煉鋼增碳劑有什么用途

煉鋼增碳劑用于鑄造，鑄鐵、鑄鋼，鑄件會有對碳的一個要求，那么增碳劑顧名思義就是來增加鐵液中的碳含量，又比如說，在熔煉中常用爐料為生鐵、廢鋼、回爐料，生鐵的碳含量高，但是卻采購價格相對廢鋼來說是要高出一節(jié)的，所以增加廢鋼投放量，降低生鐵投放量，加增碳劑，能起到一定的降低鑄件成本的作用。

在冶煉過程中，由于配料或裝料不當(dāng)以及脫碳過量等原因，有時造成鋼中碳含量沒有達到頂期的要求，這時要向鋼液中增碳。常用的增碳劑有增碳生鐵、電極粉、石油焦粉、木炭粉和焦炭粉。轉(zhuǎn)爐冶煉中、高碳鋼種時，使用含雜質(zhì)很少的石油焦作為增碳劑。對頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用增碳劑的要求是固定碳要高，灰分、揮發(fā)分和硫、磷、氮等雜質(zhì)含量要低，且干燥、干凈、粒度適中。

增碳劑適于在感應(yīng)爐中熔煉使用，但依據(jù)工藝要求具體使用也不盡相同。

(1) 在中頻電爐熔煉中使用增碳劑，可按配比或碳當(dāng)量要求隨料加入電爐中下部位，回收率可達95%以上；

(2) 如果碳量不足調(diào)整碳分時，先打凈爐中熔渣，再加增碳劑，通過鐵液升溫，電磁攪拌或人工攪拌使碳溶解吸收，回收率可在90%左右，如果采用低溫增碳工藝，即爐料只熔化一部分，熔化的鐵液溫度較低的情況下，全部增碳劑一次性加入鐵液中，同時用固體爐料將其壓入鐵液中不讓其露出鐵液表面。這種方法鐵液增碳可達1.0%以上。

選用增碳劑時，一般都應(yīng)該注意以下幾點。

1、固定碳和灰分的含量

固定碳和灰分是增碳劑中此消彼長的兩個對立參數(shù)，微氮增碳劑，也是影響增碳效率的兩個重要的參數(shù)。增碳劑中的固定碳含量高、灰分低，則增碳，反之則增碳效率低。由于生產(chǎn)條件下影響的因素很多，很難嚴格評定兩參數(shù)各自對增碳效率的影響。

灰分高，對增碳有抑制作用，微氮增碳劑報價，而且還會使?fàn)t渣量增多，從而延長作業(yè)時間，增加電耗，增加冶煉過程中的勞動量。采用熔溝式感應(yīng)電爐，如增碳劑加入爐內(nèi)，尤應(yīng)選用低灰分的品種，以免熔溝中聚集氧化物而影響電效率。

從增碳效率考慮，當(dāng)然希望增碳劑的固定碳含量高一些、灰分低一些，但同時也要考慮生產(chǎn)成本的因素和對鐵液質(zhì)量的影響。

增碳劑的加入方式對增碳效率也有很大的影響。

a、增碳劑在裝料時加入爐內(nèi)

裝料時將增碳劑與爐料混勻，置于感應(yīng)電爐的底層和中部，增碳效率較高。關(guān)于不同增碳劑的增碳效率，美國有人在保持其他條件不變的情況下進行過對比試驗，此處簡述其要點如下：

在無心感應(yīng)電爐中熔煉灰鑄鐵，鑄鐵的目標碳當(dāng)量為4.03%（C 3.4%、Si 1.9%、Mn 0.55%）。

爐料的配比是：鑄造生鐵16％；回爐料30％；廢鋼52％；增碳劑2％。

b、出鐵時加增碳劑

出鐵時在包內(nèi)加增碳劑，微氮增碳劑廠，增碳效率比加入爐內(nèi)者低得多。美國有人在包內(nèi)加入不同增碳劑進行過對比試驗，其要點如下：

熔煉的鑄鐵是低碳當(dāng)量鑄鐵，目標成分是：C 2.55%；Si 1.7%；Mn 0.4%。

出鐵時，鐵液溫度為1510～1530℃。

2、硫含量

熔煉球墨鑄鐵時，應(yīng)采用硫含量低的增碳劑，雖然低硫增碳劑的價格高，但卻是必需的。

熔煉灰鑄鐵時，宜采用硫含量較高的增碳劑。這樣，不僅可以降低生產(chǎn)成本，而且還可增強鐵液對孕育處理的回應(yīng)能力，得到冶金質(zhì)量高的鑄件。在這種條件下，片面地追求增碳劑“質(zhì)量高”而選用低硫的品牌，不僅增加生產(chǎn)成本，而且還對產(chǎn)品質(zhì)量有負m影響。

