淺談增碳劑的選擇與使用

增碳劑一種含碳量很高的黑色或者灰色顆粒的產物，加入到金屬冶煉爐里，提高鐵液里碳的含量，一方面可以降低鐵液里氧的含量，另一方面更重要的是提高冶煉金屬或者鑄件的力學性能。

增碳劑的來源很多，形態(tài)各異，根據(jù)其加工工藝和成分不同，價格差異很大。傳統(tǒng)的熔煉方式比如沖天爐熔煉：使用生鐵，回爐料，廢鋼鈦合金等作為金屬爐料;新的合成鑄鐵生產工藝：使用廢鋼作為爐料，利用增碳劑來調整鐵液的碳當量。后一種生產工藝更容易保證優(yōu)質鐵液，同時通過少用或者取代生鐵改用廢鋼大大降低成本。通俗的說，利用增碳劑，我們能用最差的（廢鋼）冶煉出最好的（鑄件）。

國外增碳劑技術已經(jīng)日趨成熟，國內此項新工藝近幾年才開始發(fā)展，業(yè)內很多人對增碳劑的品質和質量了解不夠深入。有的鑄造工作者選用增碳劑存在誤區(qū)。例如混淆增碳劑的固定碳含量和含碳量的含義，固定碳值是根據(jù)樣品的水分，揮發(fā)份，灰份和硫份計算得來的，而含碳量直接測碳儀便可以獲得。有些增碳劑的灰份高，含碳量也高，但是它的固定碳值一定不會太理想。還有些鑄造工作者片面的從增碳劑的固定碳含量和其物質性質便斷定其是否優(yōu)質，其結果可能誤入歧途，導致選用的增碳劑物不所值。

一．     增碳劑的選擇及其指標性能

在冶煉過程中，由于配料或裝料不當以及脫碳過量等原因，有時造成鋼或鐵中

含量沒有達到預期的要求，這時要向鋼或鐵液中增碳。通常用來增碳的物質主要有無煙煤粉，增碳生鐵，電極粉，石油焦粉，瀝青粉，木炭粉和焦炭粉。對增碳劑的要求是，固定碳越高越好，灰份，揮發(fā)份及硫份等有害雜質含量越低越好，以免污染鐵水。

鑄件的冶煉使用含雜質很少的石油焦經(jīng)過高溫焙燒后的優(yōu)質增碳劑，這是增碳工藝中最重要的環(huán)節(jié)。增碳劑質量好壞決定了鐵液質量的好壞，也決定了能否獲得好的石墨化效果。簡言之，減少鐵液收縮增碳劑起舉足輕重的作用。

全廢鋼電爐熔煉時，優(yōu)先選用經(jīng)過石墨化處理的增碳劑，經(jīng)過高溫石墨化處理的增碳劑碳原子才能從原來的無序排列變成片狀排列，片狀石墨才能成為石墨形核的最好核心，以利于促進石墨化。因此，我們應該要選用經(jīng)過高溫石墨化處理的增碳劑。因為高溫石墨化處理時硫份被生成SO2氣體溢出而降低。所以高品質的增碳劑含硫份很低，w (s)小于0.05%，最好的w（s）小于0.03%。同時，這也是判斷是否經(jīng)過高溫石墨化處理以及石墨化是否良好的一個簡潔指標。如果選用的增碳劑沒有經(jīng)過高溫石墨化處理，石墨的形核能力就大大降低，石墨化能力減弱，即使也能達到同樣的碳量，但結果完全不一樣。

所謂增碳劑，就是要在加入后可以有效提高鐵液中碳的含量，所以增碳劑的固定碳含量一定不能太低，否則要達到一定的含碳量，就需要加入相比高碳的增碳劑更多的量，這樣無疑增加了增碳劑中其他不利元素的量，使鐵液不能獲得較好的收益。  低的硫，氮，磷元素是防止鑄件產生氮氣孔的關鍵，這樣就要求增碳劑的含氮量越低越好。

        增碳劑的其他指標，諸如水份，灰份，揮發(fā)份的量越低的固定碳量就越高，所以高的固定碳量，這些有害成分的含量一定不會高。

        針對不同的熔煉方式，爐形以及熔煉爐的尺寸，選擇合適的增碳劑顆粒度也很重要，可以有效提高鐵液對增碳劑的吸收速度和吸收率。針對感應電爐的顆粒度在0.2—5mm,具體需要根據(jù)具體的爐型冶煉工件的種類等等細節(jié)具體判斷和選用。