石墨球配碳应用问题研究
石墨矿中固定碳的分析与探讨
石墨矿中固定碳的分析与探讨作者：尹坤来源：《中国新技术新产品》2017年第05期摘要：现在石墨矿中的固定碳的含量是比较复杂的，本文就对含有有机碳和含有碳酸盐的固定碳，在性质和结构上进行充分地研究，还要对样品进行充分地处理，通过条件试验，可以得出结果如下：要对样品采用硝酸处理和低温灼烧，还要在里面添加KMnO4、AlCl3圾浓H2S04等除干扰设备，使用此种方法结果和标准值是相符的，在精密度上也是比较好的，比较适合在基层的实验室中进行低含量的固定碳测试。
关键词：石墨矿；固定碳；分析中图分类号：P578 文献标识码：A石墨是一种碳元素的结晶矿物，这种矿物是介于分子晶体、金属晶体和原子晶体的一种过渡型的晶体，在使用的过程中，根据晶体程度的不同又被分为隐晶质石墨和晶质石墨。
在工业不断发展的今天，有很多的石墨矿被利用。
本文就是对石墨矿中固定碳的测定进行分析，去除了滴定法中存在着各种干扰性因素。
一、试验部分（一）试验设备从试验设备上来看，使用的马弗炉、天平、管式炉、洗气瓶、CO2吸收瓶和碱式滴定管。
洗气瓶需要3个，使用的是200mL的锥形瓶，必须要带有玻璃导管、胶塞和橡胶管。
（二）试剂需要硝酸、无水乙醇、高锰酸钾、高纯碳酸钙、二乙烯三胺、氢氧化钾、高纯碳酸钙、百里香酚酞、硫酸和三氯化铝。
乙醇钾是5g/L，使用的是5g的氢氯化钾，将其融入到无水乙醇中，无水乙醇的含量为1000mL，澄清之后备用。
CO2吸收液，使用的是50mL的二乙烯三胺在无水乙醇中溶解，无水乙醇需要950mL，还要在溶液加入百里香酚酞0.08g，将溶液摇匀备用。
石墨使用的是光谱纯电极进行研磨的，其中碳的含量为99.9%。
（三）样品预处理和分析的基本步骤要称取已经研磨过的石墨100目筛，将石墨放在90℃的温度下进行烘干直到干燥，干燥的试样为0.2g，将其平铺在已经经过了1000℃灼烧的一个小瓷舟内，在里面加入HNO3，在整个过程中要缓慢地加入，使其充分反应，等到样品里的碳酸盐气泡已经完全反应，在将样品放在低温的电热板上烤干，在烤干之后，要立马将其移到马弗炉中，从低温下到450℃的高温下逐渐的灼烧，时间为1h，之后取出放冷，将样品放在干燥器中，等待测试。
石墨球形化工艺进展及设备应用现状分析
石墨球形化工艺进展及设备应用现状分析徐鹏金/文【摘要】天然石墨深加工产品尤其是高纯球形石墨产品（固定碳品位99.9％以上的球形化石墨）被作为高新材料应用到电池电极中，使其价值倍增，助推了新能源汽车等行业的发展。
而石墨球形化是生产高纯球形石墨产品的关键技术。
本文对天然石墨为什么球形化、球形化的工艺、机理、球形化设备应用现状等进行了概述。
【关键词】石墨；球形化；工艺；设备1.天然石墨为什么要球形化？球形石墨属于石墨产品中的高附加值深加工产品，具有粒度分布集中、振实密度大、比表面积小与品质稳定等特点，是目前较为理想的锂电池负极材料，在新能源领域具有广阔的应用前景。
天然石墨导电性好、结晶度高、具有良好的层状结构，是目前锂离子电池应用最多的负极材料。
石墨负极一般采用天然鳞片石墨，但存在以下几个缺点：（1）鳞片石墨粉具有较大的比表面积，对负极的首次充放电效率有较大影响；（2）石墨的片层结构决定了Li +只能从材料端面嵌入，并逐渐扩散入颗粒内部，由于鳞片石墨的各向异性，Li +扩散路径较长且不均匀，导致其比容量较低；（3）石墨的层间距较小，增加了Li +的扩散阻力，且倍率性能较差，快速充电时Li +易在石墨表面沉积形成锂枝晶，导致严重的安全隐患[1]。
为解决以上鳞片石墨固有的缺点，需要对石墨进行改性，优化负极材料的性能，目前主要改性方法之一就是球形化处理。
球形化的天然石墨材料具有较小的比表面积，更高的振实密度，从而具有更高的首次库伦效率，更高的可逆充放电容量及更优异的循环稳定性。
2.天然石墨球形化机理及工艺2.1天然石墨球形化机理目前国内外各球形石墨产商主要使用机械力法对天然石墨进行球形化处理，通过机械作用产生的碰撞、摩擦和剪切等一系列作用力使石墨颗粒发生塑性变形以及颗粒吸附，得到球形石墨成品。
生产球形石墨主要以优质高碳天然鳞片石墨为主。
天然鳞片石墨颗粒呈片状结构，在球形化过程中主要发生片状弯曲的塑性变形。
首先是大片状颗粒折叠弯曲，逐渐被冲击成球状或者类球状，成为球形颗粒的主核；由片状石墨破碎产生或是原料中本就含有的微细颗粒附着在主核上；之后在冲击力不断的作用下，微细颗粒固定或者嵌入在主核表面，不断紧实，最终形成球形石墨颗粒[2]。
碳及石墨的应用
作业2：炭及石墨制品的应用材研1407：朱明 2014200483 石墨在工业上用途很广，用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂、制作电极和铅笔芯；广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。
