增碳劑的種類
增碳劑可以用作鑄鐵增碳劑的材料很多,常用的有人造石墨、煅燒石油焦、天然石墨、焦炭、無煙煤以及用這類材料配成的混合料。
1.人造石墨
上述各種增碳劑中,品質(zhì)好的是人造石墨。
制造人造石墨的主要原料是粉狀的優(yōu)質(zhì)煅燒石油焦,在其中加瀝青作為粘結(jié)劑,再加入少量其他輔料。各種原材料配合好以后,將其壓制成形,然后在2500~3000℃、非氧化性氣氛中處理,使之石墨化。經(jīng)高溫處理后,灰分、硫、氣體含量都大幅度減少。
由于人造石墨制品的價格昂貴,鑄造廠常用的人造石墨增碳劑大都是制造石墨電極時的切屑、廢舊電極和石墨塊等循環(huán)利用的材料,以降低生產(chǎn)成本。
熔煉球墨鑄鐵時,為使鑄鐵的冶金質(zhì)量上乘,增碳劑宜選擇人造石墨。
2.石油焦
石油焦是目前廣泛應(yīng)用的增碳劑。
石油焦是精煉原油得到的副產(chǎn)品,原油經(jīng)常壓蒸餾或減壓蒸餾得到的渣油及石油瀝青,都可以作為制造石油焦的原料,再經(jīng)焦化后就得到生石油焦。生石油焦的產(chǎn)量大約不到所用原油量的5%。美國生石油焦的年產(chǎn)量約3000萬t。生石油焦中的雜質(zhì)含量高,不能直接用作增碳劑,必須先經(jīng)過煅燒處理。
生石油焦有海綿狀、針狀、粒狀和流態(tài)等品種。
海綿狀石油焦是用延遲焦化法制得的,由于其中硫和金屬含量較高,通常用作煅燒時的燃料,也可作為煅燒石油焦的的原料。經(jīng)煅燒的海綿焦,主要用于制鋁業(yè)和用作增碳劑。
針狀石油焦,是用芳香烴的含量高、雜質(zhì)含量低的原料,由延遲焦化法制得的。這種焦炭具有易于破裂的針狀結(jié)構(gòu),有時稱之為石墨焦,煅燒后主要用于制造石墨電極。
粒狀石油焦呈硬質(zhì)顆粒狀,是用硫和瀝青烯含量高的原料,用延遲焦化法制得的,主要用作燃料。
流態(tài)石油焦,是在流態(tài)床內(nèi)用連續(xù)焦化法制得的,呈細(xì)小顆粒狀,結(jié)構(gòu)無方向性,硫含量高、揮發(fā)分低。
石油焦的煅燒,是為了除去硫、水分、和揮發(fā)分。將生石油焦于1200~1350℃煅燒,可以使其成為基本上純凈的碳。
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