在煉鋼過程中,需將熔融的鋼水倒入襯有耐火材料的鋼水罐中再進行注錠。由于鋼水需在罐內(nèi)停留一段時間,要散失一部分熱量,這樣在鋼水表面容易發(fā)生冷凝現(xiàn)象,罐底也可能形成殘鋼,為此可在鋼水表面覆蓋一層炭黑。由于炭黑含碳量高,燃燒緩慢但發(fā)熱量較高,灰分雜質(zhì)少,表觀密度很小,因此加入鋼水罐中后立即迅速均勻的鋪蓋在鋼水面上燃燒,起到很好的保溫作用,從而消除了表面冷凝和罐底殘鋼問題。
在連續(xù)鑄造法過程中為隔絕空氣、保護冷卻裝置及除去生鐵中的不純物而添加制鋼助熔劑。助熔劑中含硅酸鈣之類的無機粒子、炭黑焦粉等,炭黑添加量約1%~5%,可起到調(diào)節(jié)熔融速度的效果。
在鑄造過程中,炭黑可作脫模劑,如將燈煙炭黑分散液涂布在模型表面,可使鑄件光滑,并容易取出。在鐵、銅鑄造時,用燈煙炭黑、焦炭粉(100~ 300目)混合后的水分散液涂布在鐵或銅水通道內(nèi),可以加快鐵水或銅水流動速度。為防止鐵水或銅水外層溫度降低,可將燈煙炭黑和云母粉混合撒上,有防止氧化和保溫的效果。
在鑄造過程中,鑄造模型由于金屬熔融液侵入,而易崩裂。為了增強抗崩裂性,可以在型砂中添加無機物質(zhì)。作為添加劑常采碳質(zhì)材料如瀝青粉、石墨粉、煤粉等,但添加爐法炭黑比上述材料有如下優(yōu)點:少量添加可以增加鑄型強度,搬運方便,砂型落砂減少;不發(fā)生二氧化硫之類的有毒、有臭氣體;可減少水玻璃用量。
綜上所述,在煉鋼和鑄造過程中,炭黑主要有以下功能:
使熾熱金屬表面為還原氣霧以防止氧化,起絕熱作用降低金屬冷卻速度,降低金屬侵入或滲透到模型中的速度。因此對炭黑的性能要求主要是:含硫少、潤濕性和分散性好。一般可選用價格較便宜的炭黑品種。