半石墨化增碳剂

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半石墨化增碳剂又称中温石墨化石油焦（GPC），是艾奇逊炉高温石墨化保温层产品，石墨化温度在1700-2700℃范围内。

固定碳含量高

溶解速度快

吸收率高

可广泛应用于普通球铁、灰铁的增碳，且具有较高的性价比。

表格示例

名称	碳	灰分	挥发分	硫	粒度
半石墨化增碳剂	≥98%	≤01%	≤1%	≤0.3%	1-5mm
	≥98%	≤1%	≤1%	≤0.3%	1-3mm
	≥98%	≤1%	≤1%	≤0.3%	0.2-1mm
	≥97%	≤2%	≤1%	≤0.5%	0-0.2mm
	≥98%	≤1%	≤1%	≤0.3%	0.2-2mm

Product description

物理性质

– 外观：中温石墨化石油焦一般呈灰黑色，表面光泽度略低于高温石墨化石油焦，但仍保留一定的金属光泽。

– 结构：该材料具有相对致密的多孔结构，这有助于其比表面积。这种结构特性使其在各种应用中表现出色，特别是在需要吸附能力的化学工艺中。

– 硬度和脆性：中温石墨化石油焦的硬度和脆性适中。它在运输和一般使用过程中能很好地保持其形状；然而，与高温石墨化石油焦相比，它在受到较大外力时更容易出现轻微碎裂。

– 密度：中温石墨化石油焦的密度适中，介于普通石油焦和高温石墨化石油焦之间。这种特性有利于在工业反应中与其他材料稳定混合，最大限度地降低由于密度差异较大而导致严重分层的风险。

– 电导率和热导率：虽然它具有一定程度的电导率和热导率，但不如高温石墨化石油焦那么明显。尽管如此，在对导电性要求不是很高的工业加热或电化学应用中，它仍然可以发挥有益的作用。

化学性质

– 纯度：中温石墨化石油焦具有较高的纯度，碳含量通常在 95% 至 98% 之间。在中温石墨化过程中，大多数杂质被去除。但是，与高温石墨化相比，可能仍会残留少量杂质。

– 硫和氮含量：中温石墨化石油焦中的硫和氮等有害元素含量相对较低。这种质量符合某些要求严格的钢铁生产和铸造工艺的要求。通过最大限度地减少这些杂质的存在，该材料可以有效减少生产过程中的任何不利影响，例如对钢铁质量的负面影响和铸造缺陷的减少。

冶炼性能

– 吸收率：在冶金过程中，中温石墨化石油焦的吸收率较高，一般在85%-90%之间，这一特性可以显著提高铁水中的碳含量，从而满足一些中低端钢材的冶炼要求，同时还可以在一定程度上缩短整体冶炼时间。

– 对铸件性能的影响：中温石墨化石油焦可以改善铸件的某些性能，如提高致密度、减少细小气孔的产生等，但与高温石墨化石油焦相比，在提高铸件综合力学性能方面可能效果略差。

– 废钢利用：使用中温石墨化石油焦可以使生产过程中废钢的比例更高，从而减少对生铁的依赖。不过，与高温石墨化石油焦相比，对废钢的质量要求可能更为严格，以确保最终产品的整体质量。

– 石墨核的形成：这种石油焦可以促进铸铁内部石墨核的形成，有助于防止过多的白口铁形成。这对提高铸铁的加工性能有积极作用，特别适合生产常见的铸铁部件。

中温石墨化石油焦生产工艺

原料制备

石油焦的选择：选择优质的石油焦作为原料，焦炭要求含硫量低、灰分低、挥发分适中，一般含硫量应在0.5%以下，这是生产优质中温石墨化石油焦的关键。

破碎筛分：石油焦选择后，经过破碎筛分，获得合适的粒度范围，一般粒度为1-3mm的颗粒有利于提高后续中温石墨化的效率和应用反应性。

装炉

装料方式：将预处理后的石油焦装入中温石墨化炉，确保炉内物料分布均匀，保证石墨化过程中的一致性。

容重控制：装料过程中，控制炉内石油焦的容重至关重要。保证填充量充足以提高生产效率，避免密度过高导致传热不均匀、排气困难，一般填充密度保持在1.3-1.5g/cm³之间。

