分為鋼用增碳劑(中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、YB/T192-2001鋼用增碳劑)和鑄鐵用增碳劑，以及其他添加劑，如剎車片用增碳劑和摩擦材料。寧夏增碳劑屬于外加煉鋼、煉鐵增碳原料。優(yōu)質(zhì)增碳劑是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材必不可少的輔助添加劑。

增碳劑的原料有很多種，生產(chǎn)工藝也不一樣，包括木炭、煤炭、焦炭、石墨等。優(yōu)質(zhì)增碳劑一般是指石墨化后的增碳劑。在高溫條件下，碳原子的排列是石墨的微觀形態(tài)，因此稱為石墨化。石墨化可以降低增碳劑中雜質(zhì)的含量，增加碳含量，降低硫含量。

鑄造時(shí)使用增碳劑可以大大增加廢鋼的用量，減少生鐵的用量或不使用生鐵。電爐熔煉的給料方式應(yīng)與廢鋼等爐料一起放入增碳劑中，可選擇在鐵水表面加入小劑量添加劑。但要避免大量投入鐵水，以免氧化過多導(dǎo)致增碳效果不明顯，鑄件碳含量不足。增碳劑的添加量取決于其他原料的比例和含碳量。根據(jù)需要選擇不同類型的鑄鐵增碳劑。增碳劑本身選用純的含碳石墨化物質(zhì)，減少生鐵中雜質(zhì)過多，選用適當(dāng)?shù)脑鎏紕┛梢越档丸T件生產(chǎn)成本。

增碳劑的使用

在冶煉過程中，由于配料或裝載不當(dāng)和脫碳過多，鋼中的碳含量有時(shí)達(dá)不到頂期要求，因此需要在鋼液中增加碳。常用的寧夏增碳劑有增碳生鐵、電極粉、石油焦粉、木炭粉和焦炭粉。轉(zhuǎn)爐冶煉中、高碳鋼種時(shí)，使用含雜質(zhì)很少的石油焦作為增碳劑。對頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼增碳劑的要求是固定碳高，灰分、揮發(fā)分、硫、磷、氮等雜質(zhì)含量低，干燥、清潔、粒度適中。

其固定碳組分為：

w(C)>96%，揮發(fā)分≤1.0%，w(S)≤0.5%，w(水分)≤0.55%，粒度為1一5mm.

粒果粒度太細(xì)，很容易燒壞。如果粒度太粗，會浮在鋼液表面，不容易被鋼水吸收。感應(yīng)電爐的粒度為0.2-6毫米，其中鋼和其他黑色金屬的粒度為1.4-9.5毫米，高碳鋼要求低氮，粒度為0.5-5毫米，需要根據(jù)爐型冶煉工件的具體類型等具體細(xì)節(jié)進(jìn)行判斷和選擇。

1.爐內(nèi)投入法：

增碳劑適用于感應(yīng)爐熔煉，但根據(jù)工藝要求具體使用不同。

(1)在中頻電爐冶煉中使用增碳劑，可按配比或碳當(dāng)量要求隨料添加到電爐中下位置，回收率可達(dá)95%以上;

(2)如果碳量不足以調(diào)整碳分離，首先清除爐內(nèi)的爐渣，然后添加增碳劑。碳通過鐵液加熱、電磁攪拌或人工攪拌溶解吸收，回收率約為90%。如果采用低溫增碳工藝，即爐料只熔化一部分，熔化鐵液溫度較低，所有增碳劑一次性添加到鐵液中，同時(shí)用固體爐料將其壓入鐵液中，防止其暴露在鐵液表面。這種方法鐵液增碳可達(dá)1.0%以上。

2.爐外增碳：

(1)包內(nèi)噴石墨粉

選用石墨粉作為增碳劑，吹入量為40kg/t，預(yù)計(jì)鐵含碳量將從2%增加到3%。隨著鐵液碳含量的逐漸增加，碳利用率下降，鐵液溫度為1600℃，平均為1299℃。噴石墨粉增碳一般以氮為載體，但在工業(yè)生產(chǎn)條件下，使用壓縮空氣更方便，壓縮空氣中的氧氣燃燒產(chǎn)生CO，化學(xué)反應(yīng)熱可以補(bǔ)償部分溫降，CO的還原氛圍有利于提高增碳效果。

