昆明增碳剂

铸铁的增碳和常用的增碳剂

冲天炉熔炼铸铁时，熔融的铁以液滴通过灼热的底焦，增碳效果很好，通常可以通过调整底焦高度、控制炉料配比和铁液温度来控制增碳量，有必要采用增碳剂的情况很少。

感应电炉熔炼铸铁时，炉内没有碳源，炉料中废钢的用量又多，增碳剂一般都是必不可少的。增碳剂的品种及其特征，不仅影响增碳效率，对铸件的冶金质量也有重要的影响。

一、铁液中的碳

碳在常压下的熔点为3550℃，沸点为4194℃，3500℃开始升华，90增碳剂，是熔点最-高的元素。在常温下，各种含碳材料中的碳基本上都不具活性，在高温下却有很强的反应能力。在有氧的条件下加热，无定形碳在350℃以上就会发生氧化反应，石墨则在450℃以上发生氧化反应。碳氧化所产生的CO2在高温下是不稳定的，易于释放氧而形成CO。大气中的CO2在1000℃下基本上都转变为CO，残留的CO2不到1％。

铁液中的碳，主要以两种状态存在：

一种是溶于铁液中，称之为溶解碳

另一种是以亚微观的颗粒悬浮于铁液中，也称为游离碳，其形态是晶态石墨。

灰铸铁铁液凝固过程中，溶解碳主要以石墨的形态析出，少量固溶于共晶奥氏体。共析转变时，固溶于奥氏体中的碳，一部分以化合碳Fe3C析出，一部分扩散到已形成的石墨上。常温下，除合金含量高的奥氏体铸铁外，固溶于铁中的碳很少。

凝固后的铸铁中碳含量的测定值，是其中化合碳量、游离碳含量和少量固溶碳量的总和。

浇注铁液制成的铸件中，微观组织中化合碳的含量，化合碳的形态和弥散程度，游离碳的形态和尺寸，都取决于铸铁的化学成分、铁液的过热程度、铁液的处理过程和铸件的冷却速率。对于控制铸铁质量，这些都是至关重要的问题。

除此以外，在高温下，铁液中的碳易于被氧化成为CO，所以有人认为铁液中的碳也是一种“气体形成元素”。CO在铁液中的溶解度很小，形成后即释放于邻近液面的大气中。

铁液中硅含量高，则溶解于其中的碳以石墨析出的倾向大，增碳剂，在这种条件下，要使铁液增碳当然困难。铁液中硅含量低，增碳就比较容易。因此，铸铁熔炼过程中的增碳应在增硅以前进行。

对铸铁进行孕育处理时，细小的孕育剂弥散分布，产生大量硅浓度高的微区，促使该处的 碳以微细的晶态石墨析出，形成铁液共晶凝固阶段的石墨化核心。铁液经孕育处理后，随着放置时间的延长，高浓度的硅又逐渐向周边扩散，硅浓度降低后，微细的晶态石墨又会逐渐溶于铁液，孕育作用也就随之逐渐衰退。

为了使铸铁组织中石墨的形态和尺寸符合要求，铁液中必须有这样的微细晶态石墨，作为共晶凝固时的石墨化晶核。除此以外，铁液中还需要氧化物、硫化物、硫氧复合化合物之类的夹杂物，作为石墨的外来晶核。

如果铁液在感应电炉中保持时间很长（20小时以上），由于长时间处于高温状态，又有感应电流的搅拌作用，微细的晶态石墨和外来结晶核心都逐渐溶于铁液，石墨化的核心大幅度减少。这样的铁液，过冷度很大，对孕育处理的回应能力极差，不可能通过孕育处理使铸铁具有符合要求的微观组织，因而，即使化学成分完全符合要求，也不能用以浇注铸件。这种缺乏石墨结晶核心的铁液，美国通常称之为“周一晨间铁液（Monday morning iron）”，永川增碳剂，因为，大型感应电炉中贮存的铁液，经周末休假后，昆明增碳剂，周一上班时就是这种状况。这是一个令人十分头痛的问题，目前，处理周一晨间铁液的方法是：加入废钢使铁液激冷，同时加入硅铁，以促进析出微细的晶态石墨，增加石墨化所必需的核心。

增碳剂吸收率的五大影响因素

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；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。

　　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，增碳剂吸收率最-高。

　增碳剂在铸造时使用，可大幅度增加废钢用量，减少生铁用量或不用生铁。目前绝大多数增碳剂都适用于电炉熔炼，也有少部分吸收速度特别快的增碳剂用于冲天炉。电炉熔炼的投料方式，应将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。但是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。增碳剂的加入量，根据其他原材料的配比和含碳量来定。不同种类的铸铁，根据需要选择不同型号的增碳剂。增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。

90增碳剂_重庆西辅冶金(在线咨询)_增碳剂由重庆西辅冶金材料有限公司提供。重庆西辅冶金材料有限公司（www.cqxfyc.com）优质的服务和产品，不断地受到新老用户及业内人士的肯定和信任。我们公司是全网商盟认证会员，点击页面的商盟客服图标，可以直接与我们客服人员对话，愿我们今后的合作愉快！