中温石墨化处理

供电及加热：中温石墨化炉按照特定的功率曲线供电，内部温度逐渐升高至约1800℃-2200℃，整个过程中精确控制供电及升温速率，确保石油焦充分石墨化。
均热阶段：达到预定的中温石墨化温度后，系统在此温度下维持一段时间，使石油焦中的碳元素重新排列，形成相对有序的石墨结构。均热时间一般取决于填充量及产品规格，一般为12-24小时。
冷却阶段：中温石墨化过程完成后，停止电源，让石墨化石油焦自然冷却或通过适当的冷却方法加速冷却过程。自然冷却虽然速度较慢，但有助于减少产品内部应力；然而，强制冷却更有效，需要仔细控制冷却速度，以防止出现裂纹或其他缺陷。

出料和后处理

出料：一旦石墨化石油焦冷却到安全温度，打开炉门，小心取出材料。在此操作过程中，重要的是避免对产品造成机械损坏。
破碎和筛分：根据市场需求，将出料的中温石墨化石油焦进一步破碎和筛分，以生产出各种粒度的产品，例如0.1 – 0.8毫米和0.8 – 2毫米。
包装和储存：将筛选后的中温石墨化石油焦包装，通常采用密封包装，以防止在储存和运输过程中吸湿和污染。包装后的产品应储存在干燥、通风的仓库内，远离潮湿空气和腐蚀性物质。

储存环境要求

干燥、通风良好

石墨化石油焦（GPC）吸湿性强，需要储存在干燥、通风良好的仓库中。储存区域的相对湿度应保持在 70% 以下，以防止吸湿。潮湿的环境会导致 GPC 结块，对其性能产生不利影响。例如，在南方地区的雨季，仓库中除湿设备不足会导致 GPC 吸收空气中的水分并结块。

温度控制

建议的储存温度一般在室温（10 – 30°C）范围内。避免高温，因为高温可能会加速 GPC 的氧化反应。此外，应采取措施防止 GPC 在极低温度下结冰，尽管这种情况相对罕见。极冷可能会改变材料的内部结构。

消防安全措施

由于 GPC 主要由碳组成，因此易燃。因此，储存区域内严禁吸烟和明火。应随时配备完善的消防安全措施，包括灭火器和消防水带。

污染防治

保持储存环境的清洁至关重要，以防止 GPC 被灰尘、油或其他杂质污染。这些污染物会在炼钢或铸造过程中对产品质量产生不利影响。

包装要求

密封性好

GPC 通常包装在密封的袋子或容器中。常见的包装材料包括编织塑料袋和内衬塑料薄膜的牛皮纸袋。塑料薄膜能有效防止水分和空气的进入，确保 GPC 保持干燥和质量稳定。

足够的强度

包装材料应具有足够的强度来支撑 GPC 的重量并经受住搬运和储存而不易破裂。对于大容量包装（例如吨袋），袋子的提手和接缝区域都需要增强强度。

标签清晰

包装必须醒目地标明产品名称、规格、重量、生产日期和制造商信息，以便于识别和管理。此外，它还可以包括防潮和防火安全警示标签。

运输方式及注意事项

运输方式选择

– 公路运输：这是最常见的方式。使用卡车时，确保货舱清洁、干燥并配备良好的防雨设施。对于长途运输，应固定并遮盖货物，以防止运输过程中颠簸损坏。

– 铁路运输：在铁路运输过程中，GPC 通常装入集装箱或有盖货车。应注意避免与可能引起污染或化学反应的其他货物（例如强氧化剂）混合。

– 水运：对于水运，将货物放置在干燥、通风的船舱中。鉴于海上运输可能遇到潮湿环境和海水腐蚀风险，对包装密封和防水的要求必须更加严格。

运输注意事项

– 防潮：在装卸和运输过程中，尽量减少 GPC 暴露在雨水或其他水源中。如包装出现破损或受潮迹象，应及时更换包装或干燥受影响区域。

– 避免碰撞和摩擦：尽管 GPC 具有一定硬度，但过度的冲击和摩擦会导致包装损坏和颗粒破碎。因此，运输过程中应保持平稳行驶，避免急停和急转弯。

– 安全防护：运输人员应配备必要的安全装备，如手套和口罩。必须采取适当的预防措施，防止粉尘飞扬，从而将吸入风险降至最低。此外，还应遵守有关火灾和爆炸危险的安全规定。