影響增碳劑吸收率的六大因素

　　1、增碳劑粒度對吸收率的影響

　　使用增碳劑的增碳過程主要包括溶解擴散發展過程和氧化損耗管理過程。溶解速率、擴散速率和氧化損失速率隨顆粒大小不同，吸附速率取決于溶解速率、擴散速率和氧化損失速率。在一般情況下,增碳劑顆粒小,溶解速度快,損耗速度大;增碳劑顆粒大,溶解速度慢,損耗速度小。例如,在110kg 高頻感應爐中,粒度小的增碳劑溶解速度很快,在沒來得及氧化損耗前大部分已溶解于鐵液中,只有少部分損耗掉,因此吸收率高。在60kg感應爐中,爐膛的直徑和容量較大,增碳劑粒度如果相對爐膛的直徑和容量太小,損耗速度很快,吸收率低;而大粒度相對于爐膛直徑和容量來說,增碳劑溶解速度較快,損耗速度較慢,溶解占據主導作用,吸收率高。增碳劑粒度大小的選擇與爐膛直徑和容量有關， 般情況下，爐膛的直徑和容量大，增碳劑的粒度要大一些;反之，增碳劑的粒度要小一些。

　　2、增碳劑加入量對吸收率的影響

　　在一定的溫度和相同的化學成份下，鐵液中碳的飽和濃度是確定的。鑄鐵中碳的溶解極限為C %= 113 + 010257 T - 0131Si %- 0133P %- 0145 S %+ 01028Mn %( T 為鐵液溫度) 。在一定飽和度下，增碳劑加入量越多，溶解擴散所需時間就越長，相應損耗量就越大，吸收率就會降低。

　　3、飽和濃度一定，溫度對增碳劑吸收率的影響

　　鐵液的氧化性與C - Si - O 系的平衡溫度有關, 即鐵液中的O 與C、Si 有如下的反應7: Si+ 2 O= SiO2 (s) , C+O= CO(g) ,SiO2 (s) + 2 C= Si+ 2CO(g) 。Δ G 0T = 549359 - 309145 T (3)lg 〔Si〕〔C〕2 = -27486T+ 15147 (4)

　　平衡溫度T隨目標CSi含量不同而變化,如式所示。依式可以計算出平衡溫度。當鐵液成分( %) 為: 219-311C、110-112Si 時, 平衡溫度為13-80 左右。鐵液在平衡溫度以上時,優先發生碳的氧化,C和O生成CO和CO2。這樣, 鐵液中的碳氧化損耗增加。因此，在平衡溫度以上時，增碳劑吸收率降低。當增碳溫度在平衡溫度以下時，由于溫度較低，碳的飽和溶解度降低， 同時碳的溶解擴散速度下降，因而收得率也較低。因此,增碳溫度在平衡溫度時,增碳劑吸收率。但由于在實驗室和生產過程中, 鐵液溫度總會受到諸多因素的影響, 所以, 實際增碳溫度在計算出的平衡溫度上加減10 ℃左右波動。

　　4、鐵液攪拌對增碳劑吸收率的影響

　　在增碳劑未完全溶解前，攪拌時間長，吸收率高。攪拌有利于碳的溶解和擴散，可以有效的減少增碳劑浮在表面被燒損。攪拌還可以減少增碳保溫時間，使生產周期縮短，避免鐵液巾合金元素燒損。

　　4.但攪拌時間過長，不僅對爐子的使用壽命有很大影響，而且在增碳劑溶解后，攪拌會加劇鐵液中碳的損耗。因此，適宜的鐵液攪拌時間應以保證增碳劑溶解為適宜。

　　5、鐵水化學成分對增碳劑吸收率的影響。

　　增碳劑吸收率大約降低1 %-2 %; 硅量每增加0.11% , 增碳劑吸收率大約降低3 %-4 %; 硫量每增加0.1% , 增碳劑吸收率大約降低1 %-2 %; 錳量每增加0.1 % , 增碳劑吸收率大約提高2 %-3 %。由此可見，當鐵液中初始碳含量高時，在一定的溶解極限下，增碳劑的吸收速度慢，吸收量少，燒損相對較多，增碳劑吸收率低。當鐵液初始碳含量低時，情況相反。另外，鐵液中硅和硫阻礙碳的吸收，降低增碳劑的吸收率。而錳元素有助于碳的吸收, 提高增碳劑吸收率。就影響程度而言,硅,錳次之,碳、硫影響較小。因此,在實際生產過程中,應先增錳,再增碳,最后增硅。

　　6、增碳工藝對鑄鐵可以組織和性能的影響

　　增碳工藝對鑄鐵組織的影響經過用增碳劑增碳處理后的鑄鐵, 在鐵液中生成了大量彌散分布的非均質結晶核心, 降低了鐵液的過冷度, 促使生成以A 型石墨為主的石墨組織; 同時, 由于生鐵用量少, 其遺傳作用大為削弱, 因此使A 型石墨片分枝發達不易長大, 使得石墨短小且均勻。