１．增碳劑的分類

鑄鐵常用的增碳劑是一種碳質材料，主要成分是碳。碳質材料主要有石墨和無定形碳。石墨為六方層片結晶（見圖1），石墨晶體中的碳原子是層狀排列的，在同層原子之間是以共價鍵結合，其結合力較強；而層與層之間則是以極性鍵結合，其結合力較弱。因此，石墨極易分層剝離，強度極低。由于石墨晶體具有這樣的結構特點，因此在鐵液中長大時就容易長成片狀結構。無定形碳也是六方層片狀結晶（見圖2），與石墨不同之處在于六角形配列不完整，層間距離略大。

依據(jù)增碳劑中碳的晶體結構，增碳劑可分為非晶態(tài)和晶體態(tài)。根據(jù)碳在增碳劑中的存在形態(tài)，分為石墨增碳劑和非石墨增碳劑。石墨增碳劑主要有石墨電極、石墨電極邊角料及碎屑、天然石墨壓粒、微晶石墨等；此外，碳化硅（SiC）具有和石墨相似的六方結構，也被列為石墨增碳劑的一種特殊形態(tài)。非石墨增碳劑主要有瀝青焦、鍛燒石油焦、焦炭壓料、鍛燒無煙煤等。

2．增碳原理

增碳劑中以單質形式存在的碳，熔化溫度為3727℃，在鐵液溫度下不能熔化，因此，增碳劑中的碳主要通過溶解和擴散兩種方式溶于鐵液。當鐵液的wC＝2.1%時，石墨增碳劑中的石墨可直接在鐵液中溶解直溶。而非石墨碳的直溶現(xiàn)象基本不存在，只是隨著時間的推移，碳在鐵液中逐漸擴散溶解。因此，對于電爐熔煉合成鑄鐵的增碳，采用石墨增碳的增碳速度顯著非石墨增碳劑。

有資料顯示，碳在鐵液中的溶解受到達固體粒子表面液體邊界層傳制動的影響。用焦炭和煤顆粒所得的結果與石墨所得的結果對比，發(fā)現(xiàn)石墨增碳劑在鐵液中的擴散溶解速度明顯快于焦炭和煤顆粒一類的增碳劑。用電子顯微鏡觀察了部分溶解的焦炭和煤顆粒樣品，發(fā)現(xiàn)在樣品表面形成了一層很薄的粘性灰層，這是影響其在鐵液中擴散溶解性的主要原因。

3．增碳劑的選用

對于電爐熔煉，增碳技術的核心是使用的增碳劑。參考有關資料，認為所選用的增碳劑應具備以下特征：

選用經(jīng)過高溫石墨化處理的增碳劑，只有經(jīng)高溫處理后，碳原子才能從原來的無序排列變成片狀排列，片狀石墨才能成為石墨形核的好核心，促進石墨化。

好的增碳劑含硫都非常低，wS＜0.03%是一個重要指標。

增碳劑的孔隙率對增碳效果和增碳劑吸收率也很重要，因此高溫石墨化的石油焦增碳劑比電極石墨碎，增碳效果更好。

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