鳞片石墨经过深加工，又可生产出石墨乳、石墨密封材料与复合材料、石墨制品、石墨减磨添加剂等高新技术产品，成为各个工业部门的重要非金属矿物原料。
也作为耐腐蚀、导热好的石墨化工设备使用。
高纯石墨广泛应用于铸造、冶金、模具等各行业，高精度数控加工设备使生产水平连铸用高纯、高强、高密石墨结晶器；电子行业用石墨模具；冶金行业用石墨模具以及其他各种形状、各种用途的石墨加工成品件得以实现，能加工精度和粗糙度的石墨的需求。
产品包括高纯石墨坩埚、石墨拉管模具、石墨拉片模具和各种石墨异形模具等产品由高纯石墨制造，性能优越。
随着科学技术的不断发展，人们对石墨也开发了许多新用途，柔性石墨制品是近代开发的一种新的石墨制品。
下面就具体事例说说。
1.电极用石墨：电极用石墨主要包括电火花加工石墨，电火花加工是机械制造工业中的一种新型加工工艺，可以对许多硬度较大的金属进行加工，并可加工形状复杂、精度要求较高的零部件，作为阳极的工具电极可以使用铜质材料，也可使用石墨材料用作电火花加工的工具电极的石墨材料必须具备下列条件：结构致密、组织均匀，不应当有粗颗粒料和大的气孔；有较高的机械强度，又有良好的加工性能，能加工出复杂的形状或锐角、薄片状；石墨质工具电极，在电火花加工过程中有一定损耗，这种损耗应尽可能低；放电特性稳定，加工速度较快。
因此电火花加工用石墨一般都采用细颗粒结构石墨或特细颗粒结构石墨，在物理性能上最好是各向同性。
所以目前中国电火花加工石墨材料市场上用得较多的是细颗粒结构的各向同性石墨。
2005年国内需要电火花加工石墨估计为4000t，其中使用高档石墨约占25%，使用中低档石墨约占75%。
石墨化中间相炭微球
石墨化中间相炭微球石墨化中间相炭微球是一种新型的碳材料，具有很强的应用潜力。
石墨化中间相炭微球的制备方法以及其物理性质等方面的研究已经受到了广泛的关注。
首先来介绍炭的分类。
通常，炭可以分为天然炭、人工炭和工业炭三类。
其中天然炭是指天然产出的碳材料，如木炭、煤炭和石墨等；人工炭是指利用各类有机物或天然碳质材料作为原料，通过加热、裂解或氧化等化学反应制得的碳材料；工业炭是指在工业生产过程中产生的炭。
这里我们主要讨论人工炭中的一种——石墨化中间相炭微球。
石墨化中间相炭微球是由商业C700炭块为原料，经低温热解、升温到高温等多个步骤制备而成。
其主要结构为石墨化的芳香平面和中间相杂质的紧密排列。
这种材料具有一定的孔隙度和比表面积，因此在催化剂、电子材料、气体吸附材料等方面有广泛的应用和发展潜力。
下面介绍一下石墨化中间相炭微球的独特性质。
首先，石墨化中间相炭微球具有良好的导电性和热导率，且电导率和热导率随着温度的升高而增大。
其次，石墨化中间相炭微球具有稳定的化学性质，可以在高温应用中保持化学稳定。
再者，石墨化中间相炭微球具有较高的力学强度和硬度。
最后，石墨化中间相炭微球具有一定的吸附性能和孔隙度，可以作为气体或液体的吸附材料或分离材料。
石墨化中间相炭微球的制备方法多种多样，这里我们介绍其中一种比较通用的制备方法。
首先需要将商业C700炭块破碎成小块，然后在真空条件下进行低温热解预处理。
接着将预处理后的炭块在氮气气氛下加热至高温，并控制加热速度和保温时间，使炭块经历多次升温和冷却过程。
最后将炭块表面的硑子去除，得到石墨化中间相炭微球。
总结一下，石墨化中间相炭微球是一种具有较好应用前景的新型碳材料。
它具有良好的电导性、热导率、稳定的化学性质、高强度和硬度、一定的吸附性能和孔隙度等特点，可以在催化剂、电子材料、气体吸附材料等领域有广泛的应用前景。
其制备方法多种多样，可以通过不同的条件控制来实现材料的特殊性质。
体育器材生产中碳材料的应用方法
体育器材生产中碳材料的应用方法【摘要】碳材料在体育器材生产中扮演着重要的角色，其轻量、高强度和耐磨性等特点使其成为理想的材料选择。
本文将重点介绍碳材料在各种体育器材生产中的应用方法，包括网球拍、高尔夫球杆、自行车框架、运动鞋底部和滑雪板等。
通过分析这些应用方法，可以看出碳材料在体育器材制造中的广泛应用及其卓越性能。
在将总结碳材料在体育器材生产中的重要作用，并展望未来碳材料在体育器材制造中的发展前景。
通过本文的阐述，读者将更加深入地了解碳材料在体育器材生产中的重要性，同时也对碳材料在未来体育器材制造领域的前景有了更清晰的认识。
碳材料的应用将进一步推动体育器材制造行业的发展，为体育爱好者提供更优质、更具竞争力的器材产品。
【关键词】碳材料、体育器材、生产、应用方法、网球拍、高尔夫球杆、自行车框架、运动鞋底部、滑雪板、碳纤维增强塑料、碳纤维复合材料、重要性、特点、作用、发展。
1. 引言1.1 了解碳材料在体育器材生产中的重要性碳材料在体育器材生产中扮演着至关重要的角色，其在制造体育器材过程中的应用越来越广泛。
