增碳劑一般指經(jīng)過(guò)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。石墨化可以降低增碳劑中雜志的含量,提高增碳劑的碳含量,降低硫含量。

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(wú)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(guò)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)?,從感?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(guò)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(guò)度升溫和長(zhǎng)時(shí)間的保溫,會(huì)鐵液過(guò)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(lái)說(shuō),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。

8月上旬,石墨化增碳劑市場(chǎng)較為平淡,市場(chǎng)報(bào)價(jià)高低分化,粒度1mm≤粒度≤5mm為例,河南地區(qū)價(jià)格在4300-4400元/噸,河北地區(qū)價(jià)格在4600-4700元/噸,也有部分廠家報(bào)價(jià)4800元/噸以上。
原料市場(chǎng)生焦價(jià)格繼續(xù)低位徘徊,對(duì)石墨化增碳劑市場(chǎng)支撐不足。
增碳劑廠家受環(huán)保壓力影響,河南地區(qū)產(chǎn)能下降,部分企業(yè)將產(chǎn)能逐漸轉(zhuǎn)移。山東地區(qū)開工尚可,價(jià)格較為平穩(wěn)。
下游市場(chǎng),粗鋼產(chǎn)量雖然持續(xù)上漲,但是漲幅明顯放緩。鋼材市場(chǎng)方便,據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)29個(gè)重點(diǎn)城市鋼材社會(huì)庫(kù)存為1145.5萬(wàn)噸,較2018年同期上升了299.5萬(wàn)噸,漲幅達(dá)35.4%。庫(kù)存上漲的同時(shí)價(jià)格也出現(xiàn)下滑局面,鋼市后期信心不足。
目前,石墨化增碳劑市場(chǎng)利好有限,短期內(nèi)仍將低位運(yùn)行

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(kuò)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(kuò)散所需時(shí)間就越長(zhǎng),相應(yīng)損耗量就越大,吸收率就會(huì)降低。
(3)溫度對(duì)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(guò)高時(shí),增碳劑雖然更容易充分溶解,但是碳的燒損率會(huì)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(shí),增碳劑吸收效率好。
(4)鐵液攪拌對(duì)增碳劑吸收率的影響 攪拌有利于碳的溶解和擴(kuò)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(shí)間長(zhǎng),吸收率高。攪拌還可以減少增碳保溫時(shí)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(shí)間過(guò)長(zhǎng),不僅對(duì)爐子的使用壽命有很大影響,而且在增碳劑溶解后,攪拌會(huì)加劇鐵液中碳的損耗。因此,適宜的鐵液攪拌時(shí)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(duì)增碳劑吸收率的影響 當(dāng)鐵液中初始碳含量高時(shí),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(duì)較多,增碳劑吸收率低。當(dāng)鐵液初始碳含量較低時(shí),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(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)先增錳,再增碳,后增硅。
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