3、鐵液化學(xué)成分對增碳劑增碳效果的影響
3.1硅對增碳劑增碳效果的影響
鐵液中的硅對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間的區(qū)別，鐵液中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高時，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)對增碳效果的影響那樣，硫的含量對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，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，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，強烈提高強度。
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)電爐與攪拌力強的工頻感應(yīng)電爐比較，增碳相對困難得多，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。
即使是攪拌力強的工頻感應(yīng)電爐，增碳操作也不能忽視。這是因為，從感應(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時間的鐵液保溫是不能熔入鐵液的。鐵液過度升溫和長時間的保溫，會鐵液過冷度，有加大鑄鐵白口化的傾向。此外，對于在爐壁附近產(chǎn)生強感應(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，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。
石墨行業(yè)分析指出，鱗片天然石墨近兩年價格低至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)的核能級的硫(S<500pm)及高純(S<50pm)柔性產(chǎn)品，這些產(chǎn)品進(jìn)口價高達(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。
我國石墨的主要消費結(jié)構(gòu)及消費總量走勢
石墨行業(yè)分析
我國石墨資源分布廣泛，主要分布在黑龍江、山東、內(nèi)蒙古、河南、四川、湖南等地; 目 前，我國已經(jīng)形成山東平度、湖北宜昌、黑龍江雞西、內(nèi)蒙古興和等生產(chǎn)加工基地，近幾年，我國石墨行業(yè)受宏觀經(jīng)濟放緩及國內(nèi)石墨資源整合等影響，但產(chǎn)量依然保持穩(wěn)定?，F(xiàn)從建議來分析石墨行業(yè)技術(shù)。
影響增碳效果的因素
（1）增碳劑粒度的影響 增碳劑吸收率的高低取決于增碳劑溶解擴散速度和氧化損耗速度的綜合作用。在一般情況下，增碳劑顆粒小，溶解速度快，損耗速度大；增碳劑顆粒大，溶解速度慢，損耗速度小。增碳劑粒度大小的選擇與爐膛直徑和容量有關(guān)。一般情況下，爐膛的直徑和容量大，增碳劑的粒度要大一些；反之，增碳劑的粒度要小一些。
（2）增碳劑加入量的影響 在一定的溫度和化學(xué)成分相同的條件下，鐵液中碳的飽和濃度一定。在一定飽和度下，增碳劑加入量越多，溶解擴散所需時間就越長，相應(yīng)損耗量就越大，吸收率就會降低。
（3）溫度對增碳劑吸收率的影響 原則上鐵液溫度越高，越有利于增碳劑的吸收溶解，反之，增碳劑難以溶解，增碳劑吸收率降低。但是鐵液溫度過高時，增碳劑雖然更容易充分溶解，但是碳的燒損率會增加，終導(dǎo)致碳含量降低，增碳劑總體吸收率降低。一般鐵液溫度在1460～1550℃時，增碳劑吸收效率好。
（4）鐵液攪拌對增碳劑吸收率的影響 攪拌有利于碳的溶解和擴散，避免增碳劑浮在鐵液表面而被燒損。在增碳劑未完全溶解前，攪拌時間長，吸收率高。攪拌還可以減少增碳保溫時間，使生產(chǎn)周期縮短，避免鐵液中合金元素?zé)龘p。但攪拌時間過長，不僅對爐子的使用壽命有很大影響，而且在增碳劑溶解后，攪拌會加劇鐵液中碳的損耗。因此，適宜的鐵液攪拌時間應(yīng)以保證增碳劑完全溶解為適宜。
（5）鐵液化學(xué)成分對增碳劑吸收率的影響 當(dāng)鐵液中初始碳含量高時，在一定的溶解極限下，增碳劑的吸收速度慢，吸收量少，燒損相對較多，增碳劑吸收率低。當(dāng)鐵液初始碳含量較低時，情況相反。另外，鐵液中硅和硫阻礙碳的吸收，降低增碳劑的吸收率；而錳元素有助于碳的吸收，提高增碳劑吸收率。就影響程度而言，硅大，錳次之，碳、硫影響較小。因此，實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)先增錳，再增碳，后增硅。
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