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增碳剂的使用

在冶炼过程中，由于配料或装料不当以及脱碳过量等原因，有时造成钢中碳含量没有达到顶期的要求，这时要向钢液中增碳。常用的增碳剂有增碳生铁、电极粉、石油焦粉、木炭粉和焦炭粉。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，且干燥、干净、粒度适中。

1.炉内投入法:

增碳剂适于在感应炉中熔炼使用，但依据工艺要求具体使用也不尽相同。

(1)在中频电炉熔炼中使用增碳剂，可按配比或碳当量要求随料加入电炉中下部位，回收率可达95%以上;

(2)如果碳量不足调整碳分时，先打净炉中熔渣，再加增碳剂，通过铁液升温，电磁搅拌或人工搅拌使碳溶解吸收，回收率可在90%左右，如果采用低温增碳工艺，即炉料只熔化一部分，熔化的铁液温度较低的情况下，全部增碳剂一次性加入铁液中，同时用固体炉料将其压入铁液中不让其露出铁液表面。这种方法铁液增碳可达1.0%以上。

2.炉外增碳:

(1)包内喷石墨粉

选用石墨粉做增碳剂，吹入量为40kg/t，预期能使铁液含碳量从2%增到3%。随着铁液碳含量逐渐升高，碳量利用率下降，增碳前铁液温度1600℃，增碳后平均为1299℃。

(2)出铁时使用增碳剂

可将100-300目的石墨粉增碳剂放到包内，或从出铁槽随流冲入，出完铁液后充分搅拌，尽可能使碳溶解吸收，碳的回收率在50%左右。

增碳剂的作用

用于铸造，铸铁、铸钢，铸件会有对碳的一个要求，那么增碳剂顾名思义就是来增加铁液中的碳含量，又比如说，在熔炼中常用炉料为生铁、废钢、回炉料，生铁的碳含量高，但是却采购价格相对废钢来说是要高出一节的，所以增加废钢投放量，降低生铁投放量，加增碳剂，能起到的降低铸件成本的作用。

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影响增碳剂使用效果的几个因素

1增碳剂本身的质量

如前所述，增碳剂是否晶体态的石墨形还是非晶体态的非石墨形，本身决定了石墨的形态，晶体态的石墨片层碳原子结合紧密，在铁水中溶解扩散后形成石墨原子集团和分子团，结构稳定，与铁水中的石墨形态相近，增碳效果明显；非晶体态的增碳剂石墨本身不稳定，增碳效果差。

2增碳剂在炉料中的分布

由于增碳剂跟铸铁相比质量要轻而其又与铸铁一样具有导磁性，其块度在炉料中又小，在铸铁熔化的初期，受电炉磁场的影响，很容易从炉内“逸出”既影响环境又影响增碳效果；所以，一般情况下布料时尽量把增碳剂放在熔炉的中下部位，上面再加其他炉料，使其一方面在炉料刚开始熔化送电时不能外逸，另一方面只要炉内开始化铁时就能与铁液接触立即增碳；放在炉底的增碳剂还可以缓冲铁料加入时对炉底的冲击起到保护炉底炉衬的作用。如果是容量大的电炉可以分多次加入，便于增碳剂的溶解扩散和吸收。

3铁水的温度

增碳剂在铁水中增碳的过程是其石墨在铁水中溶解扩散被吸收的过程，所以增碳的过程也遵循有关扩散的理论，而且是非稳定态的扩散，即遵循所谓的“菲克第二定律”。

也就是说除碳的浓度外，温度、时间、距离等都会影响增碳的效果。温度低时没有铁水浸润增碳剂，增碳剂不能溶解也没有扩散；只有当温度使铁材料熔化超过了1148℃铁液生成后，增碳剂才有可能完全浸泡在铁水中形成增碳的充分条件，温度再进一步升高后碳与氧发生氧化反应，增碳剂出现烧损却不利于增碳。经验是1420℃～1500℃时增碳。

4熔炼操作方法

除了把增碳剂置放在熔炉的中下部，让铁水充分浸润等待增碳剂溶解扩散被吸收等，当铁水温度达到要求的温度后应该有一个2～3分钟的保温增碳时间，不要立即扒渣出水，因为增碳剂总比铁水轻，容易上浮在铁水表面，这时候若立即扒渣就会将表面的增碳剂搅和在炉渣中和炉渣一起扒出，而浪费增碳剂，影响增碳剂的使用效果。

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