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解析:增碳剂的常见分类、粒度选择及增碳原理

时间:2020年5月23日 浏览次数:185次 来源:宁夏永瑞达炭素有限公司

    根据增碳剂中碳的晶体结构不同,可分为晶体态和非晶体态;晶体态的称为石墨增碳剂,非晶体态的称为非石墨增碳剂。石墨增碳剂原材料主要有:石墨电极、石墨电极边角料及碎屑、天然石墨压粒等;此外,碳化硅(SiC)因其具有和石墨相似的六方结构,可以看做是具有特殊形态的石墨增碳剂。非石墨增碳剂主要有沥青焦、煅烧石油焦、焦炭粉、煅烧无烟煤、柴炭等。质量好的增碳剂一般经过石墨化,即在高温条件下,碳原子的排列呈石墨的微观形态。

石墨增碳剂
    根据大多数工厂的使用情况,结合我们在生产过程中对增碳剂的了解,这里仅简单介绍两种常用的增碳剂产品。
    在常用的增碳剂产品中,人造石墨是品质较好的增碳剂品种之一。制造人造石墨的主要原料是粉状的煅烧石油焦,在其中加入少量的其他辅料,原料配齐后压制成形,然后经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。由于其生产工序多及生产周期较长,所以价格较高。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。
    另一种产品煅后石油焦,是目前广泛使用的增碳剂产品之一。石油焦是精炼原油得到的副产品。原油经过常压蒸馏或减压蒸馏得到的油渣及石油沥青,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。石油焦的煅烧是为了脱除硫、水分和挥发物。将生石油焦在1200~1350℃煅烧,可以使其成为基本纯净的碳。

煅后石油焦
石油焦增碳剂哪种质量更好
    普通煅烧石油焦增碳剂,其因为没有经过高温煅烧,或煅烧温度偏低、时间偏短,氮含量一般在9000ppm左右,硫含量也高,在白纸上无法画出清晰的痕迹。
    高温煅烧石油焦增碳剂,氮含量在300~500ppm,硫比前者低很多,在白纸上可以留下清楚痕迹。
    质量更好的高温煅烧石油焦增碳剂,氮含量在100ppm,硫比前者更低。在白纸上可以留下清晰痕迹,手感舒适,就像6B铅笔一样。
增碳剂在铁水中溶解过程及粒度选择
    增碳剂中的石墨熔点高达3527℃,在铁水中是不可能熔化的,只能在增碳剂被铁水完全浸润后通过熔解和扩散进入铁水中,在增碳剂与铁水的界面上过饱和的碳以石墨的形式析出并熔入铁水,在铁水中形成碳原子集团和碳分子团,随着时间的推移,石墨碳不断的在铁水中溶解、扩散形成增碳机制;所以,铁水的增碳过程就是增碳剂在铁水中不断的溶解、扩散过程,当然还包括其氧化烧损过程。增碳剂的粒度大小不同,其溶解扩散和氧化烧损的速度也就不同。一般情况下,增碳剂的颗粒大,溶解速度慢,烧损速度小;颗粒小,溶解快、烧损大;所以选择增碳剂的粒度,要根据熔炼炉的大小、容量等因素来决定。

增碳剂颗粒
    本文着重介绍了增碳剂的分类,以及常见的两种增碳剂产品的介绍,还有增碳剂的增碳原理及粒度选择相关方面的知识;在我们的实际生产活动中,一定要根据实际情况,选择合适的增碳剂产品,才能达到理想的效果。