增碳劑種類(lèi)對(duì)合成鑄鐵組織性能的影響

　　隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)高性能、高品質(zhì)鑄鐵的需求不斷增加，使得鑄造行業(yè)迫切需要選擇更合適的增碳劑，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析合成鑄鐵上增碳劑的結(jié)構(gòu)和性能。更深入研究造成的影響。 為此，本文研究了不同增碳劑的選擇對(duì)合成鑄鐵組織和性能的影響，希望為合成鑄鐵冶煉工藝的進(jìn)一步改進(jìn)提供參考。

　　在鑄鐵行業(yè)，與大量使用新鐵相比，廢鋼來(lái)源更豐富，價(jià)格更低。為節(jié)約成本，再利用國(guó)內(nèi)過(guò)剩的廢鋼資源，鑄造企業(yè)普遍采用廢鋼加增碳劑。鑄鐵就是用這種方法生產(chǎn)的，用這種方法生產(chǎn)的鑄鐵叫做合成鑄鐵。在合成鑄鐵生產(chǎn)中，增碳劑的應(yīng)用可以提高鐵水中的碳含量，穩(wěn)定石墨芯的析出和生長(zhǎng)，從而有效地提高合成鑄鐵的物理機(jī)械性能，從而達(dá)到提高鑄鐵生產(chǎn)質(zhì)量和節(jié)約成本的目的。

　　隨著我國(guó)對(duì)合成鑄鐵技術(shù)研究的不斷深入，廢鋼的添加量也不斷增加。如今，由于電爐冶煉鑄鐵與沖天爐不同，它沒(méi)有增碳源，因此加入的廢鋼已從最初使用合成鑄鐵時(shí)的40增加到目前的80左右。因此，為了使合成鑄鐵的含碳量合格，必須添加相應(yīng)的增碳劑。對(duì)性能的影響進(jìn)行相應(yīng)的研究也是提高合成鑄鐵生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵。

增碳劑的常見(jiàn)種類(lèi)

　　在生產(chǎn)中對(duì)于合成鑄鐵，增碳劑的選擇對(duì)其組織和性能的改善有著非常重要的影響。增碳劑有很多種。根據(jù)增碳劑中碳的形態(tài)，可分為非石墨增碳劑和石墨增碳劑兩種。其中，在石墨增碳劑中，以廢石墨電極、天然石墨顆粒、石墨電極邊角料或邊角料較為典型。另外，類(lèi)似石墨結(jié)構(gòu)的碳化硅結(jié)構(gòu)也是一種特殊的石墨增碳劑。在非石墨增碳劑中，比較典型的主要是煅燒石油焦、瀝青焦、煅燒無(wú)煙煤。在合成鑄鐵的生產(chǎn)中，主要選用結(jié)晶增碳劑，增碳劑的主要成分是石墨。

　　在合成鑄鐵的生產(chǎn)中，考慮需要大量添加廢鋼，由于廢鋼本身含碳量低，導(dǎo)致鑄鐵冶煉生產(chǎn)過(guò)程中鐵水含碳量普遍偏低，因此必須進(jìn)行滲碳處理。增碳劑中的碳在鐵水中熔化時(shí)，主要是通過(guò)擴(kuò)散和溶解來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果鐵水中的碳含量為2.1，選擇石墨增碳劑后，碳含量會(huì)直接溶入鐵水中。國(guó)外有學(xué)者對(duì)碳在鐵溶液中的溶解度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)設(shè)置溫度為1623-1923℃溫度范圍內(nèi)的多種不同含碳物質(zhì)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，分析了這些物質(zhì)在鐵水中的溶解作用。

　　固體顆粒表面液體邊界層中碳的傳質(zhì)影響碳在鐵水中的溶解。通過(guò)對(duì)比煤粒、焦炭和石墨三種增碳劑的應(yīng)用效果，可以清楚地發(fā)現(xiàn)，石墨增碳劑必須具有更快的擴(kuò)散和溶解速度，利用微觀環(huán)境來(lái)部分溶解增碳劑煤炭。觀察顆粒和石油焦增碳劑，可以發(fā)現(xiàn)這些增碳劑表面有一層很薄的薄膜。正是這種膜的存在，影響了碳在鐵水中的擴(kuò)散和溶解速度。