增(zeng)碳劑(ji)種類(lei)集錦

 增(zeng)碳劑(ji)可以(yi)用(yong)作(zuo)鑄(zhu)鐵增(zeng)碳劑(ji)的材(cai)料(liao)很多，常用(yong)的(de)有人造(zao)石墨(mo)、煆燒石油(you)焦(jiao)、天(tian)然石墨、焦(jiao)炭(tan)、無煙煤(mei)以(yi)及(ji)用(yong)這(zhe)類(lei)材(cai)料(liao)配成(cheng)的混合料(liao)。

1．人造(zao)石墨(mo)

上述各(ge)種(zhong)增(zeng)碳劑(ji)中，品質(zhi)最好的是(shi)人造(zao)石墨(mo)。

制造(zao)人造(zao)石墨(mo)的主(zhu)要(yao)原料(liao)是(shi)粉(fen)狀的優(you)質(zhi)煆(duan)燒石油(you)焦(jiao)，在(zai)其中加瀝(li)青(qing)作(zuo)為(wei)粘結劑(ji)，再加入少(shao)量其他(ta)輔料(liao)。各(ge)種(zhong)原(yuan)材(cai)料(liao)配合(he)好以(yi)後(hou)，將(jiang)其壓制成形，然後在2500～3000℃、非氧(yang)化性(xing)氣(qi)氛(fen)中處理，使之石(shi)墨化。經高(gao)溫處理後(hou)，灰(hui)分(fen)、硫(liu)、氣(qi)體(ti)含量都大幅度(du)減(jian)少。

由(you)於人造(zao)石墨(mo)制品的(de)價格(ge)昂貴(gui)，鑄(zhu)造(zao)廠常用(yong)的(de)人造(zao)石墨(mo)增(zeng)碳劑(ji)大都(dou)是(shi)制造(zao)石墨(mo)電(dian)極(ji)時的(de)切屑(xie)、廢舊(jiu)電(dian)極(ji)和(he)石墨(mo)塊(kuai)等循環(huan)利用(yong)的(de)材(cai)料(liao)，以(yi)降(jiang)低生(sheng)產成(cheng)本。

熔(rong)煉(lian)球(qiu)墨鑄(zhu)鐵時，為(wei)使鑄鐵(tie)的冶(ye)金(jin)質(zhi)量上乘，增(zeng)碳劑(ji)宜(yi)首(shou)選(xuan)人造(zao)石墨(mo)。

2．石油焦(jiao)

石(shi)油(you)焦(jiao)是(shi)目前廣泛應用(yong)的(de)增(zeng)碳劑(ji)。

石油(you)焦(jiao)是(shi)精煉(lian)原(yuan)油得到(dao)的副(fu)產品，原(yuan)油經常壓(ya)蒸(zheng)餾或減壓蒸(zheng)餾得到(dao)的渣(zha)油(you)及石油瀝(li)青(qing)，都可以(yi)作(zuo)為(wei)制造(zao)石油(you)焦(jiao)的(de)原(yuan)料(liao)，再經(jing)焦(jiao)化後就(jiu)得到(dao)生(sheng)石(shi)油(you)焦(jiao)。生(sheng)石(shi)油(you)焦(jiao)的(de)產量大約(yue)不到(dao)所用(yong)原(yuan)油(you)量的5%。美(mei)國(guo)生(sheng)石(shi)油(you)焦(jiao)的(de)年(nian)產量約(yue)3000萬(wan)t。生(sheng)石(shi)油(you)焦(jiao)中(zhong)的(de)雜(za)質(zhi)含(han)量高，不能直(zhi)接(jie)用(yong)作(zuo)增(zeng)碳劑(ji)，必須(xu)先經(jing)過煆燒處理(li)。

生(sheng)石(shi)油(you)焦(jiao)有海(hai)綿狀、針狀、粒狀和(he)流態等品種(zhong)。

海(hai)綿狀石油(you)焦(jiao)是(shi)用(yong)延遲(chi)焦(jiao)化法(fa)制得的(de)，由(you)於其中硫(liu)和(he)金(jin)屬含量較(jiao)高，通常用(yong)作(zuo)煆(duan)燒時的(de)燃料(liao)，也可(ke)作(zuo)為(wei)煆燒石油(you)焦(jiao)的(de)的(de)原料(liao)。經煆(duan)燒的海(hai)綿焦(jiao)，主(zhu)要(yao)用(yong)於制鋁業和(he)用(yong)作(zuo)增(zeng)碳劑(ji)。

