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重庆增碳原理,增碳剂厂家

  增碳剂中以单质形式存在的碳,熔化温度为3727℃,在铁液温度下不能熔化,因此,增碳剂中的碳主要通过溶解和扩散两种方式溶于铁液。当铁液的wC=2.1%时,石墨增碳剂中的石墨可直接在铁液中溶解直溶。而非石墨碳的直溶现象基本不存在,只是随着时间的推移,碳在铁液中逐渐扩散溶解。因此,对于电炉熔炼合成铸铁的增碳,采用石墨增碳的增碳速度显著高于非石墨增碳剂。

  有资料显示,碳在铁液中的溶解受到达固体粒子表面液体边界层传制动的影响。用焦炭和煤颗粒所得的结果与石墨所得的结果对比,发现石墨增碳剂在铁液中的扩散溶解速度明显快于焦炭和煤颗粒一类的增碳剂。用电子显微镜观察了部分溶解的焦炭和煤颗粒样品,发现在样品表面形成了一层很薄的粘性灰层,这是影响其在铁液中扩散溶解性的主要原因。

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。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。增碳剂的加入量,根据其他原材料的配比和含碳量来定。不同种类的铸铁,根据需要选择不同型号的增碳剂。增碳剂特点本身选择纯净的含碳石墨化物质,降低生铁里过多的杂质,增碳剂选择合适可降低铸件生产成本。


铸铁的增碳和常用的增碳剂

冲天炉熔炼铸铁时,熔融的铁以液滴通过灼热的底焦,增碳效果很好,通常可以通过调整底焦高度、控制炉料配比和铁液温度来控制增碳量,有必要采用增碳剂的情况很少。

感应电炉熔炼铸铁时,炉内没有碳源,炉料中废钢的用量又多,增碳剂一般都是必不可少的。增碳剂的品种及其特征,不仅影响增碳效率,对铸件的冶金质量也有重要的影响。

一、铁液中的碳

碳在常压下的熔点为3550℃,沸点为4194℃,3500℃开始升华,是熔点最-高的元素。在常温下,增碳剂 质量 好,各种含碳材料中的碳基本上都不具活性,凉山增碳剂,在高温下却有很强的反应能力。在有氧的条件下加热,无定形碳在350℃以上就会发生氧化反应,石墨则在450℃以上发生氧化反应。碳氧化所产生的CO2在高温下是不稳定的,易于释放氧而形成CO。大气中的CO2在1000℃下基本上都转变为CO,残留的CO2不到1%。

铁液中的碳,主要以两种状态存在:

一种是溶于铁液中,称之为溶解碳

另一种是以亚微观的颗粒悬浮于铁液中,也称为游离碳,其形态是晶态石墨。

灰铸铁铁液凝固过程中,溶解碳主要以石墨的形态析出,少量固溶于共晶奥氏体。共析转变时,固溶于奥氏体中的碳,一部分以化合碳Fe3C析出,一部分扩散到已形成的石墨上。常温下,除合金含量高的奥氏体铸铁外,固溶于铁中的碳很少。

凝固后的铸铁中碳含量的测定值,是其中化合碳量、游离碳含量和少量固溶碳量的总和。

浇注铁液制成的铸件中,微观组织中化合碳的含量,化合碳的形态和弥散程度,游离碳的形态和尺寸,都取决于铸铁的化学成分、铁液的过热程度、铁液的处理过程和铸件的冷却速率。对于控制铸铁质量,这些都是至关重要的问题。

除此以外,在高温下,铁液中的碳易于被氧化成为CO,所以有人认为铁液中的碳也是一种“气体形成元素”。CO在铁液中的溶解度很小,形成后即释放于邻近液面的大气中。

铁液中硅含量高,则溶解于其中的碳以石墨析出的倾向大,在这种条件下,要使铁液增碳当然困难。铁液中硅含量低,增碳就比较容易。因此,铸铁熔炼过程中的增碳应在增硅以前进行。

对铸铁进行孕育处理时,细小的孕育剂弥散分布,产生大量硅浓度高的微区,促使该处的 碳以微细的晶态石墨析出,形成铁液共晶凝固阶段的石墨化核心。铁液经孕育处理后,随着放置时间的延长,高浓度的硅又逐渐向周边扩散,硅浓度降低后,微细的晶态石墨又会逐渐溶于铁液,孕育作用也就随之逐渐衰退。

为了使铸铁组织中石墨的形态和尺寸符合要求,铁液中必须有这样的微细晶态石墨,作为共晶凝固时的石墨化晶核。除此以外,铁液中还需要氧化物、硫化物、硫氧复合化合物之类的夹杂物,作为石墨的外来晶核。

如果铁液在感应电炉中保持时间很长(20小时以上),由于长时间处于高温状态,又有感应电流的搅拌作用,微细的晶态石墨和外来结晶核心都逐渐溶于铁液,石墨化的核心大幅度减少。这样的铁液,过冷度很大,对孕育处理的回应能力极差,增碳剂 采购请到,不可能通过孕育处理使铸铁具有符合要求的微观组织,因而,即使化学成分完全符合要求,也不能用以浇注铸件。这种缺乏石墨结晶核心的铁液,美国通常称之为“周一晨间铁液(Monday morning iron)”,因为,大型感应电炉中贮存的铁液,增碳剂 价格,经周末休假后,周一上班时就是这种状况。这是一个令人十分头痛的问题,目前,处理周一晨间铁液的方法是:加入废钢使铁液激冷,同时加入硅铁,以促进析出微细的晶态石墨,增加石墨化所必需的核心。



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