炼铁过程熔融渗碳行为研究

传统高炉冶炼过程中铁水最终含碳量是饱和的,而闪速炉中反应是在物料漂浮阶段发生,没有固态料柱的压迫作用,无法发生高炉炉缸内固体炉料与铁水的渗碳作用,最终铁水含碳量未知。为此对闪速炼铁炉中熔池底部渗碳反应进行了研究。首先,对铁碳相图进行了理论研究,基于此理论分析探讨了反应时间、焦炭粒径、焦炭床层高度及原料失重率等因素对铁水最终含碳量的影响。得出了最佳工艺条件为反应时间240 min、焦炭粒径5～8 mm、焦炭加入量70 g、原料失重率26%,在此最佳工艺条件下含碳量最大为4.73%。为了进一步探究渗碳过程中铁碳合金中元素的分布规律,对含碳量为4.73%的铁碳合金进行了SEM-EDS表征,结果显示条棒状石墨碳呈凝聚态不规则嵌布在铁碳合金中,在石墨碳边缘呈现两种不同衬度,分别为FeC相和Fe_3C相。