加炭剤は製錬にさまざまな影響を与えます。適切な加炭剤を選択し、正しく使用することは、生産コストを管理し、製品の品質を安定させるために非常に重要です。
主な影響要因は次のように分類できます。
1. 固定炭素含有量と純度
これは最も重要な指標であり、加炭器の効率とコストを直接決定します。
固定炭素含有量: 加炭剤に実際に吸収できる炭素の量を指します。
影響: 固定炭素含有量が多いほど、再浸炭効率は高くなります。添加量が少ないほど、生成されるスラグが少なくなり、電力消費量が削減され、炉内壁の浸食が最小限に抑えられます。固定炭素含有量が低い加炭剤は多量の添加が必要となるため、エネルギー消費量が増加し、動作が不安定になります。
有害な不純物含有量:
硫黄 (S): これは最も重大な有害元素です。硫黄は鋼の機械的特性 (熱間脆性) に重大な影響を及ぼし、脱硫コストを増加させる可能性があります。高品質の加炭剤には、極めて低い硫黄含有量が必要です。-窒素 (N): 一部の黒鉛化加炭剤 (石油コークスから作られたものなど) には窒素含有量が高く、溶鋼中の窒素富化につながる可能性があります。これは、特定の高品質鋼種（自動車用鋼や深絞り鋼など）にとって致命的な欠陥です。-
灰: 灰は、加炭剤中の不燃性の無機化合物です。-灰分が多いとスラグの量が増加し、再浸炭効率が低下し、溶鋼に不純物が導入される可能性があります。
2. 吸収速度と溶解速度
これにより、加炭器の有効性と動作が決まります。
吸収率: これは、追加された炭素に対する実際に鉄/鋼に入る炭素の比率を指します。
影響: 吸収速度は、加炭剤の種類、添加タイミング、製錬プロセスなどの要因に影響されます。一般に、高温黒鉛化を受けた加炭剤は、より安定した結晶構造と、より高く安定した吸収率（90% 以上に達します）を備えています。-
溶解速度:
影響: 溶解速度が速すぎると (例、部分的に非晶質の炭素)、激しい炭素沸騰が発生し、炭素の燃え尽きとエネルギー消費が増加する可能性があります。溶解速度が遅すぎると、再浸炭が長くなり、生産が遅れる可能性があります。理想的な速度はスムーズで急速な溶解です。
3. 粒子サイズと分布
粒子サイズは、溶融金属中での加炭剤の溶解挙動と収率に直接影響します。
粒子サイズ:
細かすぎる: 液面に容易に浮遊し、炉のガスによって持ち去られ、深刻なバーンアウト、低収率、および環境汚染を引き起こします。
粗すぎる: 炉の底に沈んでゆっくりと溶解し、製錬プロセスの最後に不完全に溶解したままになる可能性があり、結果として組成が不均一になります。
粒度分布: 均一な粒度が必要です。粒子サイズの変動が大きすぎると、非同期溶解が生じ、その結果、吸収速度が不安定になります。
4. 微細構造と結晶形態
これは、加炭剤の原材料と製造プロセス（黒鉛化されているかどうか）に直接関係します。
黒鉛化度:
黒鉛化加炭剤は、鋳鉄の黒鉛の結晶構造に似た、規則正しい黒鉛フレークの結晶構造を持っています。したがって、それらは良好な遺伝性を有し、再浸炭を促進するだけでなく、黒鉛化を促進し、鋳鉄の白化傾向を防止し、鋳鉄の機械的特性および加工特性を改善する。非黒鉛化加炭剤（通常のか焼石油コークスなど）: 結晶構造が乱れており、炭素原子がランダムに配置されています。これらは許容可能な再浸炭を提供しますが、黒鉛化を促進する能力はほとんどありません。
多孔性: 適度な多孔性により、金属の浸透が促進され、溶解が促進されます。
結論: 加炭剤を選択するときは、価格と固定炭素含有量だけを考慮するだけではありません。硫黄、窒素などの不純物の含有量、黒鉛化度、粒径を考慮します。目的の溶解設備（電気炉/キュポラ）、出湯温度、製品タイプ（鋳鉄/鋳鋼、標準/高級部品）と組み合わせて最適な選択を検討する必要があります。-高品質のダクタイル鋳鉄を製造するには、一般に高品質の黒鉛化加炭材が最もコスト効率の高い選択肢です。{{4}