(2)出鐵時(shí)使用增碳劑

100-300目的石墨粉增碳劑可以放入包中，也可以從出鐵槽中隨流沖入，出鐵液后充分?jǐn)嚢?，使碳盡可能溶解吸收，碳的回收率在50%左右。

增碳劑的作用

用于鑄造、鑄鐵和鑄鋼，鑄件會對碳有一個(gè)要求，所以寧夏增碳劑顧名思義就是增加鐵液中的碳含量。比如熔煉中常用的爐料是生鐵、廢鋼、回爐料，碳含量高，但采購價(jià)格比廢鋼高。因此，增加廢鋼的數(shù)量，減少生鐵的數(shù)量，添加增碳劑，可以在一定程度上降低鑄造成本。

增碳劑的種類

增碳劑可用作鑄鐵增碳劑的材料很多，如人造石墨、煅燒石油焦、天然石墨、焦炭、無煙煤等。

1.人造石墨

上述各種增碳劑中，品質(zhì)好的是人造石墨。

人造石墨的主要原料是粉狀優(yōu)質(zhì)煅燒石油焦，其中加入瀝青作為粘結(jié)劑，加入少量其他輔料。各種原料配合后，壓制成型，然后在2500~3000℃和非氧化氣氛中處理，使其石墨化。高溫處理后，灰、硫、氣體含量大大降低。

由于人造石墨制品價(jià)格昂貴，鑄造廠常用的人造石墨增碳劑大多是切屑、廢電極和石墨塊的回收材料，以降低生產(chǎn)成本。

為了提高鑄鐵的冶金質(zhì)量，增碳劑應(yīng)首 選人造石墨。

2.石油焦

石油焦是目前廣泛應(yīng)用的增碳劑。

石油焦是精煉原油的副產(chǎn)品。原油經(jīng)常蒸餾或減壓蒸餾得到的渣油和石油瀝青可以作為制造石油焦的原料，然后焦化后得到原油焦。生石油焦的產(chǎn)量不到使用原油的5%。美國生石油焦的年產(chǎn)量約3000萬t。生石油焦中雜質(zhì)含量高，不能直接用作增碳劑，必須先煅燒。

生石油焦有海綿狀、針狀、粒狀和流態(tài)等品種。

海綿石油焦是通過延遲焦化制成的。由于硫和金屬含量高，通常用作煅燒燃料或煅燒石油焦的原料。煅燒海綿焦主要用于制鋁和增碳劑。

針狀石油焦是由芳烴含量高、雜質(zhì)含量低的原料延遲焦化而成。該焦炭具有易破裂的針狀結(jié)構(gòu)，有時(shí)稱為石墨焦，煅燒后主要用于制造石墨電極。

顆粒狀石油焦為硬顆粒狀，由硫和瀝青烯含量高的原料制成，主要用作燃料。

流態(tài)石油焦在流態(tài)床中采用連續(xù)焦化法制成，顆粒細(xì)小，結(jié)構(gòu)無方向性，硫含量高，揮發(fā)分低。

煅燒石油焦是為了去除硫、水和揮發(fā)性物質(zhì)。將生石油焦在1200~1350℃煅燒，基本上可以成為純碳。

煅燒石油焦的大用戶是鋁業(yè)，70%用于制造還原鋁土礦的陽極。大約6%的煅燒石油焦用于鑄鐵增碳劑。

3.天然石墨

天然石墨可分為鱗片石墨和微晶石墨。

微晶石墨灰含量高，一般不用作鑄鐵的增碳劑。

鱗片石墨有很多種:高碳鱗片石墨需要化學(xué)提取，或者加熱到高溫分解揮發(fā)。這種鱗片石墨產(chǎn)量小，價(jià)格高，一般沒有增碳劑;低碳鱗片石墨灰含量高，不適合作為增碳劑使用。中碳石墨作為寧夏增碳劑使用，但用量小。

4.焦炭和無煙煤

在電弧爐煉鋼過程中，可在裝料過程中加入焦炭或無煙煤作為增碳劑。感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵由于灰分和揮發(fā)物含量高，很少用作增碳劑。