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浅谈增碳剂的选择与使用

增碳剂1种含碳量很高的黑色或灰色颗粒的产物,加入到金属冶炼炉里,提高铁液里碳的含量,1方面可以着落铁液里氧的含量,另1方面更重要的是提高冶炼金属或铸件的力学性能。
增碳剂的来源很多,形态各异,根据其加工工艺和成份不同,价格差异很大。传统的熔炼方式比如冲天炉熔炼:使用生铁,回炉料,废钢钛合金等作为金属炉料;新的合成铸铁生产工艺:使用废钢作为炉料,利用增碳剂来调解铁液的碳当量。后1种生产工艺更容易保证铁液,同时通过少用或取代生铁改用废钢大大着落本钱。通俗的说,利用增碳剂,我们能用差的(废钢)冶炼出好的(铸件)。
国外增碳剂技术已日益成熟,国内此项新工艺近几年才开始发展,业内很多人对增碳剂的品质和质量了解不够深入。有的铸造工作者选用增碳剂存在误区。例如混淆增碳剂的固定碳含量和含碳量的含义,固定碳值是根据样品的水份,挥发份,灰份和硫份计算得来的,而含碳量直接测碳仪即可以取得。有些增碳剂的灰份高,含碳量也高,但是它的固定碳值不会太理想。还有些铸造工作者片面的从增碳剂的固定碳含量和其物质性质便判定其是否是是好,其结果可能误入歧途,导致选用的增碳剂物不所值。
增碳剂的选择及其指标性能
在冶炼进程中,由于配料或装料不当和脱碳过量等缘由,有时造成钢或铁中含量没有到达预期的要求,这时候候要向钢或铁液中增碳。通常常使用来增碳的物质主要有无烟煤粉,增碳生铁,电极粉,石油焦粉,沥青粉,木炭粉和焦炭粉。对增碳剂的要求是,固定碳越高越好,灰份,挥发份及硫份等有害杂质含量越低越好,以免污染铁水。
铸件的冶炼使用含杂质很少的石油焦经太高温焙烧后的增碳剂,这是增碳工艺中重要的环节。增碳剂质量好坏决定了铁液质量的好坏,也决定了能否取得好的石墨化效果。简言之,减少铁液收缩增碳剂起举足轻重的作用。
全废钢电炉熔炼时,优先选用经过石墨化处理的增碳剂,经太高温石墨化处理的增碳剂碳原子才能从原来的无序排列变成片状排列,片状石墨才能成为石墨形核的核心,以利于增进石墨化。因此,我们应当要选用经太高温石墨化处理的增碳剂。由于高温石墨化处理时硫份被生成SO2气体溢出而着落。所以高品质的增碳剂含硫份很低,w (s)小于0.05%,好的w(s)小于0.03%。同时,这也是判断是否是是经太高温石墨化处理和石墨化是否是是良好的1个简洁指标。如果选用的增碳剂没有经太高温石墨化处理,石墨的形核能力就大大着落,石墨化能力减弱,即使也能到达1样的碳量,但结果不1样。
所谓增碳剂,就是要在加入后可以有效提高铁液中碳的含量,所以增碳剂的固定碳含量不能太低,否则要到达含碳量,就需要加入相比高碳的增碳剂更多的量,这样无疑增加了增碳剂中其他不利元素的量,使铁液不能取得较好的收益。低的硫,氮,磷元素是避免铸件产生氮气孔的关键,这样就要求增碳剂的含氮量越低越好。
增碳剂的其他指标,诸如水份,灰份,挥发份的量越低的固定碳量就越高,所以高的固定碳量,这些有害成份的含量不会高。
针对不同的熔炼方式,炉形和熔炼炉的尺寸,选择合适的增碳剂颗粒度也很重要,可以有效提高铁液对增碳剂的吸收速度和吸收率。针对感应电炉的颗粒度在0.2—5mm,具体需要根据具体的炉型冶炼工件的种类等等细节具体判断和选用。
转炉炼钢对增碳剂的要求
转炉冶炼中、高碳钢种时,使用含杂质很少的石油焦作为增碳剂。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,并要干燥,干净,粒度要适中。其固定碳wC≥96%,挥发分≤1.0%,wS≤0.5%,水份≤0.5%,粒度在1⑸mm;粒度太细容易烧损,太粗加入后浮在钢液表面,不容易被钢水吸收。

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