳,采用晶體石墨增碳的增碳速度顯著高于非石墨增碳劑。
3.影響增碳效果的因素
(1)增碳劑粒度的影響 增碳劑吸收率的高低取決于增碳劑溶解擴(kuò)散速度和氧化損耗速度的綜合作用。在一般情況下,增碳劑顆粒小,溶解速度快,損耗速度大;增碳劑顆粒大,溶解速度慢,損耗速度小。增碳劑粒度大小的選擇與爐膛直徑和容量有關(guān)。一般情況下,爐膛的直徑和容量大,增碳劑的粒度要大一些;反之,增碳劑的粒度要小一些。
(2)增碳劑加入量的影響 在一定的溫度和化學(xué)成分相同的條件下,鐵液中碳的飽和濃度一定。在一定飽和度下,增碳劑加入量越多,溶解擴(kuò)散所需時(shí)間就越長,相應(yīng)損耗量就越大,吸收率就會(huì)降低。
(3)溫度對(duì)增碳劑吸收率的影響 原則上鐵液溫度越高,越有利于增碳劑的吸收溶解,反之,增碳劑難以溶解,增碳劑吸收率降低。但是鐵液溫度過高時(shí),增碳劑雖然更容易充分溶解,但是碳的燒損率會(huì)增加,最終導(dǎo)致碳含量降低,增碳劑總體吸收率降低。一般鐵液溫度在1460~1550℃時(shí),增碳劑吸收效率最好。
(4)鐵液攪拌對(duì)增碳劑吸收率的影響 攪拌有利于碳的溶解和擴(kuò)散,避免增碳劑浮在鐵液表面而被燒損。在增碳劑未完全溶解前,攪拌時(shí)間長,吸收率高。攪拌還可以減少增碳保溫時(shí)間,使生產(chǎn)周期縮短,避免鐵液中合金元素?zé)龘p。但攪拌時(shí)間過長,不僅對(duì)爐子的使用壽命有很大影響,而且在增碳劑溶解后,攪拌會(huì)加劇鐵液中碳的損耗。因此,適宜的鐵液攪拌時(shí)間應(yīng)以保證增碳劑完全溶解為適宜。
(5)鐵液化學(xué)成分對(duì)增碳劑吸收率的影響 當(dāng)鐵液中初始碳含量高時(shí),在一定的溶解極限下,增碳劑的吸收速度慢,吸收量少,燒損相對(duì)較多,增碳劑吸收率低。當(dāng)鐵液初始碳含量較低時(shí),情況相反。另外,鐵液中硅和硫阻礙碳的吸收,降低增碳劑的吸收率;而錳元素有助于碳的吸收,提高增碳劑吸收率。就影響程度而言,硅最大,錳次之,碳、硫影響較小。因此,實(shí)際生產(chǎn)過程中,應(yīng)先增錳,再增碳,后增硅。

