增碳剂分哪几种?作者:盘锦嘉碳新材料有限公司
增碳剂的种类很多,可以用作铸铁的增碳剂也很多,但质量却相差悬殊,价格相差也很大 。而近几年市场上又不断推出很多新鲜词儿,让广大采购商云里雾里,想要跳出这个坑,先要了解什么是增碳剂 。
1、品质最好的增碳剂:人造石墨
优点:粉状优质煅烧石油焦+沥青粘结剂+其他辅料压制成型;
2500——3000℃非氧化气氛中处理使之石墨化,因此石墨晶体结构成分高,纯度高,杂质少 。
缺点:成本高,价格高 。
2、石油焦
通过以上生产工艺可以看出石油焦增碳剂的生产过程对环境的要求是比较高的,环保现在管得越来越严,没有环评手续,没有点硬件配套设备设施,一般不敢直接说自己是生产商的 。
另外,上面的工艺可以看出原油的含硫量直接决定着石油焦增碳剂硫含量 。目前辽河油田是世界低硫原油产地,因此石油焦的质量自然好 。
最后,硫到底对产品有什么影响呢?影响是很大的 。以球墨铸铁生产的发动机曲轴为例,这种铸件的机械性能要求是非常严格,不仅要做抗拉、硬度的检测,还要做屈服强度的检测,因此产品的任何缺陷因素都要最大化的控制 。而增碳剂的硫含量控制在0.05%以下,氮含量在200ppm以下的低硫低氮增碳剂,硫、氮等有害元素含量降到最低,才能最大程度的减少氮气孔的产生,提高铸件的机械性能 。
3、天然石墨、焦炭和无烟煤,这些增碳剂因杂质等有害元素含量大,因此不建议使用 。
4、目前市场上又出现半石墨化增碳剂、高温石墨增碳剂、中温石墨增碳剂,这些名称都是生产过程中的名称,而选择增碳剂最重要的微量元素的指标是体现不出来的,因此选购时要谨慎 。
石油焦增碳剂与石墨化增碳剂如何区分?增碳剂分为普通增碳剂和石墨化增碳剂 。
普通增碳剂又分为煅烧石油焦和煅烧煤两种 。煅烧石油焦由炼油厂的延迟焦经1400℃的高温煅烧而成,煅烧煤增碳剂则由优质无烟煤经1200℃的高温煅烧而成 。
石墨化增碳剂是以煅烧石油焦为原料,经高温石墨化制作而成 。
增碳剂的性能特点
增碳剂为非金属材料,其熔点1200℃~1300℃左右,优质增碳剂性能稳定,吸收速度快,吸收率高 。
增碳剂的作用原理
增碳剂在炼钢和铸造中主要起增加碳的作用 。
冲天炉熔烧铸铁时,熔融的铁液以液滴形式通过灼热的底焦,增碳效果好 。感应电炉在熔炼合成铸铁时(废钢+增碳剂),增碳剂是必不可少的 。以增碳剂代替生铁可以减少生铁中的“有害遗传”,提高铁液的冶金质量 。
根据冶炼工艺的不同,增碳剂可以增加钢材、铸件的机械强度 。增碳剂可促进铁液中石墨的形核能力,增加球墨铸铁的球墨数量、改善灰铸铁的微观组织结构,并提高灰铸铁强度,使碳元素在铸件中以A型石墨出现,得到细小、均匀的石墨,促进球化及孕育过程 。
增碳剂的原料有很多种,生产工艺也各异 。并非市面上说采用石墨粉剂经压制成型,这种生产方式需要添加过多的粘结剂成型,含碳量一般达不到优质增碳剂的要求 。压制后的石墨粉,因为是固体块状,没有多孔隙结构,所以吸收速度和吸收率不如煅烧、焙烧成型的增碳剂 。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志的含量,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 。绝大多数增碳剂都适用于电炉熔炼,也有少部分吸收速度特别快的增碳剂用于冲天炉 。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 。
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