1.增碳劑粒度的影響
使用增碳劑的增碳過程包括溶解擴(kuò)散過程和氧化損耗過程。增碳劑的粒度大小不同,溶解擴(kuò)散速度和氧化損耗速度也就不同。增碳劑吸收率的高低取決于增碳劑溶解擴(kuò)散速度和氧化損失速度的綜合作用:一般來(lái)說,寧夏增碳劑粒子小,溶解速度快,損失速度大的增碳劑粒子大,溶解速度慢,損失速度小。增碳劑粒度大小的選擇與爐膛直徑和容量有關(guān)。一般來(lái)說,爐膛的直徑和容量較大,增碳劑的粒度較大;相反,增碳劑的粒度較小。對(duì)低于1t的電爐熔煉晶體石墨粒度要求為0.5~2.5mm;對(duì)低于1t~3t的電爐熔煉晶體石墨粒度要求為2.5~5mm;對(duì)低于3t~10t的電爐熔煉晶體石墨粒度要求為5.0~20mm;對(duì)高于0.5~1mm的覆蓋物要求為0.5~1mm。
2.增碳劑加入量的影響
在一定溫度和化學(xué)成分相同的情況下,鐵液中碳的飽和濃度是一定的。鑄鐵中碳的溶解極限為([C%]=1.3+0.0257T-0.31[Si%]-0.33[P%]-0.45[S%]+0.028[Mn%](T為鐵液溫度)。在一定飽和度下,碳化劑的添加量越多,溶解擴(kuò)散所需的時(shí)間越長(zhǎng),相應(yīng)的損失量越大,吸收率越低。
3.溫度對(duì)增碳劑吸收率的影響
從動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的觀點(diǎn)分析,鐵液的氧化性與C-Si-O系的平衡溫度有關(guān),即鐵液中的O與C、Si會(huì)發(fā)生反應(yīng)。平衡溫度隨目標(biāo)c、si含量變化,鐵液在平衡溫度以上時(shí),優(yōu)先發(fā)生碳氧化,c和o產(chǎn)生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(shí),碳化劑的吸收率下降的碳化溫度低于平衡溫度時(shí),由于溫度低,碳的飽和溶解度下降,同時(shí)碳的溶解擴(kuò)散速度下降,收獲率也低的碳化溫度在平衡溫度下,碳化劑的吸收率高。
4.鐵液攪拌對(duì)增碳劑吸收率的影響
攪拌有利于碳的溶解和擴(kuò)散,避免增碳劑浮在鐵液表面被燒損。在增碳劑未完全溶解前,攪拌時(shí)間長(zhǎng),吸收率高。攪拌還可以減少增碳保溫時(shí)間,使生產(chǎn)周期縮短,避免鐵液中合金元素?zé)龘p。但攪拌時(shí)間過長(zhǎng),不但對(duì)爐齡有很大影響,而且當(dāng)寧夏增碳劑溶解后,攪拌會(huì)加劇鐵液中碳的流失。因此,適當(dāng)?shù)蔫F液攪拌時(shí)間應(yīng)保證碳化劑完全溶解。
5.鐵液化學(xué)成分對(duì)增碳劑吸收率的影響
當(dāng)鐵液中初始碳含量高時(shí),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(duì)較多,增碳劑吸收率低。當(dāng)鐵液初始碳含量較低時(shí),情況相反。此外,鐵液中的硅和硫阻礙了碳的吸收,降低了增碳劑的吸收率;而錳則促進(jìn)了碳的吸收,提高了寧夏增碳劑的吸收率。就影響程度而言,硅大,錳次之,碳、硫影響較小。因此,實(shí)際生產(chǎn)過程中,應(yīng)先增錳,再增碳,后增硅