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合理地使用增碳剂

半个世纪以来，铸铁件的生产技术有了长足的进步，如在球铁生产中，ADI技术的成熟和高硅固溶强化铁素体球铁的推广，，给球铁生产技术的发展注入了新的动力，而在灰铸铁的生产技术方面，我认为采用合成铸铁技术，应当是一个很大的技术进步，它与我们生产高强度高碳当量的铸铁件找到一条正确的途径，缩短了与国外******的技术差距。合成铸铁生产技术就是改变了过去长期以来一直用生铁作为主要炉料成分的配料方法，而是不用生铁，或只用少量的生铁，主要采用废钢做主要炉料，配以增碳剂增碳来达到z定的化学成分和新的配料方法。

合成铸铁生产技术就是改变了过去长期以来一直用生铁作为主要炉料成分的配料方法，而是不用生铁，或只用少量的生铁，主要采用废钢做主要炉料，配以增碳剂增碳来达到z定的化学成分和新的配料方法。新的配料方法与老方法相比，主要有一下三个方面优点：

1. 避免了新生铁遗传性

2. 增碳剂增加了外来的石墨核心

3. 是废钢中的氮及从增碳剂中带进来的更多氮促进了珠光体和改变了石墨形态，但众多的介绍合成铸铁经验文献中，基本上都推荐要采用低氮低硫的幼稚石墨型增碳剂，其原因就是石墨型增碳剂能直溶增碳达度块，回收率高，因而在采用增碳剂时，只注意了石墨形态，含碳量，灰分和粒度，而不去关注增碳剂含氮量高低，常常把其中的氮作为影响铸件的气孔缺陷的原因而拒绝利用氮能增加铸件强度的有利条件，从而对利用增碳剂中的氮的有利作用。做了理论上的肯定，而实际上的否定，但在实际运用中增碳剂的生产厂家一改不进行氮含量的分析，在采用的技术条件上也没有对氮含量的分析，因而在增碳剂的含氮量及生产出的灰铸铁件中的氮处于一个失控的状态，因此尽管许多铸造厂也采取了高比例的废钢配比，也加入了2%左右的增碳剂，但所得结果，有的厂铸铁件中含氮量超高，产生氮气孔而使铸件报废，而大多数工厂生产出来的铸件性能仍然不高，本体强度难以稳定地满足HT250的要求，仍要采用低碳当量来提高强度。如果增碳剂在装料时随金属炉料一同加入，碳与金属的作用时间长，增碳剂的颗粒尺寸可以较大，上限值一般可为12mm。

在近三年来，一直在宣传要利用增碳剂中的氮有利作用，并且帮助了很多厂，在时间中利用增碳剂中氮和硫，稳定地成批生产了HT250，HT300的铸铁件，合理地选用增碳剂。掌控好其中的氮和硫就能稳定地生产出高强度高碳当量的铸铁件，根据资料和我们的实验室数据，氮在铸铁中明显的作用就是稳定珠光体，而保证95%以上的珠光体是生产高强度的基本要求，氮在50-120ppm时能有效地***铁素体的生成，而当含量过高时有产生氮气孔的***，我们控制厚大件的氮含量不超过80ppm，中小件不超过120ppm作为控制界限。而在不产生氮气孔的前提下，要尽量争取采用较高的氮含量已达到d化地提高铸铁件强度，或者减少铜、锡、铬、等合金的加入量。在铸铁件中，当氮含量达到80ppm以上时，对于一般的中小铸件就能使其中的片状石墨变短，变粗，从直线的A型石墨变弯曲，且石墨钝化，对于合成铸铁来讲，一般都能得到较多的A型石墨，而没有发现B型石墨，因此铸件的加工性能得以改善，氮对灰铸铁件的机械性能提高有显著影响，在合适的范围内提高氮含量就可提高抗拉强度，几乎成线性关系，我们的 实验数据是铸铁件中的氮含量每增加10ppm，其抗拉强度就可增加10-15Mpa，同时硬度也有所增加，但没抗拉强度那么明显。在炼钢铸造过程中,由于配料或装料不当以及脱碳过量等原因,有时造成钢或铁中碳含量没有达到预期的要求,这时要向钢或铁液中增碳,因此增碳剂质量的好坏决定了铁液质量的好坏,也决定了能否获得好的石墨化效果。

因此，合适的灰铸铁件采用增碳剂，应当将含氮量控制在一个既能提高铸铁强度，而又不产生氮气孔的范围，我们在控制上将其控制在一个***的上限下，如果铸铁强度还不理想，还没有达到应有的高度时，我们可采用这种含氮的增强孕育剂来增加氮含量，达到提高铸铁强度的目的，而在硫的含量下，完全可以允许较高的含硫量，以保证良好的铸铁孕育效果。对顶吹转炉炼钢用增碳剂的要求是固定碳要高，灰分、挥发分和硫、磷、氮等杂质含量要低，且干燥、干净、粒度适中。

