增碳剂是什么

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增碳剂的作用用于铸造，铸铁、铸钢，铸件会有对碳的一个要求，那么增碳剂顾名思义就是来增加铁液中的碳含量。
在钢铁产品的冶炼过程中，常常会因为冶炼时间、保温时间、过热时间较长等因素，使得铁液中碳元素的熔炼损耗量增大，造成铁液中的含碳量有所降低，导致铁液中的含碳量达不到炼制预期的理论值。
为了补足钢铁熔炼过程中烧损的碳含量而添加的含碳类物质称之为增碳剂。
增碳剂的原料有很多种，生产工艺也各异，有木质碳类，煤质碳类，焦炭类，石墨类等，其中各种分类下又有很多小种类。优质增碳剂一般指经过石墨化的增碳剂，在高温条件下，碳原子的排列呈石墨的微观形态，所以称之为石墨化。
石墨化可以降低增碳剂中杂质的含量，提高增碳剂的碳含量，降低硫含量。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。

原理:因为在钢铁产品的冶炼过程中，常常会因为冶炼时间、保温时间、过热时间较长等因素，使得铁液中碳元素的熔炼损耗量增大，造成铁液中的含碳量有所降低，导致铁液中的含碳量达不到炼制预期的理论值。
为了补足钢铁熔炼过程中烧损的碳含量而添加的含碳类物质称之为增碳剂。
炉内投入法
:增碳剂适于在感应炉中熔炼使用，但依据工艺要求具体使用也不尽相同。
（1)）在中频电炉熔炼中使用增碳剂，可按配比或碳当量要求随料加入电炉中下部位，回收率可达95%以上；
（2)）如果碳量不足调整碳分时，先打净炉中熔渣，再加增碳剂，通过铁液升温，电磁搅拌或人工搅拌使碳溶解吸收，回收率可在90%左右，如果采用低温增碳工艺，即炉料只熔化一部分，熔化的铁液温度较低的情况下，全部增碳剂一次性加入铁液中，同时用固体炉料将其压入铁液中不让其露出铁液表面。这种方法铁液增碳可达1.0%以上。
炉外增碳法:
(1)包内喷石墨粉
选用石墨粉做增碳剂，吹入量为40kg/t，预期能使铁液含碳量从2%增到3%。随着铁液碳含量逐渐升高，碳量利用率下降，增碳前铁液温度1600℃，增碳后平均为1299℃。喷石墨粉增碳，一般采用氮气做载体，但在工业生产条件下，用压缩空气更方便，而且压缩空气中的氧燃烧产生CO,化学反应热可补偿部分温降，而且CO的还原气氛利于改善增碳效果。
(2)出铁时使用增碳剂
可将100—300目的石墨粉增碳剂放到包内，或从出铁槽随流冲入，出完铁液后充分搅拌，尽可能使碳溶解吸收，碳的回收率在50%左右。

铸造用增碳剂对于铸件的生产有很大的帮助，可大幅度增加废钢用量，减少生铁用量或不用生铁，还可以降低生铁里过多的杂质，不同种类的铸件，根据需要不同，选用的增碳剂的种类也有很大的差异，选择合适专用的增碳剂不但可以降低铸件的生产成本，还对铸件的质量以及经济效益有很大的帮助。
铸造用增碳剂在使用时也要注意，不同炉子的大小、温度，选择的增碳剂也不尽相同；不同种类的铸件，根据需求的不同也要选用不同型号的增碳剂，在保证铸件质量的前提下，应根据企业产品的特点和质量要求，正确选用增碳剂。

增碳剂在炼钢过程中起着决定性作用，冶炼厂对此很是熟悉。炼钢中，由于配料或加料操作不当，会导致脱碳过多，有时钢的含碳量达不到要求。此时，钢水中需要加碳，常用的增碳剂是煅煤增碳剂，具有低灰、低硫、低磷高吸收率等特点。在炼钢过程中具有改进钢材强度和延展性的功效，炼钢用增碳剂通常能合理改进钢水里的碳元素成分后边具有调整钢材强度的目的。

一开始在炼钢用增碳剂能够取代常见的生碳来改进其副作用，合理提升铁水的消化率并降低反渣量，而且炼钢用增碳剂的话能够合理环境保护降低有机废气拍出来，这针对环境保护而言是很好的一件事，其次应用增碳剂还能降低钢中硫元素的过多转化成合理避免硫导致的钢材较脆的状况产生。不难看出炼钢用的增碳剂是不可或缺的一个工艺流程。

