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增碳剂的种类

文章来源: 更新时间:2014-11-27

  增碳剂可以用作铸铁增碳剂的材料很多,常用的有人造石墨、煅烧石油焦、天然石墨、焦炭、无烟煤以及用这类材料配成的混合料。
  1.人造石墨
  上述各种增碳剂中,品质最好的是人造石墨。
  制造人造石墨的主要原料是粉状的优质煅烧石油焦,在其中加沥青作为粘结剂,再加入少量其他辅料。各种原材料配合好以后,将其压制成形,然后在2500~3000℃、非氧化性气氛中处理,使之石墨化。经高温处理后,灰分、硫、气体含量都大幅度减少。
  由于人造石墨制品的价格昂贵,铸造厂常用的人造石墨增碳剂大都是制造石墨电极时的切屑、废旧电极和石墨块等循环利用的材料,以降低生产成本。
  熔炼球墨铸铁时,为使铸铁的冶金质量上乘,增碳剂宜首选人造石墨。
  2.石油焦
  石油焦是目前广泛应用的增碳剂。
  石油焦是精炼原油得到的副产品,原油经常压蒸馏或减压蒸馏得到的渣油及石油沥青,都可以作为制造石油焦的原料,再经焦化后就得到生石油焦。生石油焦的产量大约不到所用原油量的5%。美国生石油焦的年产量约3000万t。生石油焦中的杂质含量高,不能直接用作增碳剂,必须先经过煅烧处理。
  生石油焦有海绵状、针状、粒状和流态等品种。
  海绵状石油焦是用延迟焦化法制得的,由于其中硫和金属含量较高,通常用作煅烧时的燃料,也可作为煅烧石油焦的的原料。经煅烧的海绵焦,主要用于制铝业和用作增碳剂。
  针状石油焦,是用芳香烃的含量高、杂质含量低的原料,由延迟焦化法制得的。这种焦炭具有易于破裂的针状结构,有时称之为石墨焦,煅烧后主要用于制造石墨电极。
  粒状石油焦呈硬质颗粒状,是用硫和沥青烯含量高的原料,用延迟焦化法制得的,主要用作燃料。
  流态石油焦,是在流态床内用连续焦化法制得的,呈细小颗粒状,结构无方向性,硫含量高、挥发分低。
  石油焦的煅烧,是为了除去硫、水分、和挥发分。将生石油焦于1200~1350℃煅烧,可以使其成为基本上纯净的碳。
  煅烧石油焦的最大用户是制铝业,70%用以制造使铝矾土还原的阳极。美国生产的煅烧石油焦,用于铸铁增碳剂的约占6%。
  3.天然石墨
  天然石墨可分为鳞片石墨和微晶石墨两类。
  微晶石墨灰分含量高,一般不用作铸铁的增碳剂。
  鳞片石墨有很多品种:高碳鳞片石墨需用化学方法萃取,或加热到高温使其中的氧化物分解、挥发,这种鳞片石墨产量不多、价格高,一般也不作增碳剂;低碳鳞片石墨中的灰分含量高,不宜用作增碳剂;用作增碳剂的主要是中碳石墨,但用量也不多。
  4.焦炭和无烟煤
  电弧炉炼钢过程中,可以在装料时配加焦炭或无烟煤作为增碳剂。由于其灰分和挥发分含量较高,感应电炉熔炼铸铁很少用作增碳剂。