碳材料具有轻量、高强度、耐腐蚀等特点，使得它成为许多体育器材制造的理想材料之一。
通过利用碳材料的优异性能，可以大大提升体育器材的质量和性能。
在网球拍生产中，碳材料被广泛应用于拍框，其轻量化特性能够帮助球员更好地控制球拍，提高击球速度和精准度。
在高尔夫球杆制造方面，碳材料的高强度和质轻特性使得球杆更容易操作，减轻运动员的疲劳感，提升球员的击球距离和稳定性。
在自行车框架生产中，碳材料的优势体现得尤为明显，其轻量化和高强度使得自行车更加轻便且耐用，提高了骑行的效率和舒适度。
碳纤维增强塑料在运动鞋底部生产中的应用方法也在不断创新，使得运动鞋更加耐磨、减震，提高了运动者的舒适感和运动效果。
碳材料在体育器材生产中的重要性不言而喻，它的优异性能和不断创新的应用方法为体育器材的制造提供了技术支持和发展空间。
展望未来，随着碳材料技术的不断进步和完善，它在体育器材制造中的应用前景将更加广阔，为运动员带来更好的体验和表现。
球面石墨基镶嵌式碳纤维复合阴极制备工艺与实验研究
２ ２ Ｉ 碳 纤 维束设 计 制备 ．．
上形成沟槽或孔洞， 将碳纤维束嵌入其中， 然后采用 胶结的方法将纤 维固定 ， 而形成类似毛刷结构的 从 阴极 。该类型阴极 的形貌设计和制备工艺尚处于起 步阶段。曾报道有人以薄石墨板 为衬底 ， 根据 阴极
ｂｌ ｙ ｏ ｉｈ ｐ ｗ ｒ ｍｉｒ ｗ ｖ ｅ ｐ ｎ ｉ ｔ ｈｇ ｏ ｅ ｃ ｏ ａ ｅ ｗ ａ ｅ ．Ａ ｎ ｗ ｐ ｏ ｅ ｓ ｔａ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｐｅ ａｅ ｔｅ ｃ ｔ ｏ ｅ ｏ ａＬ） ｂ ｒ ｅ ｂ ｄ ｅ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒｃ ｓ ｈ ｔＣ ｂ ｓ ｄ ｔ ｒｐ ｒ ｈ ａｈ ｆｃ ｒ￣ ｆ ｅ ｍ ｅ ｄ ｄ ｗ ｔ ｎ ｄ ｎｉ ｈ
维普资讯
第 ３期
２Ｏ Ｏ６年 ９月
纤
维
复
合
材
料
Ｎｏ ３ ２ ． ９ Ｓ ｐ． ２ ０ ｅ ，０ ６
Ｆｍ ＥＲ Ｃ０ Ⅱ 。 Ｓ １ＥＳ ｏ Ｉｒ
球 面 石 墨 基 镶 嵌 式 碳 纤 维
复 合 阴极 制 备 工 艺 与 实验 研 究
ＡＢ Ｐ ＳＴ ＡＣＴ Ｔ ｅｃｔｏ ｅｏ ａｂ ｎｆ ｅ ｍｂ ｄ ｅ ｉ ｐ ｅｉａ ｒｐ ｉ ｅ ｉｄｏ ａｈ ｄ ａ ａ ｃｅｓ ｈ ａ ａ ｈ ａ ｄ ｆ ｒｏ ｂ ｒｅ ｅ ｄ ｄｗｔ ｓｈ ｒ ｌ ｇａｈｔ ｉ ａｎ ｗ ｋｎ ｆ ｔｏ ｅｔ ｔ ｎ ｉ ｒａｅｔｅｃ ｐ — ｈ ｃ ｉ ｈ ｃ ｅｓ ｃ ｈ ｃ ｎ
１ 前
言
高功率微波武器是一种利用高功率微波束来毁
坏敌方电子设备及作战人员的定 向性武器 ， 以暂时 可 性干扰或永久性破坏重要 的传感器， 破坏关键的电子 设备使系统失灵…。根据电子发射理论 ， 高质量的阴 极材料应满足高发射电流密度大 、 低阴极等离子体膨 胀速度 、 能实现长脉冲和重复频率运行及长寿命等要 求 。目 ， 前 强流电子束高功率微波器件用 阴极材料主 要是采用金属 ， 如铝 、 不锈钢 、 、 钨 铜及钼， 它们的等离 子体运动速度 ｖ ２ ６ｍ ｕ 的范围内。 在 — ｃ ／ｓ 石墨基镶嵌式碳纤维复合 阴极 ， 是近年来 国内 外在微波发射领域重点研究开发 的一种新 型阴极 。
碳10的生产工艺
碳10的生产工艺碳10，又称为石墨微球，是一种碳材料的一种形式。
它具有优异的导电性、导热性和化学稳定性，因此在电子、能源、催化剂和复合材料等领域有着广泛的应用。
本文将介绍碳10的生产工艺。
碳10的生产工艺主要包括碳源准备、碳化过程和后处理等步骤。
首先，选择合适的碳源是碳10生产的关键。
通常，天然石墨、石墨矿石或廉价的碳材料可以作为碳源。
这些碳源经过初步处理，如研磨、筛分和洗涤，以去除杂质和不完全石墨结构。
接下来，碳源通过碳化过程进行热解。
碳化是将碳源放置在高温炉中，在缺氧或氮气气氛下进行加热。
炉温通常在1000-2800℃之间，而加热时间则根据所需的碳10颗粒大小和形状而定。
在碳化过程中，碳源中的碳原子由键断裂和结构重组的过程，形成具有球形或类球形结构的碳10微球。
在碳化过程中，还会控制一些重要的参数，如碳源的质量、碳化温度和气氛等。
碳源的质量直接影响了碳10的产量和质量。
碳化温度和气氛则影响了碳10微球的结构和热稳定性。
较高温度和低气氛条件下进行碳化可以得到较高质量的碳10微球。
碳化后，还需要进行后处理步骤。
首先是碳10微球的表面修饰。
通常使用氧化酸或碱处理碳10微球表面，增加其化学反应活性和亲水性。
此外，还可以对碳10微球进行功能化修饰，如改性、包覆或复合等。
这些修饰可以增加碳10微球的应用范围和性能。
