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什么是增碳劑：

　　分煉鋼用增碳劑（中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，YB/T 192-2001煉鋼用增碳劑）和鑄鐵用增碳劑,，以及其他一些添加材料也有用到增碳劑,，譬如剎車片用添加劑,，作摩擦材料,。增碳劑屬于外加煉鋼、煉鐵增碳原料,。優(yōu)質(zhì)增碳劑是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材必不可少的輔助添加劑,。

　　增碳劑的原料有很多種，生產(chǎn)工藝也各異,，有木質(zhì)碳類,，煤質(zhì)碳類，焦炭類,，石墨類等,，其中各種分類下又有很多小種類。優(yōu)質(zhì)增碳劑一般指經(jīng)過石墨化的增碳劑,，在高溫條件下,，碳原子的排列呈石墨的微觀形態(tài)，所以稱之為石墨化,。石墨化可以降低增碳劑中雜質(zhì)的含量,，提高增碳劑的碳含量，降低硫含量,。

　　增碳劑在鑄造時(shí)使用,，可大幅度增加廢鋼用量，減少生鐵用量或不用生鐵,。電爐熔煉的投料方式,，應(yīng)將增碳劑隨廢鋼等爐料一起往里投放，小劑量的添加可以選擇加在鐵水表面,。但是要避免大批量往鐵水里投料，以防止氧化過多而出現(xiàn)增碳效果不明顯和鑄件碳含量不夠的情況,。增碳劑的加入量，根據(jù)其他原材料的配比和含碳量來定,。不同種類的鑄鐵，根據(jù)需要選擇不同型號(hào)的增碳劑,。增碳劑特點(diǎn)本身選擇純凈的含碳石墨化物質(zhì)，降低生鐵里過多的雜質(zhì),，增碳劑選擇合適可降低鑄件生產(chǎn)成本。

　　增碳劑的作用：

　　用于鑄造,，鑄鐵,、鑄鋼，鑄件會(huì)有對(duì)碳的一個(gè)要求,，那么增碳劑顧名思義就是來增加鐵液中的碳含量,，又比如說,，在熔煉中常用爐料為生鐵、廢鋼,、回爐料，生鐵的碳含量高,，但是卻采購價(jià)格相對(duì)廢鋼來說是要高出一節(jié)的,，所以增加廢鋼投放量，降低生鐵投放量,，加增碳劑,，能起到一定的降低鑄件成本的作用。

　　增碳劑的種類：

　　增碳劑可以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)**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**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**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。

　　增碳劑的使用：

　　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(shí)造成鋼中碳含量沒有達(dá)到頂期的要求,，這時(shí)要向鋼液中增碳。常用的增碳劑有增碳生鐵,、電極粉,、石油焦粉、木炭粉和焦炭粉,。轉(zhuǎn)爐冶煉中,、高碳鋼種時(shí)，使用含雜質(zhì)很少的石油焦作為增碳劑,。對(duì)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，且干燥,、干凈,、粒度適中。

　　其固定碳組分為：

　　w(C)>96%,，揮發(fā)分≤1.0%,，w(S)≤0.5%，w(水分)≤0.55%,，粒度為1一5mm.

　　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,。針對(duì)感應(yīng)電爐的顆粒度在0.2-6mm,，其中鋼和其他黑色金屬顆粒度在1.4-9.5mm，高碳鋼要求低氮,，顆粒度在 0.5-5mm,，等等具體需要根據(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。

　　1.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) 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(dá)95%以上,；

　　(2) 如果碳量不足調(diào)整碳分時(shí)，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(shí)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(dá)1.0%以上,。

　　2.爐外增碳：

　　(1)包內(nèi)噴石墨粉

　　選用石墨粉做增碳劑,，吹入量為40kg/t，預(yù)期能使鐵液含碳量從2%增到3%,。隨著鐵液碳含量逐漸升高,，碳量利用率下降，增碳前鐵液溫度1600℃,，增碳后平均為1299℃,。噴石墨粉增碳，一般采用氮?dú)庾鲚d體,，但在工業(yè)生產(chǎn)條件下,，用壓縮空氣更方便，而且壓縮空氣中的氧燃燒產(chǎn)生CO,化學(xué)反應(yīng)熱可補(bǔ)償部分溫降,，而且CO的還原氣氛利于改善增碳效果,。

　　(2)出鐵時(shí)使用增碳劑

　　可將100—300目的石墨粉增碳劑放到包內(nèi)，或從出鐵槽隨流沖入,，出完鐵液后充分?jǐn)嚢?，盡可能使碳溶解吸收，碳的回收率在50%左右,。