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重慶增碳原理，增碳劑廠家

　　增碳劑中以單質(zhì)形式存在的碳，熔化溫度為3727℃，在鐵液溫度下不能熔化，因此，增碳劑中的碳主要通過溶解和擴散兩種方式溶于鐵液。當鐵液的wC＝2.1%時，石墨增碳劑中的石墨可直接在鐵液中溶解直溶。而非石墨碳的直溶現(xiàn)象基本不存在，只是隨著時間的推移，碳在鐵液中逐漸擴散溶解。因此，對于電爐熔煉合成鑄鐵的增碳，采用石墨增碳的增碳速度顯著高于非石墨增碳劑。

　　有資料顯示，碳在鐵液中的溶解受到達固體粒子表面液體邊界層傳制動的影響。用焦炭和煤顆粒所得的結(jié)果與石墨所得的結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)石墨增碳劑在鐵液中的擴散溶解速度明顯快于焦炭和煤顆粒一類的增碳劑。用電子顯微鏡觀察了部分溶解的焦炭和煤顆粒樣品，發(fā)現(xiàn)在樣品表面形成了一層很薄的粘性灰層，這是影響其在鐵液中擴散溶解性的主要原因。

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)需要選擇不同型號的增碳劑。增碳劑特點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。

鑄鐵的增碳和常用的增碳劑

沖天爐熔煉鑄鐵時，熔融的鐵以液滴通過灼熱的底焦，增碳效果很好，通?？梢酝ㄟ^調(diào)整底焦高度、控制爐料配比和鐵液溫度來控制增碳量，有必要采用增碳劑的情況很少。

感應電爐熔煉鑄鐵時，爐內(nèi)沒有碳源，爐料中廢鋼的用量又多，增碳劑一般都是必不可少的。增碳劑的品種及其特征，不僅影響增碳效率，對鑄件的冶金質(zhì)量也有重要的影響。

一、鐵液中的碳

碳在常壓下的熔點為3550℃，沸點為4194℃，3500℃開始升華，是熔點最-高的元素。在常溫下，增碳劑 質(zhì)量 好，各種含碳材料中的碳基本上都不具活性，涼山增碳劑，在高溫下卻有很強的反應能力。在有氧的條件下加熱，無定形碳在350℃以上就會發(fā)生氧化反應，石墨則在450℃以上發(fā)生氧化反應。碳氧化所產(chǎn)生的CO2在高溫下是不穩(wěn)定的，易于釋放氧而形成CO。大氣中的CO2在1000℃下基本上都轉(zhuǎn)變?yōu)镃O，殘留的CO2不到1％。

鐵液中的碳，主要以兩種狀態(tài)存在：

一種是溶于鐵液中，稱之為溶解碳

另一種是以亞微觀的顆粒懸浮于鐵液中，也稱為游離碳，其形態(tài)是晶態(tài)石墨。

灰鑄鐵鐵液凝固過程中，溶解碳主要以石墨的形態(tài)析出，少量固溶于共晶奧氏體。共析轉(zhuǎn)變時，固溶于奧氏體中的碳，一部分以化合碳Fe3C析出，一部分擴散到已形成的石墨上。常溫下，除合金含量高的奧氏體鑄鐵外，固溶于鐵中的碳很少。

凝固后的鑄鐵中碳含量的測定值，是其中化合碳量、游離碳含量和少量固溶碳量的總和。

澆注鐵液制成的鑄件中，微觀組織中化合碳的含量，化合碳的形態(tài)和彌散程度，游離碳的形態(tài)和尺寸，都取決于鑄鐵的化學成分、鐵液的過熱程度、鐵液的處理過程和鑄件的冷卻速率。對于控制鑄鐵質(zhì)量，這些都是至關重要的問題。

除此以外，在高溫下，鐵液中的碳易于被氧化成為CO，所以有人認為鐵液中的碳也是一種“氣體形成元素”。CO在鐵液中的溶解度很小，形成后即釋放于鄰近液面的大氣中。

鐵液中硅含量高，則溶解于其中的碳以石墨析出的傾向大，在這種條件下，要使鐵液增碳當然困難。鐵液中硅含量低，增碳就比較容易。因此，鑄鐵熔煉過程中的增碳應在增硅以前進行。

對鑄鐵進行孕育處理時，細小的孕育劑彌散分布，產(chǎn)生大量硅濃度高的微區(qū)，促使該處的 碳以微細的晶態(tài)石墨析出，形成鐵液共晶凝固階段的石墨化核心。鐵液經(jīng)孕育處理后，隨著放置時間的延長，高濃度的硅又逐漸向周邊擴散，硅濃度降低后，微細的晶態(tài)石墨又會逐漸溶于鐵液，孕育作用也就隨之逐漸衰退。

為了使鑄鐵組織中石墨的形態(tài)和尺寸符合要求，鐵液中必須有這樣的微細晶態(tài)石墨，作為共晶凝固時的石墨化晶核。除此以外，鐵液中還需要氧化物、硫化物、硫氧復合化合物之類的夾雜物，作為石墨的外來晶核。

如果鐵液在感應電爐中保持時間很長（20小時以上），由于長時間處于高溫狀態(tài)，又有感應電流的攪拌作用，微細的晶態(tài)石墨和外來結(jié)晶核心都逐漸溶于鐵液，石墨化的核心大幅度減少。這樣的鐵液，過冷度很大，對孕育處理的回應能力極差，增碳劑 采購請到，不可能通過孕育處理使鑄鐵具有符合要求的微觀組織，因而，即使化學成分完全符合要求，也不能用以澆注鑄件。這種缺乏石墨結(jié)晶核心的鐵液，美國通常稱之為“周一晨間鐵液（Monday morning iron）”，因為，大型感應電爐中貯存的鐵液，增碳劑 價格，經(jīng)周末休假后，周一上班時就是這種狀況。這是一個令人十分的問題，目前，處理周一晨間鐵液的方法是：加入廢鋼使鐵液激冷，同時加入硅鐵，以促進析出微細的晶態(tài)石墨，增加石墨化所必需的核心。