最后，经过后处理的碳10微球需要进行表征和分离。
常用的表征方法包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱和X射线衍射（XRD）等。
这些表征方法可以确定碳10微球的形貌、尺寸分布、结构以及纯度。
综上所述，碳10的生产工艺包括碳源准备、碳化过程和后处理等步骤。
通过选择合适的碳源、控制碳化条件以及进行后处理，可以生产出高质量的碳10微球。
这些碳10微球具有广泛的应用前景，可用于电子器件、能源转换、催化剂和复合材料等领域中。
随着相关技术的不断发展，相信碳10的生产工艺将会进一步完善，并在更多领域得到应用。
低掺量粘结剂石墨增碳剂的制备工艺研究
低掺量粘结剂石墨增碳剂的制备工艺研究发布时间：2022-08-24T02:03:27.577Z 来源：《建筑创作》2022年1月1期作者：朱文超、赵立华、何小剑、陈俊舟[导读] 石墨粉料，通过加入2.5%的高效粘结剂，采用对辊压球机在500t压力下成型，成型水分16%，110℃条件下进行朱文超、赵立华、何小剑、陈俊舟（南方石墨新材料有限公司，湖南郴州 423000）摘要：石墨粉料，通过加入2.5%的高效粘结剂，采用对辊压球机在500t压力下成型，成型水分16%，110℃条件下进行烘干，得到强度为650N左右的石墨球产品，作为增碳剂使用，产品固定碳含量降低1.84%。
本研究的粘结剂用量小，成本低。
关键词：石墨粉低掺量高效粘结剂增碳剂Study on preparation process of graphite carburizing with low content binderZhu Wenchao、Zhao Lihua、He XiaoJian、Chen JunZhou(South Graphite new material company Ltd , Hunan Chenzhou 423000)Abstract: The graphite powder is formed by 500t pressure on the roll ball mill machine , 2.5% high performance binder was applied, 16% of the water is added, and then drying at 110 ℃ with 3h, the strength of graphite ball products is about 650N, which were used as a carburizing agent. Compared with the original graphite power, the fixed carbon content of the products was reduced by 1.84%. The amount of binder used in this study is small and the cost is low.Key Words: graphite power; low dosage; high performance binder; carburant1 前言增碳剂主要作用为补充钢铁冶炼过程中缺少的碳，分炼钢用增碳剂和铸铁用增碳剂等[1]。
试论球墨铸铁的含碳量和碳当量
１ 论 述 内容 ． 般在 Ｃ Ｅ＝４ ６ ～５． ％范 围 内 ．％ ０
减 碳现象要尽量避 免发生 ，最好 不要允许它存 在。
在 一定 的球化 处理 温度 （ ４ ０ ）下 ．原铁 液 １４ ℃ 标表示 ，可得到 如下 图所 示的相 关直 线 。从处理 后
一
层混 浊 的膜越厚 ，越难 扒干净 ，铸 件表 面缺 陷和
温度 范 围越 大 ，液 固相 并存 的 区间越 大 ，结果 ：① 皮下气 孔也 十分严 重 。这些 映 陷是飘 浮 的石墨 和铁 在 液 固相并 存 的 区间里 增加 了铁 液 的补缩 难度 ．即 液的二 次 氧化物 ，因此我 们在生 产球 墨铸铁 的过 程
开封币缝纫机总Ｊ
（ 南 ４５０ ） 李 玉 田 河 ７０ ３
慈 溪 秀 丽 机 械 铸 造 有 限公 司
（ 江 ３５３ ） 张 国 华 浙 １３３
球 墨铸 铁 的含碳 量 和碳 当量 的选 择对 球 墨铸铁 度 越大 ，越 容易产 生石 墨飘 浮 ，造 成铸 件 和试块 大
件 的生产起 着 至关重 要 的作 用 ，以下 就是 我们结 合 幅度 减碳 ，这也是球 墨铸铁质 量好坏 的反映 。因此 ，
（ ）不 少 人认 为 ＂ ＝３ ７ １ ０ ３ ． ％～４ ０％，这样 一 含碳 量愈高 ，处理 后 减碳 量愈 多 。如 果用 一 坐 ． 通过对 球 墨铸铁 高含碳 量 和碳 当量 的分析 我们 的现象 看 ，减碳越 多 ，石 墨飘浮越 严 重 ，铁 液表 面 认 为 ，球 墨铸 铁 的含 碳 量 和碳 当量 的值 越大 ，部报废 ；后来 我 们按 计算碳