3、氮含量

灰鑄鐵中含有少量的氮，有促成珠光體的作用，有助于改善鑄鐵的力學(xué)性能。如果氮含量在0.01%以上，則鑄件就易于產(chǎn)生“氮致氣孔”。

通常，廢鋼中的氮含量高于鑄造生鐵。用感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵時，由于爐料中所用的鑄造生鐵錠少、廢鋼多，制得的鑄鐵中氮含量會相應(yīng)較高。爐料中廢鋼用量為15%時，鑄鐵中的氮含量約為0.003~0.005%；廢鋼用量為50%時，氮含量可達0.008~0.012%；爐料全部為廢鋼時，氮含量可能高達0.014%以上。

此外，由于爐料中使用大量廢鋼，必須用增碳劑，而大多數(shù)增碳劑中氮含量都比較高，這又是導(dǎo)致鑄鐵中氮含量的另一因素。

近十多年來，隨著感應(yīng)電爐的應(yīng)用不斷增多，增碳劑中的氮含量日益受到重視。為避免鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷，感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵時所用的增碳劑，一定要選購含氮量低的品種，如有可能，應(yīng)核查增碳劑的氮含量。當(dāng)前的困難在于：分析增碳劑中的氮含量，尚缺乏簡便而準確的方法。

工藝因素對增碳效率的影響

除增碳劑中的固定碳含量和灰分對其在鑄鐵中的增碳效率有重要的影響外，增碳劑的粒度、加入的方式、鐵液的溫度以及爐內(nèi)的攪拌作用等工藝因素都對增碳效率有明顯的影響。在生產(chǎn)條件下，往往是多種因素同時起作用，難以對每一因素的影響作準確的說明，需要通過試驗來優(yōu)化工藝。

1、加入方式

增碳劑在裝料時隨金屬爐料一同加入爐內(nèi)，由于作用的時間長，增碳效率比出鐵時加入鐵液時高得多，由表4和表5中的數(shù)據(jù)，對這一點可以有概略的了解。

2、鐵液的溫度

出鐵時將增碳劑加入包內(nèi)，然后沖入鐵液，增碳效率與鐵液的溫度有關(guān)。在正常的生產(chǎn)條件下，鐵液溫度較高，則碳較易溶于鐵液，增碳效率因而較高。

3、增碳劑的粒度

一般說來，增碳劑的顆粒小，則其與鐵液接觸的界面面積大，增碳的效率就會較高，但太細的顆粒易于被大氣中的氧所氧化，也易于被對流的空氣或抽塵所致的氣流帶走，因此，增碳劑顆粒尺寸的下限值以1.5mm為宜，而且其中不應(yīng)含有0.15mm以下的細粉。

顆粒尺寸的d值，應(yīng)該以能在作業(yè)時間內(nèi)溶入鐵液為度。如果增碳劑在裝料時隨金屬爐料一同加入，微氮增碳劑價錢，碳與金屬的作用時間長，增碳劑的顆粒尺寸可以較大，上限值一般可為12mm。如果在出鐵時加入鐵液中，則顆粒尺寸宜小一些，上限值一般為6.5mm。

4、攪拌作用

攪拌有利于改善增碳劑和鐵液的接觸狀況，提高其增碳效率。在增碳劑與爐料一同加入爐內(nèi)的情況下，有感應(yīng)電流的攪拌作用，增碳的效果較好。向包內(nèi)加增碳劑時，增碳劑可先置于包底，出鐵時使鐵液直沖增碳劑，或連續(xù)地將增碳劑投向液流，不可在出鐵后投放在包內(nèi)的液面上。

5、避免增碳劑卷入爐渣

增碳劑如被卷入爐渣中，就不能與鐵液接觸，當(dāng)然會嚴重影響增碳效果。因此，如采用在出鐵時增碳的工藝，應(yīng)特別注意避免渣、鐵混出。

石油焦增碳劑的特性

      石油焦增碳劑成分一般為C:96-99%；S0.3-0.7%。主要用于煉鋼，灰鑄鐵，剎車片，包芯線等等。

廢鋼熔畢，扦入電極棒，適當(dāng)提高爐內(nèi)溫度，提高增炭效率。但是，爐溫過高，增加電耗，對爐襯也不利。

預(yù)估含炭量夠高后，扒出焦炭塊和電極棒，取樣分析含炭量。

根據(jù)分析結(jié)果，計算生鐵加入量和回爐球墨鑄鐵使用量。

根據(jù)含硅量估算，決定是否可用回爐料補足鐵液總量。

回爐料熔畢，取樣分析Si、Mn等合金元素的含量。

適當(dāng)提高鐵液溫度，按照分析結(jié)果補足合金元素，達到出爐溫后出爐前加入硅鐵。

硅鐵熔至熔融狀態(tài)，立即出爐。

球化、孕育、澆注照常規(guī)進行。

 

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