晶體石墨增碳劑的新用途：在生產高韌性風電球鐵鑄件、奧貝球鐵鑄件及大型復雜球鐵柴油機缸體、缸蓋過程中，經常遇到球化分級比2級低又比3級高，石墨球不圓整，石墨球直徑達不到6級以上，EPC生產灰鑄鐵重卡變速機箱體出現了D型石墨等，采取了常規的工藝措施都難以解決問題，在生產原來配料、熔化、球化、孕育工藝不進行大的改變情況下，出鐵時按1.5-2.0Kg/t鐵液包中沖入0.5~1.0mm的晶體增碳劑（覆蓋在球化劑上），這些問題就得到解決。換句話可以理解運用特定晶體增碳劑會對提高高韌性球鐵風電鑄件、奧貝球鐵鑄件、及大型復雜球鐵柴油機缸體、缸蓋的球化率、改善石墨球圓整度，減小石墨球直徑起到有益的作用，EPC生產重卡變速機灰鑄鐵箱體對消除D型石墨有明顯的效果。
影響增碳效果的因素
（1）增碳劑粒度的影響 增碳劑吸收率的高低取決于增碳劑溶解擴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。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。
（2）增碳劑加入量的影響 在一定的溫度和化學成分相同的條件下，鐵液中碳的飽和濃度一定。在一定飽和度下，增碳劑加入量越多，溶解擴散所需時間就越長，相應損耗量就越大，吸收率就會降低。
（3）溫度對增碳劑吸收率的影響 原則上鐵液溫度越高，越有利于增碳劑的吸收溶解，反之，增碳劑難以溶解，增碳劑吸收率降低。但是鐵液溫度過高時，增碳劑雖然更容易充分溶解，但是碳的燒損率會增加，終導致碳含量降低，增碳劑總體吸收率降低。一般鐵液溫度在1460～1550℃時，增碳劑吸收效率好。
（4）鐵液攪拌對增碳劑吸收率的影響 攪拌有利于碳的溶解和擴散，避免增碳劑浮在鐵液表面而被燒損。在增碳劑未完全溶解前，攪拌時間長，吸收率高。攪拌還可以減少增碳保溫時間，使生產周期縮短，避免鐵液中合金元素燒損。但攪拌時間過長，不僅對爐子的使用壽命有很大影響，而且在增碳劑溶解后，攪拌會加劇鐵液中碳的損耗。因此，適宜的鐵液攪拌時間應以保證增碳劑完全溶解為適宜。
（5）鐵液化學成分對增碳劑吸收率的影響 當鐵液中初始碳含量高時，在一定的溶解極限下，增碳劑的吸收速度慢，吸收量少，燒損相對較多，增碳劑吸收率低。當鐵液初始碳含量較低時，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，硅大，錳次之，碳、硫影響較小。因此，實際生產過程中，應先增錳，再增碳，后增硅。
⑵提高原鐵液的硅量，控制孕育量。
灰鑄鐵中的硅一部分是原鐵液中的硅，一部分是孕育帶入的硅。
許多人喜歡原鐵液中的硅低點，然后用很大的孕育量孕育，這種做法并不科學：大量的孕育是不可取的，這會增大收縮傾向。孕育是為了增加結晶核心的數量，促進石墨化，少量的孕育（0.2%～0.4%）就可以達到這個目的。從工藝控制來說，孕育量應該相應穩定，不能有過大的變化。這就要求原鐵液的硅量也要相應穩定。提高原鐵液的硅量，既可以減少白口和收縮傾向，又能發揮硅固溶強化基體的作用，性能反而不降低。目前比較科學的做法是提高灰鑄鐵原鐵液的含硅量，孕育量控制在0.3%左右，這樣可以發揮硅的固溶強化作用，對提高強度有利，也對減少鑄件收縮有利 。
⑶合金化的方法對鐵液收縮有很大影響。
合金化能有效提高鑄鐵的性能，我們常用的合金元素是鉻、鉬、銅、錫、鎳。
鉻：鉻能有效地提高灰鑄鐵的性能，隨著加入量的增加，性能會一直提高。鉻的白口傾向比較大，這是大家顧忌的問題。加入量太大，會出現碳化物。至于鉻量的上限如何控制，不同的加鉻工藝，上限有所不同，如果鉻加入到原鐵液中，其上限不要超過0.35%，提高原鐵液中的鉻量會使鐵液白口傾向和收縮傾向加大，非常有害。