（ ）有 人在 强调球 墨铸铁 碳高 的 同时 ，主 张 Ｓ 量 ＂ｃ ． ％ ，共 处 理 ６包 铁 液 ，几 乎 投 有 产 生 ３ ｉ ０ ＝３ ６ ３ 也高 ，一般 ｓ ． ％，保 持 在 ＝３ ０ ． ７ ＞２ ． ％左 右 ， 减碳 现 象 。 再 次 在 生 产 中 控 制 原 铁 液 的 ＝ 有 的达 ＝３ １ ． ％以上 。实 际上 ， 由于 Ｓ 高 基 体 ３ ６ 、 －ｃ ｉ ．５％ ｇ ＝３．７％ 、 ＂ｒ＝３ ８ ％ 和 ＂ ｒ ．３％ ， ｏ ７ ０ ３ ．１ ０ ＝３ ８ ３ 中珠 光体偏 低 ，单靠提 高 Ｓ 强化基 体也 很 难达 到 目 前面两个 分别 处理 ４包 ，碳几 乎投有 减 ，而后 面 两 ｉ 的 。例 如 某 厂 生 产 ｒ０ ＿ ７ ５ ｏ ＿ ，当 ｓ ３ １ ≥ ． ％时 ， 个处理 了 ４包 发 生了 ０ ０ ％～０ １ ％的减碳 。其 中 ．８ ．６ 造成 ＜５０ ａ ０ ＭＰ ，始终 投 达 到 Ｑ ５ （ － Ｔ ０ －７的要 求 ； Ｏ 另一方面 ，当 ｓ ．５ ，球 墨铸铁容易脆 化 。 ≥２ ８ ％
电炉炼钢论文：石墨球配碳应用问题研究
电炉炼钢论文：石墨球配碳应用问题研究【摘要】伴随着电炉炼钢效率的提高，电炉用氧强度增加，而在生产效率提高的同时，电炉渣中feo含量增加，铁损增加的直接结果是使金属回收率降低。
增加配碳量可在一定程度上减少铁的烧损。
【关键词】电炉炼钢;配碳;金属回收率1.项目实施背景由于废钢资源的日益紧张，电炉炼钢生产成本持续上升。
通过在料篮中装入袋装石墨球增加配碳量，充分发挥c-o 反应放热，减少铁损，提高金属回收率，达到低成本炼钢的目的。
通常使用生铁配碳，生铁碳含量4%左右，在钢铁料熔化过程中释放出碳，起到了配碳的作用。
但全部使用生铁配碳，将使炼钢生产成本增加。
本文着重讨论采用石墨球配碳的冶金工艺特点及技术经济效果。
2.电炉炼钢过程中c、o2、fe的反应2.1电炉炼钢主要反应电炉炼钢的主要反应是:c+o2=co22(fe)+o2=2(feo)(feo)+[c]=[fe]+{co}电炉供氧主要是由炉门氧枪和侧氧枪完成，这两种氧枪均是水冷超音速氧枪，超音速氧射流范围在1米左右。
熔化前期，熔池内钢液很少，氧气大部分都进入烟气，利用率很低，所以炉门口的废钢发热变红后开始使用炉门氧枪，侧枪主要在精炼期使用。
在熔化期的中后期和精炼期，氧枪射出的超音速氧流在渣面形成冲击区凹坑，并搅动整个熔池的钢液。
2.2氧气冲击坑区域运动过程2.2.1冲击坑的中心区域氧化反应:氧气直接与钢液接触，氧熔解于钢液中，2(fe)+o2=2(feo)。
还原反应: feo熔于钢液中。
由于钢液中含有碳，所以发生还原反应(feo)+[c]=[fe]+{co}。
2.2.2冲击坑周边区域氧化反应:伴随氧气流，带动渣粒进入钢液，2(fe)+o2=2(feo)，产生一层氧化铁，包裹在渣粒外层，形成“原渣”。
还原反应:在凹坑底部周边区域，“原渣”被压入熔池中并被带到凹坑的上部区域，弹射出来，在钢—渣界面反应: (feo)+[c]=[fe]+{co}。
图1表明:钢液含碳量减少，钢、渣中的feo量就增加。
张伯明-球墨铸铁碳当量的选择
铁素体+ 珠光体
3.5-3.9
2.1-3.2
4.2-4.96
珠光体基 体
2013年铸铁 卷
3.5-3.8
2002版铸造 合金及其熔炼
3.6-4.0
2.4-2.8
4.2-4.8 4.3-4.7 4.3-4.4 4.4-4.91
小件
大件
铁素体基 体
3.4-3.8
2.2-2.6
4.11-4.67
珠光体基 体
2.44 2.77 2.72-3.0
CE
4.3-4.5
4.19 4.27 4.57-4.9
4.27 4.49
4.33 4.53-4.6
4.45-4.65
4.3-4.5
4.2-4.3
4.46
4.2-4.6
4.47 4.5 4.5-4.73
4.42 4.67 4.58-4.73
铸件种类
风电
风电 风电 风电
温度越高，增大越明显 • 石墨的析出体积增大，每1%的碳变成石墨，体积增
加3.4% • 控制好铸型的刚度、浇注温度、化学成分和孕育技
术，壁厚在50mm以上可以不用冒口获得健全的铸 件 • 由于冷却速度快，石墨不能充分的析出，都应该使 用冒口补缩
几种球墨铸铁自浇注温度至凝固终了的体积变化
S.Karsay推荐的碳当量
铸件壁厚/mm
最小
最大
3
3
6
12
18
6
6
12
25
37
12
12
25
50
62
25
25
50
67
50
50
75
100
75
金刚石、石墨和球状碳教案
金刚石、石墨和球状碳教案
1. 简介
这个教案将介绍金刚石、石墨和球状碳这三种形态的碳。