針狀石油(you)焦(jiao)，是(shi)用(yong)芳(fang)香烴(ting)的(de)含量高、雜(za)質(zhi)含(han)量低的原(yuan)料(liao)，由(you)延遲(chi)焦(jiao)化法(fa)制得的(de)。這(zhe)種焦(jiao)炭(tan)具有易(yi)於破(po)裂(lie)的針(zhen)狀結構(gou)，有時稱之為(wei)石墨(mo)焦(jiao)，煆(duan)燒後主(zhu)要(yao)用(yong)於制造(zao)石墨(mo)電(dian)極(ji)。

粒(li)狀石油(you)焦(jiao)呈(cheng)硬(ying)質(zhi)顆(ke)粒(li)狀，是(shi)用(yong)硫(liu)和(he)瀝(li)青(qing)烯(xi)含(han)量高的原料(liao)，用(yong)延遲(chi)焦(jiao)化法(fa)制得的(de)，主(zhu)要(yao)用(yong)作(zuo)燃料(liao)。

流態石(shi)油(you)焦(jiao)，是(shi)在流態床(chuang)內(nei)用(yong)連(lian)續焦(jiao)化法(fa)制得的(de)，呈(cheng)細(xi)小顆(ke)粒(li)狀，結構(gou)無方向(xiang)性(xing)，硫含量高、揮發分(fen)低。

石油(you)焦(jiao)的(de)煆(duan)燒，是(shi)為(wei)了(le)除去(qu)硫、水(shui)分(fen)、和(he)揮發分(fen)。將(jiang)生(sheng)石(shi)油(you)焦(jiao)於1200～1350℃煆(duan)燒，可以(yi)使其成為(wei)基本(ben)上純(chun)凈(jing)的碳。

煆燒石油(you)焦(jiao)的(de)最大(da)用(yong)戶(hu)是(shi)制鋁業，70%用(yong)以(yi)制造(zao)使鋁礬(fan)土還原的(de)陽極(ji)。美(mei)國(guo)生(sheng)產的(de)煆燒石油(you)焦(jiao)，用(yong)於鑄(zhu)鐵(tie)增(zeng)碳劑(ji)的約(yue)占(zhan)6%。

3．天(tian)然石墨

天(tian)然石墨可分(fen)為(wei)鱗片(pian)石墨(mo)和(he)微(wei)晶石(shi)墨兩(liang)類。

微(wei)晶石(shi)墨灰(hui)分(fen)含(han)量高，壹(yi)般不用(yong)作(zuo)鑄(zhu)鐵的(de)增(zeng)碳劑(ji)。

鱗片(pian)石墨(mo)有很多品種(zhong)：高碳鱗片(pian)石墨(mo)需(xu)用(yong)化學方(fang)法(fa)萃(cui)取(qu)，或加熱到(dao)高溫(wen)使其中的(de)氧化物分(fen)解(jie)、揮發，這(zhe)種(zhong)鱗片(pian)石墨(mo)產量不多(duo)、價(jia)格(ge)高，壹(yi)般也不作(zuo)增(zeng)碳劑(ji)；低碳鱗片(pian)石墨(mo)中(zhong)的(de)灰(hui)分(fen)含(han)量高，不宜(yi)用(yong)作(zuo)增(zeng)碳劑(ji)；用(yong)作(zuo)增(zeng)碳劑(ji)的主(zhu)要(yao)是(shi)中碳石墨(mo)，但(dan)用(yong)量也不多(duo)。

天(tian)然石墨的大(da)致(zhi)成(cheng)分(fen)見(jian)表2。

4．焦(jiao)炭(tan)和(he)無煙煤(mei)

電(dian)弧(hu)爐(lu)煉(lian)鋼(gang)過程(cheng)中(zhong)，可以(yi)在(zai)裝料(liao)時配(pei)加焦(jiao)炭(tan)或無煙煤(mei)作(zuo)為(wei)增(zeng)碳劑(ji)。由(you)於其灰(hui)分(fen)和(he)揮發分(fen)含(han)量較(jiao)高，感(gan)應電(dian)爐熔(rong)煉(lian)鑄(zhu)鐵很少用(yong)作(zuo)增(zeng)碳劑(ji)。

關於鑄(zhu)鐵(tie)行業常用(yong)的(de)幾(ji)種(zhong)增(zeng)碳劑(ji)的成(cheng)分(fen)和(he)堆密度(du)，表(biao)3列出了(le)壹(yi)些典型的測(ce)定數據，供參(can)考。