Почему углеродная добавка считается «жизненно важным элементом» в литье стали?
2026-01-12
За кулисами плавки стали углеродные добавки служат точными «регуляторами углерода», незаметно дополняя содержание углерода для оптимизации характеристик литья. От искусственного графита до нефтяного кокса — каждый выбор определяет изменение качества стали. С годовой производственной мощностью 200 000 тонн Jiaming оказывает важную поддержку мировой литейной промышленности.
Определение и назначение углеродных добавок
Во время выплавки стали такие факторы, как продолжительность выплавки и удержание тепла, приводят к потере углерода в расплавленном железе, что приводит к несоответствию содержания углерода стандартам. Углеродные добавки, как вещества с высоким содержанием углерода, специально разработаны для компенсации этого сгоревшего углерода. Они не только позволяют стали достичь желаемого содержания углерода, но и улучшают литейные свойства, такие как утончение структуры зерна и повышение прочности на разрыв и твердости, одновременно оптимизируя распределение углерода и легирующих элементов для получения более плотной и однородной микроструктуры.
Различные типы углеродных добавок
Искусственный графит: высший сорт качества, производимый из высококачественного прокаленного нефтяного кокса путем высокотемпературной графитизации. Он содержит минимальное количество примесей, таких как зола и сера. Несмотря на высокую стоимость, он обладает значительными преимуществами при плавке высокопрочного чугуна. Литейные заводы часто используют вторичные материалы, такие как стружка и отработанные электроды, для снижения затрат.
Нефтяной кокс: широко используемый побочный продукт переработки сырой нефти. Сырой нефтяной кокс содержит множество примесей и требует прокаливания при температуре 1200–1350 °C для удаления серы, влаги и других загрязнений. После прокаливания он классифицируется по форме на губчатый, игольчатый, гранулированный и флюидизированный типы, каждый из которых служит для определенных целей. Например, губчатый кокс может использоваться в производстве алюминия и обогащении углерода после прокаливания.
Роль углеродных добавок
Компенсация содержания углерода: точное восполнение углерода, потерянного во время плавки в расплавленном железе, для обеспечения соответствия содержания углерода теоретическим значениям.
Усиление нуклеации: углерод присутствует в расплавленном железе в виде графита, что увеличивает способность к нуклеации, измельчает размер зерен и улучшает механические свойства.
Оптимизированное распределение: улучшение распределения углерода и легирующих элементов в литых металлах для устранения сегрегации, что приводит к более плотной и однородной микроструктуре.
Повышение эффективности: уменьшение образования шлака и упрощение его удаления; улучшение текучести расплавленного металла, стабилизация состава железа и предотвращение сегрегации.
Искусство выбора углеродных добавок
При выборе углеродных добавок необходимо комплексно учитывать множество факторов. Отдавайте предпочтение графитированным добавкам, чтобы уменьшить количество примесей, увеличить содержание углерода и снизить содержание серы. Различные марки чугуна требуют разных добавок: для высокопрочного чугуна можно использовать графитизированный нефтяной кокс или искусственные графитовые углеродные добавки; для серого чугуна можно использовать кокс или металлургический кокс. Одновременно с этим необходимо строго контролировать количество добавок в соответствии с рецептурой и требованиями к углеродному эквиваленту. Обратите внимание на способ добавления: при плавке в электропечи добавки добавляются вместе с металлоломом; при плавке в индукционных печах добавки добавляются в среднюю или нижнюю часть шихты.
Углеродные добавки, несмотря на свою неприметную роль, играют ключевую роль в сталелитейной и литейной промышленности. Каждый аспект, от их классификации и применения до механизмов действия и методов выбора, влияет на качество стали и отливок. По мере развития отрасли углеродные добавки продолжают совершенствоваться, постоянно способствуя прогрессу в сталелитейной и литейной промышленности.