2. 金刚石
金刚石是由碳原子组成的晶体，具有非常高的硬度和热导性。
金刚石的结晶结构使其在高温和高压下形成。
它是一种透明的宝石，被广泛用于珠宝和切割工具。
3. 石墨
石墨是由碳原子组成的片状结构。
石墨的结构使得它具有良好
的导电性和润滑性。
它是一种黑色的物质，用于制造铅笔芯和润滑剂。
4. 球状碳
球状碳是一种由碳原子形成大分子球形结构的物质。
它的结构
比金刚石和石墨复杂得多。
球状碳具有良好的吸附能力和催化活性，因此在化学和材料科学中有广泛的应用。
5. 实验活动
5.1 金刚石的硬度测试
材料：金刚石和其他常见材料
步骤：
1. 使用硬度划痕测试仪测试金刚石的硬度。
2. 将金刚石与其他常见材料进行比较，观察其对不同材料的划
痕情况。
5.2 石墨的导电性测试
材料：石墨和电路实验装置
步骤：
1. 将石墨连接到电路实验装置中。
2. 测试石墨的导电性能，观察电流是否通过石墨。
5.3 球状碳的吸附能力测试
材料：球状碳和各种溶液
步骤：
1. 将球状碳与不同溶液接触，观察球状碳对不同溶质的吸附作用。
2. 记录吸附能力并进行比较分析。
6. 总结
通过本节课的学习，学生可以了解金刚石、石墨和球状碳这三种形态的碳的特点和应用。
实验活动可以帮助学生更好地理解这些碳材料的性质和用途。
石墨和碳的关系
石墨和碳的关系石墨和碳是密切相关的两种物质，它们具有相似的化学成分，但在物理性质和应用方面有着显著的差异。
在本文中，我们将探讨石墨和碳的关系，并对它们的特性和应用进行详细介绍。
石墨和碳都是由碳元素组成的。
碳是地球上最常见的元素之一，也是生命的基础。
它具有六个电子，四个电子位于外层，使得碳具有很强的化学反应能力。
石墨是一种由碳原子通过共价键连接而成的晶体结构。
它的晶格结构是由层状的碳原子片堆叠而成的，每个碳原子都和周围的三个碳原子形成共价键。
这种层状结构使得石墨具有特殊的物理性质。
石墨和碳在物理性质上存在差异。
石墨是一种黑色的固体，具有良好的导电性和导热性。
由于石墨中的碳原子形成层状结构，使得电子能够在层与层之间自由移动，从而使得石墨具有良好的导电性。
此外，石墨的层状结构还使得其具有很好的润滑性能，因为层与层之间的间隙能够容纳润滑剂分子。
而碳则存在于多种形态，如金刚石、石墨、纳米碳等。
金刚石是一种非常硬的物质，具有很高的抗压强度，常用于工具和珠宝制作。
石墨则是一种柔软的材料，常用于制造铅笔芯和润滑剂。
纳米碳是一种具有特殊结构的碳材料，具有很高的比表面积和优异的电化学性能，被广泛应用于能源存储和催化剂等领域。
石墨和碳在应用方面也有着不同的特点。
石墨由于其良好的导电性和导热性，被广泛应用于电池、电动汽车和高性能电子器件等领域。
石墨电极是锂离子电池和超级电容器的重要组成部分，能够提供高效的电子和离子传输。
石墨和碳是密切相关的两种物质，在化学成分上相似，但在物理性质和应用方面存在差异。
石墨具有良好的导电性和导热性，常用于电池和电子器件等领域。
而碳存在于多种形态，如金刚石、石墨和纳米碳，具有不同的特性和应用。
通过对石墨和碳的研究，我们可以更好地理解碳元素的多样性和应用潜力，为材料科学和能源领域的发展提供新的思路和方法。
碳当量——精选推荐
碳当量⽣产球墨铸铁⽤到的经验公式球墨铸铁中⽯墨成球后是能够引起铸件体积膨胀的，通常⽯墨球引起的体积膨胀量是：每析出 1%的碳，铸件体积约增加 2%，⽽析出的碳量由公式 C ⽯墨=C 总－C 奥⽒体给出，总含碳量⾼，析出的⽯墨就多，因此，通过提⾼碳含量利⽤其⽯墨化时析出碳形成⽯墨球的体积膨胀来解决铸件的缩松若同时提⾼硅含量则可能引起球铁的⽯墨漂浮缺陷；和绝⼤多数物质⼀样，球墨铸铁也遵循热胀冷缩特性；球铁的液态收缩约为 1%/100℃，凝固收缩⼀般为 3%；⑴所以，铁⽔温度越⾼时铸件的收缩越⼤、⼤型铸件其收缩也⼤，因此，⽣产上只是熔炼时要求⾼温以便把铁⽔中的杂质和所含废⽓尽可能排净，⽽铁⽔浇注到铸型时不⼀定要太⾼的⾼温，能保持好的流动性和充型性，不产⽣冷隔、冷夹就⾏； 1.4.2 碳当量计算公式和碳、硅、锰三元素的调节：CE=C%+1/3Si%+1/5Mn%,因此可以看出碳、硅、锰三元素增加都能提⾼碳当量，但各⾃对碳当量的影响是不⼀样的，⽽这三元素对铸铁组织的影响也是有很⼤区别的，也就是说“C、Si、 Mn”三元素各⾃对产品的性能影响是不⼀样的。
⽣产上⼀定要根据产品要求的组织性能来做调整：硅——具有强烈的⽯墨化倾向，是能促进铁素体化的元素，硅⾼⽯墨球数量多，铁素体含量增加，铸件的延伸率增加，但当硅量超过 3.4%后，厚⼤铸件容易发⽣“冷脆” ，铸件的低温冲击性能变差，要求在低温环境下⼯作的铸件其含硅量不宜超过2.5%；锰——在球墨铸铁中能中和硫，增强镁的球化作⽤，是促进珠光体形成的元素，能提⾼铸件的珠光体量、增加强度、增加硬度，但锰的最⼤问题是容易在晶界组织中形成偏析，显著降低铸件韧性、降低延伸率，使产品的综合性能变差；所以，⽣产厚⼤铸件时特别要考虑硅、锰含量对产品的影响。
