石墨增碳剂是指碳素产品通过高温或者其他方式使其的分子结构改变,有规则的排列,这种分子排列方式,碳的分子间距更宽,更利于在铁液或者钢液中分解形核。现在市场上的石墨增碳剂一般来说来自两种途径,一种是石墨电极的废料切割,再一个就是石油焦3000度的石墨化产品。
⑴促进石墨化的工艺措施是减少铁液收缩的好措施。
电炉熔炼:增碳技术的应用是解决铁液收缩的关键技术。由于铁液凝固过程中的石墨析出产生石墨化膨胀作用,良好的石墨化会减少铁液的收缩倾向,因此,增碳技术是好的工艺。
由于加入增碳剂提高了铁液的石墨化能力,因此,采用全废钢熔炼加增碳剂的工艺,铁液的收缩倾向反而更小。这是非常重要的一个观念转变,传统的观念是认为多加废钢会铁液的收缩倾向,这样我们就容易走入一个误区,不愿意多用废钢,而喜欢多用一些生铁。
多用生铁的缺点是:生铁中有许多粗大的过共晶石墨,这种粗大的石墨具有遗传性,如果低温熔炼,粗大的石墨难以消除,粗大的石墨从液态遗传到了固态,使凝固过程中本来由于石墨析出应该产生的膨胀作用削弱,因此使铁液凝固过程中的收缩倾向,粗大的石墨又必然降低了材料的性能。因此,与用废钢增碳工艺相比,大量用生铁的缺点就是:①强度性能低。同样成分做过对比试验,性能低半个排号。②收缩倾向大。同样条件下,比废钢增碳工艺收缩大。
对于电炉熔炼,增碳技术的核心是使用高品质的增碳剂。采用废钢增碳工艺,增碳剂就成为增碳工艺中重要的环节。增碳剂质量的好坏决定了铁液质量的好坏,增碳工艺能否获得好的石墨化效果,减少铁液收缩,主要取决于增碳剂:① 增碳剂一定要选用经过高温石墨化处理的增碳剂。只有经过高温石墨化处理,碳原子才能从原来的无序排列变成片状排列,片状石墨才能成为石墨形核的好核心,促进石墨化。②好的增碳剂含硫都非常低,w(S)小于0.03%是一个重要的指标。
对于冲天炉熔炼:高温熔炼是关键的技术指标,高温熔炼可以有效消除生铁粗大石墨的遗传性。高温熔炼可以提高渗碳率,减少配料中的生铁加入量。以渗碳方式获得的碳活性好,要比多加生铁带来的碳有更好的石墨化作用,反映在铸件上,就是石墨的形态更好,分布更均匀。石墨的形态好,就会提高材料的性能,包括切削性能,而 石墨化效果好,就能减少铁液的收缩倾向。
石墨化增碳剂:要合理运用石油焦增碳剂还需要根据分类来使用,石油焦增碳剂可分为海绵状石油焦增碳剂、针状石油焦增碳剂、粒状石油焦增碳剂、烟烧石油焦增碳剂
保护的石墨资源已经迫在眉睫。这两年虽然石墨行业也开始实行石墨生产总量的调控,根据需求总量来调控矿山生产量,但是非法采矿现象仍然存在,石墨的供应量依旧大于需求量,建议管理部门加大粒度处罚乱采滥挖的矿点。对几处大型的石墨产业园区进行资源整合,淘汰不具备一定工艺能力和技术水平的中小矿点,整合不合理、能耗高、污染严重的中小型企业,避免中、低炭石墨产品过多生产,控制石墨低端产品市场的投放量,如将鸡西和萝北云山的产能在旺季时缩为一半,淡季时停工减产。
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