增碳剂及其选用.pdf

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1、第45卷第3期化工技术与开发Vo1．45No．32016年3月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryMar．2016增碳剂及其选用惠国栋，许翔，张潇，马斌悍，邵亮峰，王利民(宁夏共享能源有限公司，宁夏银川750021)摘要：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

2、的情况。增碳剂的加入量根据其他原材料的配比和含碳量决定。不同种类的铸件，根据需要选择不同型号的增碳剂。增碳剂本身选择纯净的含碳石墨化物质，可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。目前，国内外对增碳剂及其选用的系统性研究报道比较少，本文对增碳剂和增碳剂的选用进行系统性研究。关键词：铸造；增碳剂；选用中图分类号：TG223文献标识码：A文章编号：1671—99o5(2ol6)03．0050-03在钢铁产品的冶炼过程中，常常会因为冶炼时炼原油得到的副产品，原油经过常压蒸馏或减压蒸间、保温时间、过热时间较长等因素，使得铁液中碳馏得到的渣油及石油沥青，都可以作为制

3、造石油焦元素的熔炼损耗量增大，造成铁液中的含碳量有所的原料，再经焦化后就得到生石油焦。生石油焦有降低，导致铁液中的含碳量达不到炼制预期的理论海绵状、针状、粒状和流态等品种。海绵状石油焦是值。为了补足钢铁熔炼过程中烧损的碳含量而添加采用延迟焦化法制得的，由于其中硫和金属含量较的含碳类物质称之为增碳剂。使用增碳剂不仅可以高，通常用作煅烧时的燃料，也可作为煅烧石油焦的补足钢铁冶炼过程中碳的烧损，确保钢铁特定牌号原料。经煅烧的海绵焦，主要用于制铝业和用作增碳含量的要求，还可以用于炉后调整。在进行除渣、碳剂。针状石油焦是用芳香烃含量高、杂质含量低除气处理之后的钢包中加入特定牌号的增

4、碳剂，可的原料，由延迟焦化法制得的。这种焦炭具有易于调整钢包中的碳含量，达到一包多号的目的。增碳破裂的针状结构，有时称之为石墨焦，煅烧后主要用剂采用的材料主要有石墨、类石墨、电极块、焦炭、碳于制造石墨电极。粒状石油焦呈硬质颗粒状，是将化硅等材料。常用的电极块、碳化硅增碳剂具有含硫和沥青烯含量高的原料，用延迟焦化法制得的，主碳量高、抗氧化性强的优点，但生产工艺比较复杂，要用作燃料。流态石油焦是在流态床内用连续焦化成本高；以焦炭粉、石墨为增碳材料，生产成本比电法制得的，呈细小颗粒状，结构无方向性，硫含量高，极块等材料低，但所含灰分、硫含量高，碳含量较低，挥发分低。增碳效果不佳

5、。生石油焦中的杂质含量高，不能直接用作增碳剂，必须先经过煅烧处理。煅烧石油焦是为了除去1增碳剂种类硫、水分和挥发分。将生石油焦于1200—1350~煅烧，可以用作增碳剂的材料很多，常用的有人造石可以使其成为基本上纯净的碳。煅烧石油焦的最大墨、煅烧石油焦、天然石墨、焦炭、无烟煤，以及用这用户是制铝业，70％用于制造使铝矾土还原的阳极。类材料配成的混合料。美国生产的煅烧石油焦，用于铸铁增碳剂的约占6％。1．1石油焦1．2天然石墨石油焦是目前广泛应用的增碳剂。石油焦是精天然石墨分为鳞片石墨和微晶石墨两类。微晶收稿日期：2016—01．14第3期惠国栋等：增碳剂及其选用51石墨灰

6、分含量高，一般不用作铸铁的增碳剂。鳞片由于人造石墨制品的价格昂贵，铸造厂常用的人造石墨有很多品种，高碳鳞片石墨需用化学方法萃取，石墨增碳剂大都是制造石墨电极时的切屑、废旧电或加热到高温使其中的氧化物分解、挥发，这种鳞片极和石墨块等循环利用的材料，以降低生产成本。石墨产量不多且价格高，一般也不用作增碳剂。低熔炼球墨铸铁时，为使铸铁的冶金质量上乘，增碳剂碳鳞片石墨中的灰分含量高，不宜用作增碳剂。用宜首选人造石墨，为此，最好向附近采用电弧炉炼钢作增碳剂的主要是中碳鳞片石墨，但用量也不多。的企业或电解铝生产企业购买废电极，自行破碎到1．3人造石墨要求的粒度。1．4焦炭和无烟煤各种

7、增碳剂中，品质最好的是人造石墨。制造人造石墨的主要原料是粉状的优质煅烧石油电弧炉炼钢过程中，可以在装料时配加焦炭或焦，在其中加沥青作为粘结剂，再加入少量其他辅无烟煤作为增碳剂，由于其灰分和挥发分含量较高，料。各种原材料配好以后，将其压制成形，然后在感应电炉熔炼铸铁时很少用作增碳剂。关于铸铁行2500～3000oC、非氧化性气氛中处理，使之石墨化。业常用的几种增碳剂的成分，表1中列出了一些典经高温处理后，灰分、硫、气体含量都大幅度减少。型的测定数据供参照。表1常见增碳剂成分2增碳剂的选用有人在保持其他条件不变的情况下进行过对比试