加炭剤の作用メカニズムは本質的に、物理的溶解と化学反応を通じて炭素を加炭剤から溶鉄に移動させる物質移動プロセスです。
このプロセスは、浮遊と分配→溶解と拡散→吸収と均質化の 3 つの主要な段階に分かれています。
ステージ 1: フローティングおよび配布 - 物理的接触ステージ
加炭剤を溶鉄に添加すると（通常、製錬の後期段階または出湯時に取鍋に）、密度が低いため、加炭剤は溶鉄の表面に浮きます。
キーポイント: 加炭剤は、溶銑と十分に大きな接触面積と十分に長い接触時間を必要とします。
影響を与える要因:
添加方法：溶銑表面に直接散布するか、ワイヤ送給技術を利用して溶銑深部まで浸透させます。
後者はより効率的であり、燃え尽き症候群を軽減します。
混合鉄の撹拌: 機械的、電磁的、または手動による撹拌は、加炭剤粒子を粉砕し、溶鉄との接触面積を増やし、粒子の凝集や架橋の形成を防ぎ、溶融鉄プール全体に急速に分散させることができます。
液体鉄の温度：温度が高いほど液体鉄の流動性が良くなり、加炭剤の濡れと拡散が促進されます。
ステージ 2: 溶解と拡散 - コア物質移動ステージ
加炭剤粒子が濡れて液体鉄に囲まれた後、コア内での物理的および化学的プロセスが始まります。
1. 界面溶解:
加炭剤の主成分は固定炭素（黒鉛質炭素など）です。
高温では、液体鉄 (主に Fe で構成される) と固体炭素粒子の界面で、炭素原子が黒鉛格子から分離し、液体鉄に直接溶解します。
このプロセスは次のように単純化できます: C(s) → [C] (固体炭素が鉄に溶解した炭素に溶解します)。
この時点で、炭素粒子の周囲に局所的な高炭素濃度ゾーンが形成されます。
2. 対流と拡散:
炭素粒子の周囲の液体鉄の炭素濃度は高く、炭素粒子から離れた液体鉄の炭素濃度は低いため、濃度勾配が形成される。
炭素原子は高濃度ゾーンから低濃度ゾーンに拡散します。-（分子拡散）。
同時に、溶鉄の流れ（対流）により炭素濃度の高い鉄が継続的に除去され、炭素濃度の低い鉄が補充され、炭素移動が大幅に促進されます。このプロセスは対流物質移動と呼ばれます。
ステージ 3: 吸収と均質化 - 最終目標ステージ
溶解・拡散した炭素原子は溶鉄全体に吸収され、最終的には均一な組成となります。
炭素吸収: 溶解した炭素原子は鉄原子と結合して Fe-C 合金を形成し、それによって溶融鉄の全体的な炭素含有量が増加します。
均質化：高温での継続的な撹拌と自然対流により、溶銑の各部分間の炭素濃度の差が徐々に減少し、最終的には均一な組成が得られます。
均質化が不十分だと、鋳造品のさまざまな部分で特性が不均一になり、さらには炭素偏析欠陥が生じる可能性があります。
要約: 加炭剤の作用メカニズムは複雑な物理的および化学的プロセスであり、溶解と拡散による固相から溶融鉄の液相への炭素原子の移動を中心としています。
高い吸収率を達成するには、化学的燃焼（酸化）を最小限に抑えながら、良好な物理的接触条件（撹拌と分散）と適切な熱力学的条件（温度）を作り出し、維持する必要があります。 -高品質の再浸炭剤と正しいプロセス操作により、効率的かつ安定した再浸炭が保証されます。