影响增碳效率的因素

增碳剂能够提高铸件的质量，对于铸件生产同样也起着非常重要的作用，因此在铸造行业有较高地位。通常铸造行业中是通过增加增碳剂来达到想要的效果，但是有时会出现增碳效率不高的情况，需要找到原因并想办法解决。

与增碳剂的颗粒大小有关

颗粒小的话熔剂的就会很快，但是耗损也很大。增碳剂大小的选择和炉台的直径及容量有很大关系。另外要求颗粒时均匀的，因为颗粒不均匀也是造成吸收效果差的原因之一。

与增碳剂的种类有关

增碳剂的种类不同，增碳效果存在着差异性，石墨化增碳剂的吸收效率比较高，但如果没有经过煅烧的话吸收率就变得很难了。

温度对增碳剂吸收率的影响

影响增碳剂的增碳效率的因素还有处理温度，处理温度的控制需要根据过热温度的范围进行确定。另外与铁液的做成成分也有很大关系，起初的C越高，吸收就会越差，硅硫阻碍增碳，锰有利于增碳。铁液的搅拌市场对其也有重要影响，增碳剂的加入量也会产生影响。

与增碳剂加入的时间有关系

不能过早或过晚，过早会造成增碳剂溶解困难，过晚又会造成冶炼及增温的时间过迟。‘’

铁液化学成分对增碳剂吸收率的影响

当铁液中初始碳含量高时，一定环境下，增碳剂的吸收速度看，吸收量小，烧损相对较多，增碳剂吸收率低。当铁液初始碳含量低时，情况相反。另外，铁液中硅和硫阻碍碳的吸收，降低增碳剂的吸收率，而锰元素有助于碳的吸收，提高增碳剂吸收率。就影响程度而言，硅大、锰次之，碳、硫影响较小。因此，实际生产过程中，应先增锰，再增碳，后增硅。

铁液搅拌增碳剂吸收率的影响

搅拌有利于碳的溶解和扩散，避免增碳剂附在铁液表面被烧损。在增碳剂未完全溶解前，搅拌时间长，吸收率高。搅拌还可减少增碳保温时间，使生产周期缩短，避免铁液中合金元素烧损，但是搅拌时间过程，不仅对炉子的使用寿命影响很大，而且在增碳剂溶解后，搅拌会加剧铁液中碳的耗损。因此，适宜的铁液搅拌时间应以保证增碳剂完全溶解为适宜。

增碳剂是炼钢时用的一种添加剂。它是生产优质钢材必不可少的原料。另外，也是生产电极糊的原料。
增碳剂采用石墨粉剂经压制成型，生产铸件时可大幅度增加废钢用量，减少生铁用量或不用生铁，在电炉熔炼中，将增碳剂放在中间，（炉中放一部分料后放增碳剂）加入量度是金属量的1-3%。增碳剂特点是碳在铁液中吸收效果好，不返渣，使用增碳剂可大幅度降低铸件生产成本。

增碳剂对于铸件生产确实有很大的帮助，对所有铸铁（灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁，灰口铸铁、白口铸铁等等），石墨增碳剂中的石墨可作为先共晶石墨和共晶石墨的晶核。铸件不同，需要的增碳剂种类也有差异，从成本方面考虑，选择合适的增碳剂对铸件质量以及经济效益都有很大的帮助
1、球墨铸铁
增碳剂对球铁质量的影响主要是硫。
众所周知，硫是球铁的有害元素。镁对硫有很强的亲和力，因此含镁球化剂加入原铁液后很容易形成硫化镁（MgS）化合物，所以从经济角度考虑，应当选用低硫原材料和采用可以制取低硫量铁液的熔炼方法，因为原铁液流量高（>0.02%）需要较多的球化剂才能使石墨球化和保持球化。
2、灰铸铁
增碳剂对灰铸铁质量的影响主要是氮。
灰铸铁中的氮含量是双刃剑，一定量的氮可使灰铸铁使石墨片卷曲并促进珠光体细化，改善其力学性能（高品牌灰铸铁溶氮量甚至可以高达120ppm（厚壁铸件不得超过80ppm））;但过高（>100ppm）的氮含量会使灰铸铁产生裂隙型氮气孔。
3、嘉碳精选高碳、低硫原料，应用自主研发的助溶技术，全过程全封闭自动化生产线，极大的提高了增碳剂的超强通和吸收率，从而达到更好的增碳效果。
1）超强通
增碳剂的孔隙度大，比表面积大有更大的表面浸润于铁液，加快溶碳的溶解和扩散，可提高增碳剂的吸收。人造石墨碎虽然纯度很高，但由于密度较大，比表面积小，吸收能耗高，溶解速度慢，导致吸收率不高。
2）加入量
在一定的温度和化学成分的条件下，铁液中C的饱和浓度是一定的。在一定的饱和浓度下，增碳剂加入量越多，溶解、扩散所需要的时间越长，损耗大、吸收率底。
3）稳定性
稳定性在增碳剂的选择中容易被忽视，但对于稳定生产确保质量具有重要的作用。稳定的增碳剂不但检测值控制在范围内有稳定范围内，而且增碳效果稳定，可预测性和可控性好，减少铁液成分微调，提高生产率、防止铁液质量变差。不同种类、不同产地、不同批次的增碳剂，其使用效果可鞥有 差异，应用时必须注意，需在采购和生产的过程中注意收集数据并加以考量。