⼀般情况下控制锰的含量后铸件的综合性能能得到较好的控制，即使是⾼牌号的珠光体类球铁把锰量控制在 0.6%以下也是有好处的⑵。
⼆、⼏种典型的球墨铸铁⽣产实例 1、铸态⾼韧性铁素体球铁的⽣产 2.1.1 潮模砂⽣产纺机铸件，铸件壁厚 3-8 ㎜化学成分：Cw3.65%～3.8%、Siw2.6%～2.8%、Mnw≤0.4%、Pw≤0.07%、Sw≤ 0.02%;砂型含⽔量 5-6%、湿压强度0.07MPa、表⾯硬度≥85 普通 148 造型机造型；铁⽔由 5 吨/⼩时冲天炉熔炼，出⽔温度 1450-1480℃,浇注温度≥1380℃，⽤ 1.5%的 7-8ReMg 球化剂球化处理。
石墨球增碳剂
石墨球增碳剂石墨球增碳剂是一种常见的增碳剂，在许多工业领域都有广泛的应用。
本文将介绍石墨球增碳剂的定义、特点、用途以及制备方法。
一、石墨球增碳剂的定义石墨球增碳剂是由石墨粉末和粘结剂混合而成的球状颗粒物。
石墨球增碳剂具有高度的石墨化程度和良好的增碳效果，能够提高钢铁、铸件和合金材料的碳含量，改善其力学性能和工艺性能。
1. 高纯度：石墨球增碳剂采用高纯度的石墨粉末制备而成，具有较高的纯度，能够保证增碳效果的稳定性和可靠性。
2. 球状颗粒：石墨球增碳剂的颗粒形状为球状，具有较好的流动性和分散性，能够均匀地分布在熔体中，提高增碳的均匀性。
3. 耐高温：石墨球增碳剂具有较高的耐高温性能，能够在高温条件下保持其增碳效果，不易烧蚀和熔化。
4. 易于操作：石墨球增碳剂的使用方法简单，可直接投入熔体中，不需要额外的设备和工艺操作。
三、石墨球增碳剂的用途1. 钢铁冶炼：石墨球增碳剂可用于钢铁冶炼过程中的增碳操作，提高钢铁的碳含量，改善其硬度、强度和耐磨性。
2. 铸造工业：石墨球增碳剂可用于铸造工业中的增碳操作，提高铸件的碳含量，改善其铸造性能和机械性能。
3. 合金制备：石墨球增碳剂可用于合金制备过程中的增碳操作，提高合金材料的碳含量，改善其热处理性能和耐腐蚀性能。
四、石墨球增碳剂的制备方法1. 原料准备：将高纯度的石墨粉末和粘结剂按一定比例混合均匀。
2. 成型处理：将混合好的原料进行成型处理，通常采用压制的方式将其压制成球状颗粒。
3. 烧结处理：将成型好的石墨球增碳剂进行烧结处理，使其具有一定的强度和耐高温性能。
4. 表面处理：可对石墨球增碳剂进行表面处理，提高其流动性和分散性。
总结：石墨球增碳剂作为一种常见的增碳剂，具有高纯度、球状颗粒、耐高温和易于操作的特点。
它在钢铁冶炼、铸造工业和合金制备中有广泛的应用，能够提高材料的碳含量，改善其性能。
制备石墨球增碳剂的方法主要包括原料准备、成型处理、烧结处理和表面处理。
球形炭的制备及其作为锂电池负极材料的应用
表 1 ACM 微球的不同制备条件
Viscosity / Pa·s
1 000 1 000 1 000
500 2 000 1 000 1 000 1 000 1 000
Stir speed / r·min － 1
500 500 500 500 500 200 1 000 500 500
图 1 锂离子二次电池的结构示意图
目前，锂离子电池炭负极的研究和应用主要是 围绕着石墨化炭和难石墨化炭 （ 硬炭） 两大类材 料而展开的。锂离子电池的炭负极最先商业化应用 的是非石墨化炭材料 （ 石油焦） ，1993 ～ 1994 年松 下电池工业公司和三洋电机公司进入市场后采用了 容量更高的石墨化炭材料，从此两大类炭材料的竞 争也由此展开。两类炭负极的实际应用情况虽然没 有准确的统计数据，但有专家估计目前市售的锂离 子电池中有 75% 以上的负极材料采用的是石墨类 炭负极材料。虽然目前有很多具有发展前景的非碳 类负极有可能应用于锂离子电池领域，但他们仍将面 临很多的挑战，因此今后在很长一段时间内，锂离子 电池容量的提高仍将依赖于炭负极材料的发展和完 善。当前，市售的石墨类炭材料主要有以下几类，包 括石墨化 MCMB、石墨化纤维、人造石墨和天然石墨
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
溶液浓度、硅油粘度、搅拌速率、硅油温度对 ACM 微球制备的影响，并得到了制备 ACM 微球的最优化条件。由于 ACM 具
有热固性，这种微米球可以不经过稳定化处理，直接经炭化、石墨化得到球形度好、粒径分布均匀的炭微球。其中，石墨
化后的 ACM 基炭微球 G-AS 作为锂离子电池负极材料具有较高的容量 （ 340 mAh / g） 与首次效率 （ 90% ） ，并表现出优良的
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石墨球配碳应用问题研究
