焦油增碳剂预处理剂在灰铸铁缸体缸盖中的应用

焦油增碳剂4#-240#碳化硅磨料目前都是使用筛分的方法生产的，因为一般来说，它与水力、风力、离心分级等方法相比，具有生产能力高、分级精度高等优点。筛分作业的主要工具是筛网；靠筛网具有一定尺寸的筛孔来完成分级任务。对每层筛网而言，经过筛分作业留在筛上的物料称为筛上产品，通过筛孔的物料称为筛下产品。

           一个颗粒能够透筛的条件是：1.碳化硅颗粒小于筛孔，2.有充分的筛透机会。所以在实际生产过程中，筛网的大小对应数也是非常关键的。公司生产的碳化硅砂也是根据市场的需求来选择不同的筛网来进行筛分。增碳剂可以用作铸铁增碳剂的材料很多，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

上述各种增碳剂中，品质最好的是人造石墨。

制造人造石墨的主要原料是粉状的优质煅烧石油焦，在其中加沥青作为粘结剂，再加入少量其他辅料。各种原材料配合好以后，将其压制成形，然后在2500～3000℃、非氧化性气氛中处理，使之石墨化。经高温处理后，灰分、硫、气体含量都大幅度减少。

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剂大都是制造石墨电极时的切屑、废旧电极和石墨块等循环利用的材料，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，增碳剂宜首选人造石墨。

2．石油焦

石油焦是目前广泛应用的增碳剂。

石油焦是精炼原油得到的副产品，原油经常压蒸馏或减压蒸馏得到的渣油及石油沥青，都可以作为制造石油焦的原料，再经焦化后就得到生石油焦。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，不能直接用作增碳剂，必须先经过煅烧处理。

生石油焦有海绵状、针状、粒状和流态等品种。

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，主要用于制铝业和用作增碳剂。

针状石油焦，是用芳香烃的含量高、杂质含量低的原料，由延迟焦化法制得的。这种焦炭具有易于破裂的针状结构，有时称之为石墨焦，煅烧后主要用于制造石墨电极。

粒状石油焦呈硬质颗粒状，是用硫和沥青烯含量高的原料，用延迟焦化法制得的，主要用作燃料。

流态石油焦，是在流态床内用连续焦化法制得的，呈细小颗粒状，结构无方向性，硫含量高、挥发分低。

石油焦的煅烧，是为了除去硫、水分、和挥发分。将生石油焦于1200～1350℃煅烧，可以使其成为基本上纯净的碳。

煅烧石油焦的最大用户是制铝业，70%用以制造使铝矾土还原的阳极。美国生产的煅烧石油焦，用于铸铁增碳剂的约占6%。根据中国铸造行业十三五规划及国家节能减排及环保的要求，中频感应电炉在铸造企业将得到更为普遍的应用。使用中频感应电炉熔炼铸铁，具有方便控制和调节铁液的温度与成分、熔炼烧损小、噪音和污染小等优点。但感应电炉熔炼存在原铁液白口倾向大、易于产生过冷石墨、铸铁的抗拉强度不稳定、硬度散差大、铸件的渗漏废品率波动大等问题。随着终端客户对产品质量的期望不断提高，铸件采购商（尤其是发动机主机厂）对铸件质量的要求也越来越高，不仅要求铸件内外观表面质量好、尺寸精度高、力学性能满足服役的技术条件，还对铸件的加工性能、铸件质量稳定性和一致性提出了更高的期望。因此，在感应电炉熔炼条件下，如何提高原铁液的冶金质量，提高铸件（尤其是结构复杂的发动机缸体、缸盖铸件）的综合品质，是国内铸造行业共同努力探索和改善的课题。

随着铸造熔炼技术的发展，铁水预处理工艺已经被越来越多的铸造企业所接受和应用。当前国内预处理剂材料主要分为两大类：SiC或者以SiC为基体的预处理剂，利用预处理剂净化铁液、增加长效石墨核心、改善石墨形态等特点，提高铸铁的冶金质量，较多应用于灰铸铁；以Ba为主、La为辅的预处理剂，利用氧化反应原理，增加球墨铸铁的形核质点，显著提高冶金质量，主要用于球墨铸铁中