增碳劑
分煉鋼用增碳劑(中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),YB/T192-2001煉鋼用增碳劑)和鑄鐵用增碳劑,以及其他一些添加材料也有用到增碳劑,譬如剎車片用添加劑,作摩擦材料。增碳劑屬于外加煉鋼、煉鐵增碳原料。優(yōu)質(zhì)增碳劑是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材必不可少的輔助添加劑。
增碳劑介紹
增碳劑的原料有很多種,生產(chǎn)工藝也各異,有木質(zhì)碳類,煤質(zhì)碳類,焦炭類,石墨類等,其中各種分類下又有很多小種類。優(yōu)質(zhì)增碳劑一般指經(jīng)過石墨化的增碳劑,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質(zhì)的含量,提高增碳劑的碳含量,降低硫含量。
增碳劑在鑄造時使用,可大幅度增加廢鋼用量,減少生鐵用量或不用生鐵。電爐熔煉的投料方式,應(yīng)將增碳劑隨廢鋼等爐料一起往里投放,小劑量的添加可以選擇加在鐵水表面。但是要避免大批量往鐵水里投料,以防止氧化過多而出現(xiàn)增碳效果不明顯和鑄件碳含量不夠的情況。增碳劑的加入量,根據(jù)其他原材料的配比和含碳量來定。不同種類的鑄鐵,根據(jù)需要選擇不同型號的增碳劑。增碳劑特點本身選擇純凈的含碳石墨化物質(zhì),降低生鐵里過多的雜質(zhì),增碳劑選擇合適可降低鑄件生產(chǎn)成本。
增碳劑的使用
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(dá)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。
其固定碳組分為:
C>96%,V≤1.0%,S≤0.5%,W≤0.55%,粒度為1一5mm.
粒度太細(xì)容易燒損,太粗加入后浮在鋼液表面,不容易被鋼水吸收。針對感應(yīng)電爐的顆粒度在0.2-6mm,其中鋼和其他黑色金屬顆粒度在1.4-9.5mm,高碳鋼要求低氮,顆粒度在0.5-5mm,等等具體需要根據(jù)具體的爐型冶煉工件的種類等等細(xì)節(jié)具體判斷和選用。
1.爐內(nèi)投入法:
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(dá)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(dá)1.0%以上。
2.爐外增碳:
(1)包內(nèi)噴石墨粉選用石墨粉做增碳劑,吹入量為40kg/t,預(yù)期能使鐵液含碳量從2%增到3%。隨著鐵液碳含量逐漸升高,碳量利用率下降,增碳前鐵液溫度1600℃,增碳后平均為1299℃。噴石墨粉增碳,一般采用氮氣做載體,但在工業(yè)生產(chǎn)條件下,用壓縮空氣更方便,而且壓縮空氣中的氧燃燒產(chǎn)生CO,化學(xué)反應(yīng)熱可補償部分溫降,而且CO的還原氣氛利于改善增碳效果。
(2)出鐵時使用增碳劑
可將100-300目的石墨粉增碳劑放到包內(nèi),或從出鐵槽隨流沖入,出完鐵液后充分?jǐn)嚢?,盡可能使碳溶解吸收,碳的回收率在50%左右。
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