浅谈影响炼钢增碳剂价格的原因

　　在铸造时使用增碳剂是现在主流的方法，由于大部分增碳剂都适合用于电熔炉，因此电熔炉的投料方式一般都是将废钢等原料和增碳剂一起往里投放。

　　将铸钢增碳剂随废钢等炉料一起往里投放，小剂量的添加可以选择加在铁水表面。但要避免大批量往铁水里投料，以防止氧化过多而出现增碳效果不明显和铸件碳含量不够的情况。

　　当然也可以在铁水表面小剂量的添加铸钢增碳剂，为防止氧化过多而出现的曾弹效果不明显和铸件含量不足的情况，应该禁止大量的网铁水里投料。至于加入多少，别急，我们往下看。

　　铸钢增碳剂的加入量应视其他原材料的配比和含碳量来定。根据不同铸铁的需求不同选择适当型号的增碳剂。碳剂特点本身选择纯净的含碳石墨化物质，降低生铁里过多的杂质，增碳剂选择合适可降低铸件生产成本。

石油焦增碳剂

1.增碳剂粒度的影响

使用增碳剂的增碳过程包括溶解扩散过程和氧化损耗过程。增碳剂的粒度大小不同，溶解扩散速度和氧化损耗速度也就不同。而增碳剂吸收率的高低就取决于增碳剂溶解扩散速度和氧化损耗速度的综合作用：在一般情况下，增碳剂颗粒小，溶解速度快，损耗速度大；增碳剂颗粒大，溶解速度慢，损耗速度小。增碳剂粒度大小的选择与炉膛直径和容量有关。一般情况下，炉膛的直径和容量大，增碳剂的粒度要大一些；反之，增碳剂的粒度要小一些。对于1t以下电炉熔炼晶体石墨粒度要求0.5～2.5mm；1t～3t电炉熔炼晶体石墨粒度要求2.5～5mm；增碳剂的原料有很多种，生产工艺也各异，有木质碳类，煤质碳类，焦炭类，石墨类等，其中各种分类下又有很多小种类。3t～10t电炉熔炼晶体石墨粒度要求5.0～20mm；覆盖在浇包中晶体石墨粒度要求0.5～1mm。

2.增碳剂加入量的影响

在一定的温度和化学成分相同的条件下，铁液中碳的饱和浓度一定。铸铁中碳的溶解极限为([C%]=1.3 0.0257T－0.31[Si%]－0.33[P%]－0.45[S%] 0.028[Mn%]（T为铁液温度）。在一定饱和度下，增碳剂加入量越多，溶解扩散所需时间就越长，相应损耗量就越大，吸收率就会降低。1、加入方式增碳剂在装料时随金属炉料一同加入炉内，由于作用的时间长，增碳效率比出铁时加入铁液时高得多，由表4和表5中的数据，对这一点可以有概略的了解。

3.温度对增碳剂吸收率的影响

从动力学和热力学的观点分析，铁液的氧化性与C-Si-O系的平衡温度有关，即铁液中的O与C、Si会发生反应。而平衡温度随目标C、Si含量不同而发生变化，铁液在平衡温度以上时，优先发生碳的氧化，C和O生成CO和CO2。这样，铁液中的碳氧化损耗增加。因此，在平衡温度以上时，增碳剂吸收率降低;当增碳温度在平衡温度以下时，由于温度较低，碳的饱和溶解度降低，同时碳的溶解扩散速度下降，因而收得率也较低;增碳温度在平衡温度时，增碳剂吸收率g。美国有人在包内加入不同增碳剂进行过对比试验，其要点如下：熔炼的铸铁是低碳当量铸铁，目标成分是：C2。

4.铁液搅拌对增碳剂吸收率的影响

搅拌有利于碳的溶解和扩散，避免增碳剂浮在铁液表面被烧损。在增碳剂未完全溶解前，搅拌时间长，吸收率高。搅拌还可以减少增碳保温时间，使生产周期缩短，避免铁液中合金元素烧损。但搅拌时间过长，不仅对炉子的使用寿命有很大影响，而且在增碳剂溶解后，搅拌会加剧铁液中碳的损耗。因此，适宜的铁液搅拌时间应以保证增碳剂完全溶解为适宜。提高熔练金属的利用率，提高铸件质量，降低能耗，缩短操作周期，方便操作。