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。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。

3、鐵液化學(xué)成分對(duì)增碳劑增碳效果的影響
3.1硅對(duì)增碳劑增碳效果的影響
鐵液中的硅對(duì)增碳效果有較大的影響。硅含量高的鐵液增碳性不好。有人讓鐵液中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.6%~2.1%的范圍內(nèi)變化,并添加如表1所示的A,B兩種增碳劑,觀察加入增碳劑后增碳時(shí)間的區(qū)別,鐵液中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高時(shí),增碳速度慢。
3.2硫?qū)υ鎏紕┰鎏夹Ч挠绊?br/>正如鐵液中的硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)增碳效果的影響那樣,硫的含量對(duì)增碳也有一定的影響。用表2中的A增碳劑,在添加前先加入試劑用的硫化鐵,觀察S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)增碳的影響。當(dāng)添加硫化鐵、鐵液中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.045%時(shí),將它與無添加硫化鐵、鐵液中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0014%的低硫鐵液相比較,增碳速度要遲緩得多。
4、增碳劑選擇及加入方法
4.1應(yīng)選擇含氮量少的增碳劑
鑄鐵鐵液中通常的氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在100 ppm以下。如果含氮量超過此濃度(150-200 ppm或者更高),易使鑄件產(chǎn)生龜裂、縮松或疏松缺陷,厚壁鑄件更容易產(chǎn)生。這是由于廢鋼配比增加時(shí),要加大增碳劑的加入量引起的。焦炭系增碳劑,特別是瀝青焦含有大量的氮。電極石墨的氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.1%以下或極微量,而瀝青焦氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.6%。如果加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%氮的增碳劑2%,僅此就增加了120 ppm質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氮。多量的氮不僅容易產(chǎn)生鑄造缺陷,而且氮可以促使珠光體致密、鐵素體硬化,強(qiáng)烈提高強(qiáng)度。
4.2增碳劑的加入方法
鐵液的攪拌可以促進(jìn)增碳,因此攪拌力弱的中頻感應(yīng)電爐與攪拌力強(qiáng)的工頻感應(yīng)電爐比較,增碳相對(duì)困難得多,所以中頻感應(yīng)電爐有增碳跟不上金屬爐料的熔解速度的可能性。
即使是攪拌力強(qiáng)的工頻感應(yīng)電爐,增碳操作也不能忽視。這是因?yàn)椋瑥母袘?yīng)電爐熔煉的原理圖可知,感應(yīng)電爐內(nèi)存在開的攪拌鐵流,在其邊界的爐壁附近還存在著死角。在爐壁停留、附著的石墨團(tuán)如果不用過度升溫和長(zhǎng)時(shí)間的鐵液保溫是不能熔入鐵液的。鐵液過度升溫和長(zhǎng)時(shí)間的保溫,會(huì)鐵液過冷度,有加大鑄鐵白口化的傾向。此外,對(duì)于在爐壁附近產(chǎn)生強(qiáng)感應(yīng)電流的中頻感應(yīng)電爐來說,如果附著在爐壁的石墨團(tuán)之間鉆進(jìn)鐵液,在進(jìn)行下一爐熔煉時(shí),鉆進(jìn)的金屬被熔化,導(dǎo)致侵蝕和損傷爐壁。因此,在廢鋼配比高,加入增碳劑多的情況下,加入增碳劑要更加注意。

晶體石墨增碳劑的新用途:在生產(chǎn)高韌性風(fēng)電球鐵鑄件、奧貝球鐵鑄件及大型復(fù)雜球鐵柴油機(jī)缸體、缸蓋過程中,經(jīng)常遇到球化分級(jí)比2級(jí)低又比3級(jí)高,石墨球不圓整,石墨球直徑達(dá)不到6級(jí)以上,EPC生產(chǎn)灰鑄鐵重卡變速機(jī)箱體出現(xiàn)了D型石墨等,采取了常規(guī)的工藝措施都難以解決問題,在生產(chǎn)原來配料、熔化、球化、孕育工藝不進(jìn)行大的改變情況下,出鐵時(shí)按1.5-2.0Kg/t鐵液包中沖入0.5~1.0mm的晶體增碳劑(覆蓋在球化劑上),這些問題就得到解決。換句話可以理解運(yùn)用特定晶體增碳劑會(huì)對(duì)提高高韌性球鐵風(fēng)電鑄件、奧貝球鐵鑄件、及大型復(fù)雜球鐵柴油機(jī)缸體、缸蓋的球化率、改善石墨球圓整度,減小石墨球直徑起到有益的作用,EPC生產(chǎn)重卡變速機(jī)灰鑄鐵箱體對(duì)消除D型石墨有明顯的效果。

石墨行業(yè)分析指出,鱗片天然石墨近兩年價(jià)格低至3000元/噸。而進(jìn)口常常是高技術(shù)含量高附加值的石墨深加工產(chǎn)品,如美日德法生產(chǎn)的柔性石墨,特別是日本生產(chǎn)的核能級(jí)的硫(S<500pm)及高純(S<50pm)柔性產(chǎn)品,這些產(chǎn)品進(jìn)口價(jià)高達(dá)10萬-20萬元/噸,一些氟化石墨產(chǎn)品,更是高達(dá)30萬-50萬噸。
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