一、增碳剂分类按照材质分，一般可以分为：石油焦增碳剂、沥青焦增碳剂、煤质增碳剂、冶金焦增碳剂，天然石墨、人造石墨。
其中石油焦增碳剂是目前应用最为广泛的增碳剂。
石油焦按焦化生产工艺划分为延迟焦、釜式焦、流化焦和平炉焦。按热处理温度划分，分为生焦和煅后焦（煅烧焦）两种，生焦是通过延迟焦化（500℃）制备的，含有大量的挥发分，机械强度低，煅后焦是生焦经煅烧（1350℃左右）而得。石油焦按焦炭含硫量高低划分，可分为高硫焦、中硫焦和低硫焦3种。石油焦按石油外观结构形态和性能划分，可分为海绵状焦、针状焦和弹丸焦3种。
二、增碳剂按使用用途分类：钢厂用增碳剂、铸造用增碳剂、化工用还原剂。

一、铁液成分
嘉碳品牌增碳剂中的碳熔点很高（3 727℃），主要通过溶解和扩散两种途径溶于铁液。碳在铁液中溶解度为：Cmax=1.3+0.25T-0.3Si-0.33P-0.45S+0.028Mn式中，T 为铁液温度（℃）。
铁液成分。从上式可以看出Si、S、P 降低C的溶解度，降低增碳剂的吸收率，而Mn 则相反。资料显示：铁液每增加0.1%的C 和Si，增碳剂的吸收率分别降低1~2 和3~4 个百分点； 而每增加1%的Mn，吸收率可增加2%~3%。Si 的影响最大，Mn 次之，C、S 较小。因此实际生产中应先增C，后补Si。
铁液温度。铁液平衡温度（C-Si-O）对吸收率有很大的影响：当铁液温度大于平衡温度时，C 优先与O 反应，铁液中的C 损耗增加，吸收率下降；当铁液温度小于平衡温度时，C 的饱和度下降，C 的扩散速度降低，吸收率也下降；铁液温度等于平衡温度时，吸收率最高。铁液平衡温度（C-Si-O） 随C、Si 不同而变化， 实际生产中嘉碳品牌增碳剂增碳剂多在低于平衡温度（1 150~1 370 ℃）的铁液中溶解扩散。
二、增碳剂方面
嘉碳品牌增碳剂的石墨化微观结构。研究显示碳的结构介于无定型结构和石墨结构之间，为无序叠合的非晶结构。通常情况下，当温度达到2500℃以上并维持一定的时间，才能基本完成石墨化。碳在高温下或者二次加热过程中，其非石墨碳转变为类石墨碳的程度称为碳的石墨化程度，这也是碳显微分析的检测项目之一。基于石墨晶体结构理论可知，石墨结构是由六角碳原子平面网组成的层平面，层与层间以范德华力相连，从而形成向三维方向无限延伸的点阵晶体结构，通过X射线衍射仪测量X 射线，测试石墨化后规则的六角晶形的比例，来测试石墨化度。石墨化程度是增碳剂的重要指标。石墨化程度高不仅可以增加碳的吸收速度，还因其结构具有同铁液石墨的同质异核作用而能够提高铁液的形核能力。石墨化增碳剂和非石墨化增碳剂最大的不同就是石墨化增碳剂既有增碳作用也有一定的孕育效果。
嘉碳品牌增碳剂的超强通指标的控制。嘉碳品牌增碳剂具有高超强通，碳粒的比表面积大，有更大的表面浸润于铁液，加快溶解和扩散，可提高增碳剂的吸收率。

是一种用来增加碳元素(C)的产品，在多个行业均有所使用。炼钢时加入增碳剂可以有效提高钢材的硬度与耐磨性，但如果使用不当造成钢材内的碳元素过多也同时会影响钢材质量。增碳剂在铸造时使用，可大幅度增加废钢用量，减少用量或不用生铁。电炉熔炼的投料方式，应将增碳剂随废钢等炉料一起往里投放，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的情况。

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