另一種加鉻的工藝不是提高原鐵液鉻,而是將鉻加入到鐵液包中，用沖入法沖入，這種工藝會大大減少鐵液的白口和收縮傾向，同前一種工藝相比，同樣的鉻量，白口和收縮傾向會減少一半以上，這種加鉻方式，鉻的上限可以控制到0.45%。
鉬：鉬的特性與鉻非常相似。由于鉬的價格昂貴，加鉬會大幅度增加成本。因此，應盡可能少加鉬，多加一些鉻。用沖入法加鉻、加鉬是減少合金化收縮的有效措施。
⑷鐵液澆注溫度對收縮的影響。
溫度高鐵液收縮傾向大，這是大家都有的經驗。要控制澆注溫度在合理的范圍內是非常重要的，澆注溫度如果高于工藝規定的合理的溫度20～30℃，收縮傾向就會大幅增加。生產中要注意這樣一種現象，沒有自動保溫功能的電爐，可能會使鐵液溫度升高，包鐵液的澆注溫度會低一些，隨后溫度會越來越高，如果不加以控制，就有可能產生收縮廢品。生產中包鐵液要燙包，燙好的包再用，而且包鐵液澆注溫度要控制在下限，不要在上限，防止溫度不斷升高。電爐熔煉控制好澆注溫度，是防止鑄件產生收縮廢品的關鍵措施。
⑸鐵液氧化傾向不容忽略：氧化大、收縮大。
鐵液氧化傾向大是非常有害的，也會增大收縮傾向。為了降低鐵液氧化，沖天爐熔煉就要實現快速熔煉。現在國外的先進電爐熔煉技術可以做到加入的鐵料在幾分鐘內快速熔化，大大縮短了鐵料在高溫氧化階段的時間，氧化傾向大幅降低，同時由于電爐增碳技術的應用，使鐵液的氧化進一步降低，所以電爐熔煉也可以生產出低氧化、低收縮的鐵液。只要嚴格控制好澆注溫度，用電爐熔煉生產復雜的缸體、缸蓋鑄件也很有優勢。
近年來，感應電爐用于熔煉鑄鐵已越來越多。通常，在感應電爐內僅靠加入金屬爐料是不能確保鐵液所需碳量的，必須補加增碳劑。為此，對于感應電爐，特別是中頻感應電爐，添加增碳劑是熔煉操作的重要環節。今天就跟大家分享一下感應電爐熔煉鑄鐵，使用增碳劑應該注意哪些問題！
1、增碳劑中未熔解微粒的石墨化作用
在熔化的鐵液中，增碳劑除了有已溶入鐵液的碳以外，還有殘留的、未溶入的石墨形式的碳，并以粒狀被卷入攪拌的液流之中。未熔解、粗大的石墨粒子，在通電時大部分懸浮在爐壁附近的鐵液液面，一部分則附著在相當于攪拌死角的爐壁中部。此時，一旦通電停止，這些粗大的石墨粒子由于浮力，會被緩緩地懸浮出來。超出光學顯微鏡所能觀察范圍的極微小的粒子在石墨熔解的過程中，不但在通電時，即使在通電停止時都能懸浮在鐵液之中。
據介紹，越是接近于構成共晶晶核的物質，即使所添加的石墨與共晶石墨的結晶度有些不同，與其他能夠推斷為形成石墨核心的物質相比較，勢必禍合度要大些。從此觀點出發，可以認為：懸浮的微細石墨粒子有利于生成石墨核心，可起到防止鑄鐵過冷和白口化的作用。
2、增碳劑粒度對增碳效果的影響
2.1增碳劑粒度對增碳時間的影響
增碳劑粒度是影響增碳劑熔入鐵液的主要因素。用表1中成分大致相同而粒度有所不同的A，B，C增碳劑作增碳效果試驗，其結果如圖1所示。盡管經過15min后的增碳率是相同的，但達到90%增碳率的增碳時間則大有區別。使用未經粒度處理的C增碳劑要13min，除去微粉的A增碳劑要8 min，而除去微粉和粗粒的B增碳劑僅需6min。這說明增碳劑的粒度對增碳時間有較大的影響，混入微粉和粗粒都不好，尤其在微粉含量高時。
2.2增碳劑粒度對增碳劑的影響
日本的中江和望月兩人，曾對于質量分數99.8%的C和質量分數0.023%的S，粒度分布如表2的增碳劑作過增碳量的試驗，試驗結果如圖2所示。從圖中可以看出，粒度偏于微粉的增碳劑E的增碳效果極差，粒度偏于粗的增碳劑G的增碳效果較好；而適當除去微粉和粗粒的增碳劑A的增碳效果好。
以上事實證實，為了提高增碳效果，對增碳劑應作除去微粉和粗粒的粒度處理。
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