【摘要】伴随着电炉炼钢效率的提高，电炉用氧强度增加，而在生产效率提高的同时，电炉渣中FeO含量增加，铁损增加的直接结果是使金属回收率降低。
增加配碳量可在一定程度上减少铁的烧损。
【关键词】电炉炼钢;配碳;金属回收率
1.项目实施背景
由于废钢资源的日益紧张，电炉炼钢生产成本持续上升。
通过在料篮中装入袋装石墨球增加配碳量，充分发挥C-O反应放热，减少铁损，提高金属回收率，达到低成本炼钢的目的。
通常使用生铁配碳，生铁碳含量4%左右，在钢铁料熔化过程中释放出碳，起到了配碳的作用。
但全部使用生铁配碳，将使炼钢生产成本增加。
本文着重讨论采用石墨球配碳的冶金工艺特点及技术经济效果。
2.电炉炼钢过程中C、O2、Fe的反应
2.1电炉炼钢主要反应
电炉炼钢的主要反应是:
C+O2=CO2
2(Fe)+O2=2(FeO)
(FeO)+[C]=[Fe]+{CO}
电炉供氧主要是由炉门氧枪和侧氧枪完成，这两种氧枪均是水冷超音速氧枪，超音速氧射流范围在1米左右。
熔化前期，熔池内钢液很少，氧气大部分都进入烟气，利用率很低，所以炉门口的废钢发热变红后开始使用炉门氧枪，侧枪主要在精炼期使用。
在熔化期的中后期和精炼期，氧枪射出的超音速氧流在渣面形成冲击区凹坑，并搅动整个熔池的钢液。
2.2氧气冲击坑区域运动过程
2.2.1冲击坑的中心区域
氧化反应:氧气直接与钢液接触，氧熔解于钢液中，2(Fe)+O2=2(FeO)。
还原反应: FeO熔于钢液中。
由于钢液中含有碳，所以发生还原反应(FeO)+[C]=[Fe]+{CO}。
2.2.2冲击坑周边区域
氧化反应:伴随氧气流，带动渣粒进入钢液，2(Fe)+O2=2(FeO)，产生一层氧化铁，包裹在渣粒外层，形成“原渣”。
还原反应:在凹坑底部周边区域，“原渣”被压入熔池中并被带到凹坑的上部区域，弹射出来，在钢—渣界面反应: (FeO)+[C]=[Fe]+{CO}。
图1表明:钢液含碳量减少，钢、渣中的FeO量就增加。
这意味着为保持渣中FeO量，必须保证钢液含碳量。
3.FeO产生特点及控制思路
要减少FeO含量，就是要在以上几个反应步骤中，实现FeO生成的降低。
3.1由于氧气在冶炼过程中提供热源，所以氧气使用必不可少。
但我们可以考虑，当钢液中有一定含量的碳，在冲击坑中心区域的氧气接触钢液后，会使一部分氧与碳进行反应，减少了O-Fe反应，降低了FeO生成量。
3.2第1过程:“原渣”外裹FeO层，如果在上浮过程，与钢液中的碳发生反应(FeO) +[C] =[Fe]+{CO}，就会减少“原渣”进入渣中的量，降低了因渣层流动而造成的FeO损失。
第2过程:钢—渣界面反应渣中FeO与侧壁供碳系统或皮带供料系统配碳的反应是(FeO)+[C]=[Fe]+{CO}。
侧壁供碳粉系统与皮带系统配碳，是一个由上而下的过程。
在熔池渣层，尤其是泡沫渣情况下，多数在上表面发生反应，未充分反应就被流动渣带走，或被烟气抽走。
所以第2过程中，依靠侧壁碳粉及皮带配碳来进行渣中FeO还原，所占比例不大。
进行渣中的FeO还原主要还是依靠钢—渣界面，即钢液提供的碳进行反应。
以上反应过程表明，提高钢液含碳量，是降低FeO含量的重要手段。
4.在废钢料篮加入石墨球配碳试验
通过以上分析可知，提高钢液碳含量是降低FeO含量的主要手段。
5.试验结果
5.1电炉冶炼过程渣中FeO含量变化
首先在207122840、207122850两个炉次试验，石墨球配入量按1 000kg/篮、2 000kg/炉加入。
5.2对比分析
5.2.1在生产中穿插进行试验，对部分配装石墨球增加配碳量的炉次与只配入一定量生铁的正常生产炉次取样进行对比分析。
平均每吨钢增加配碳13. 1kg，电炉渣中FeO含量降低7. 8%。
5.2.2对一段时期通过配装石墨球增加配碳量，并辅以控制供氧量操作，使电炉渣中FeO能稳定在较低含量范围，金属回收率得到了明显提高。
6.结论
6.1通过在料篮中装入袋装石墨球增加配碳量，并辅以控制供氧量操作，可使电炉渣中FeO稳定在较低含量范围，减少铁的烧损，提高金属回收率。
6.2试验数据显示，平均每吨钢增加配碳13. 1kg，电炉渣中FeO含量降低
7. 8%。
6.3统计结果表明，渣中FeO含量降低10%，金属回收率可提高1%。
为了在不明显增加炼钢生产成本的前提下提高钢中碳含量，本试验采用在废钢料篮底配装石墨球的方法增加钢铁料中的配碳量。
在电炉装料过程中，虽有少量石墨球被散落或烧损，但大部分能直接进入熔池底部，有效地提高了钢液的含碳量。
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【参考文献】
［１］常征华.珠钢DANIELI电炉冶炼氧气动态控制.冶金丛刊，2006，(3):7-8.
［２］马廷温.电炉炼钢学.冶金工业出版社，1996.。