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。而增碳劑吸收率的高低就取決于增碳劑溶解擴(kuò)散速度和氧化損耗速度的綜合作用:在一般情況下,增碳劑顆粒小,溶解速度快,損耗速度大;增碳劑顆粒大,溶解速度慢,損耗速度小。增碳劑粒度大小的選擇與爐膛直徑和容量有關(guān)。一般情況下,爐膛的直徑和容量大,增碳劑的粒度要大一些;反之,增碳劑的粒度要小一些。對(duì)于1t以下電爐熔煉晶體石墨粒度要求0.5~2.5mm;1t~3t電爐熔煉晶體石墨粒度要求2.5~5mm;3t~10t電爐熔煉晶體石墨粒度要求5.0~20mm;覆蓋在澆包中晶體石墨粒度要求0.5~1mm
2.增碳劑加入量的影響
在一定的溫度和化學(xué)成分相同的條件下,鐵液中碳的飽和濃度一定。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,增碳劑加入量越多,溶解擴(kuò)散所需時(shí)間就越長,相應(yīng)損耗量就越大,吸收率就會(huì)降低。
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)。而平衡溫度隨目標(biāo)C、Si含量不同而發(fā)生變化,鐵液在平衡溫度以上時(shí),優(yōu)先發(fā)生碳的氧化,C和O生成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),增碳劑吸收率降低;當(dāng)增碳溫度在平衡溫度以下時(shí),由于溫度較低,碳的飽和溶解度降低,同時(shí)碳的溶解擴(kuò)散速度下降,因而收得率也較低;增碳溫度在平衡溫度時(shí),增碳劑吸收率最高。
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,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,不僅對(duì)爐子的使用壽命有很大影響,而且在增碳劑溶解后,攪拌會(huì)加劇鐵液中碳的損耗。因此,適宜的鐵液攪拌時(shí)間應(yīng)以保證增碳劑完全溶解為適宜。
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。另外,鐵液中硅和硫阻礙碳的吸收,降低增碳劑的吸收率;而錳元素有助于碳的吸收,提高增碳劑吸收率。就影響程度而言,硅最大,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。