高溫煅燒石油焦增碳劑在鑄造電爐中應用

　　在缸套鑄造感應電爐的冶煉過程中，為了提高電爐內鐵水的含碳量，往往需要加入一定量的增碳劑來補充碳。鑄鐵在冶煉過程中，不同用途或客戶要求不同。為了滿足這些特殊要求，會在具體的生產過程中制定不同的含碳量來滿足這些要求，這需要在電爐冶煉過程中添加一定量的增碳劑來達到這個目的。

　　目前常用的增碳劑分為人造石墨、煅燒石油焦和天然石墨。其中人造石墨又稱結晶石墨，原料為粉狀煅燒石油焦，在高溫非氧化氣氛中壓制而成，雜質含量極低。煅后石油焦是精煉石油的副產品，內部雜質含量較高。由于其加工工藝相對簡單，具有明顯的成本優勢。滿足大部分鑄造廠增碳需求，是目前增碳的主要原料。

　　關于增碳劑的添加方法，不同的鑄造廠有不同的方法。第一種是將原料直接加入電爐中;第二種是加入電爐的鐵水中，加熱電磁攪拌或手動攪拌，有條件的再加一次澆包，即取一部分電爐的鐵水放入轉移包中，然后倒入電爐中。不同添加方式的增碳劑吸收率不同，現在我們將通過一系列的測試來驗證不同添加方式增碳劑的吸收率是多少。

　　1 測試條件

　　測試采用3000kg中頻感應電爐。配料所用原料為鐵屑、生鐵和廢鋼。三者的比例為鐵屑60，廢鋼20，生鐵20。所使用的原材料均來自同一批次，也就是說，理論上，它們被認為具有相同的化學成分。進料順序是先加鐵屑，然后是生鐵，最后是廢鋼。根據試驗要求，每爐增碳劑添加量保持不變。不同之處在于增碳劑的添加方式不同。增碳劑的吸收通過最終化學成分測試結果確定。

　　2 測試方法

　　使用3000kg中頻感應電爐，測試分為兩種方案。方案一：電爐加入1800kg鐵屑，然后加入600kg生鐵，冶煉后期加入600kg廢鋼。冶煉完成后，排渣完畢，升溫至1530℃。對化學成分進行取樣和測試。然后在鐵水表面加入10kg增碳劑。小功率加熱10分鐘后，電爐表面增碳劑完全熔化，取樣進行光譜分析;方案二：加鐵屑1800kg，加增碳劑10kg，電爐加鐵屑然后加入600kg生鐵，最后加入600kg廢鋼。冶煉完成后，出渣完成。將鐵水升溫至1530℃后，保溫10分鐘，取樣進行光譜分析。

　　3 測試結果

　　冶煉后的原料鐵屑、廢鋼、生鐵的化學成分碳含量以方案1中未添加增碳劑前化學成分的化學成分碳含量為基準，而計算方案2中碳的波動差異，得到方案2增碳劑的吸收率。具體測試數據如下：

　　3.1增碳劑的吸收率根據最終碳含量的變化計算，增碳劑的碳含量為98 .如表

　　3.2 方案1和方案2增碳劑吸收率趨勢圖

　　4 增碳劑工藝現象

　　方案1在測試過程中，電爐冶煉完成后，通過目測，爐渣中沒有未熔化的增碳劑，測試過程沒有變化。

　　方案2試驗過程中，當鐵屑和生鐵熔化后，開始除渣，然后加入增碳劑，增碳劑浮在鐵水表面.小功率溫度升高后，仍有一部分少量未溶解的增碳劑存在。

　　5 測試結果分析

　　通過兩種方式添加增碳劑的測試，從測試數據來看，方案一的方法直接添加增碳劑添加到鐵水表面進行增碳，增碳劑的平均吸收率僅為78.7，使用增碳將增碳劑的容量與鐵屑一起加入，增碳劑的平均吸收率可以達到85.5左右，比方案1增加7。

　　增碳劑屬于高溫煅燒石油焦。是從固態到半熔融狀態，再到完全溶解在鐵水中的一個漸變過程，符合冶煉規律。增碳劑直接添加到鐵水表面。增碳劑雖然與高溫鐵水直接接觸，但它是與高溫鐵水接觸的表面，上下溫度與空氣直接接觸。

　　6 結論

　　使用感應電爐冶煉增碳劑。在電爐原料中加入增碳劑為好。因為增碳劑密度低，容易上浮，容易在表面結渣排出。

　　增碳劑的熔點比較高，而且其煅燒溫度約為1350℃。如此高的煅燒溫度決定了增碳劑不能在電爐中瞬間溶解。它的溶解是一個比較緩慢的過程，所以增碳劑是伴隨著原料加入的，讓其有足夠的時間和條件加熱溶解。