增碳劑的種類
增碳劑可以用作铸铁增碳劑的材料很多,常用的有人造石墨、煅烧石油焦、天然石墨、焦炭、无烟煤以及用这类材料配成的混合料。
1.人造石墨
上述各种增碳劑中,品质好的是人造石墨。
制造人造石墨的要紧原料是粉狀的優質煅燒石油焦,在其中加瀝青作爲粘結劑,再进入少量其他輔料。各種原材料配合好以後,將其壓制成形,然後在2500~3000℃、非氧化性氣氛中處理,使之石墨化。經高溫處理後,灰分、硫、氣體含量都大幅度減少。
由于人造石墨制品的价格昂贵,铸造厂常用的人造石墨增碳劑大抵是制造石墨电极时的切屑、废旧电极和石墨块等循环使用的材料,以降低生产成本。
熔炼球墨铸铁时,为使铸铁的冶金质量上乘,增碳劑宜选择人造石墨。
2.石油焦
石油焦是目前广泛应用的增碳劑。
石油焦是精炼原油获得的副产品,原油经常压蒸馏或减压蒸馏获得的渣油及石油沥青,都可以作为制造石油焦的原料,再经焦化后就获得生石油焦。生石油焦的产量大约不到所用原油量的5%。美国生石油焦的年产量约3000万t。生石油焦中的杂质含量高,不能直接用作增碳劑,必须先通过煅烧处置。
生石油焦有海綿狀、針狀、粒狀和流態等品種。
海绵状石油焦是用延迟焦化法制得的,由于其中硫和金属含量较高,通常用作煅烧时的燃料,也可作为煅烧石油焦的的原料。经煅烧的海绵焦,要紧用于制铝业和用作增碳劑。
針狀石油焦,是用芳香烴的含量高、雜質含量低的原料,由延遲焦化法制得的。這種焦炭具有易于破裂的針狀結構,有時稱之爲石墨焦,煅燒後要紧用于制造石墨電極。
粒狀石油焦呈硬質顆粒狀,是用硫和瀝青烯含量高的原料,用延遲焦化法制得的,要紧用作燃料。
流態石油焦,是在流態床內用連續焦化法制得的,呈細小顆粒狀,結構無方向性,硫含量高、揮發分低。
石油焦的煅燒,是爲了取消硫、水分、和揮發分。將生石油焦于1200~1350℃煅燒,可以使其成爲基本上純淨的碳。
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