增碳剂(Recarburizer)是将木炭、焦炭、石墨、煤质等原材料通过高温冶炼制作而成的含有丰富碳元素的铁合金产品,主要组成元素为水分、高碳、低硫、微氮、微硫等元素,增碳剂可分为石油焦增碳剂、石墨增碳剂、煤质增碳剂、复合材料增碳剂、冶金焦增碳剂,主要被应用于炼钢、铸造等冶金行业,在冶金时会产生大量的热能损耗,碳元素会有减少的情况发生影响产品质量,增碳剂的作用就是在碳元素减少的情况下进行补充,避免产品质量下降.
含碳量高的增碳剂的原因有哪些呢?
在铸铁电炉的冶炼过程中,废钢和石墨化增碳剂现在更常用,但是在使用高质量的产品时,每个工厂都有不同的选择,即使用优良的产品,包括煅烧的石油焦和石墨碎,但许多工厂还使用精煤产品。
增碳剂的质量取决于石墨化程度,优良产品包含95-98%的石墨碳,0.02-0.05%的硫和100-200 ppm的氮。精煤产品的碳含量为80-90%,硫含量高于0.5%,氮含量为500-4000ppm。另外,通过添加粘土等将在碳化硅的生产或其他生产方法中生产的石墨细粉或煤粉压缩成颗粒状石墨颗粒,用其他生产方法生产的细石墨粉和煤粉的质量难以区分。这种产品的质量难以识别,并且难以尽快建立标准和测试方法。
如何提升石墨增碳剂的吸收率呢?
首先需要努力研究石墨增碳剂的原料。选择时,应选择粒度中等,密度高的产品,因为它的密度越大,粒度越大,吸收难度就越大。为了获得更高的吸收率并避免在熔化过程中长期高温氧化,初始功率应足够小以延长它的加热时间并增加吸收率。
为了避免石墨增碳剂的缓慢熔化和加热时间,在配料过程中要分批加入。每批的熔化时间为约15分钟。在化学原料的早期阶段,使用低功率来避免由于高温而燃烧。在随后的阶段中,铁水的温度在浆料后迅速升高。如果总量为130kg,则可以采用60kg + 40kg + 30kg的方法来避免大量悬浮在铁水的表面上,而不能有效地与铁水结合,温度过高会引起严重的燃烧。
增碳剂具有的结构特点:
增碳剂中的碳作为元素存在,它在3727°C时熔化,在铁水温度下不能熔化。因此,它的碳主要通过溶解和扩散而溶解在铁水中。当铁水为2.1%时,石墨可以直接溶解在铁水中。但是,没有非石墨的直接溶解,随着时间的流逝,碳将扩散并溶解在铁水中。
只有经过高温处理,碳原子才能从无序排列变为片状排列,片状石墨才能成为更好的石墨核并促进石墨化。好的增碳剂的硫含量非常低,WS <0.03%是重要的指标,它的孔隙率也对效果和吸收率具有重要影响。因此,高温石墨化石油焦的增碳效果优于石墨片状电极。
煅烧煤质增碳剂继承了它的三低(低灰、低硫、低磷)、六高(高发热量、高比电阻、高块煤率、高化学活性、高精煤回收率和高机械强度)的特点,在煅烧过程中提高了固定碳含量,降低挥发分和一些多余杂质,是目前国内铸造业较合适的的耐火材料。
增碳剂可有效提高石墨的成核能力,增加石墨核的数量,有效解决孕育和衰老的问题。为石墨的沉淀和生长提供长期稳定的核,并具有很强的核形成能力,并能有效补偿石墨芯的损失。
在球墨铸铁的生产中,用增碳剂进行预处理可以起到良好的脱氧作用,增加石墨球的数量,提高球化率,使石墨球变圆,变小,减少结瘤剂的数量。由于球墨铸铁炉渣中的FeO含量高于灰铸铁或蠕墨铸铁铸铁中的FeO含量,因此,预铸造炉的使用寿命是制造商非常关心的问题,增碳剂预处理还可以有效地延长铸铁炉衬的使用寿命,消除铁水的氧化因子,减少炉衬的氧化,并使炉衬的使用寿命延长30%-。