生铁中有许多粗大的过共晶石墨,这种粗大的石墨具有遗传性,熔炼温度低,粗大石墨不易被消除,粗大的石墨从液态遗传到了固态铸铁组织中,一方面降低铸铁所能达到的机械性能,另一方面因为粗大石墨的存在,使凝固过程中本来应该产生的石墨化析出的膨胀作用削弱,使铁液凝固过程中的收缩倾向增大,另外还会致使铸件在后续加工过程中粗大石墨容易脱落,形成表面麻点,影响铸件表面光洁度。而且生铁当中的杂质元素较多。如微量的TI.PV,B等,都会对铸件产生消极的影响,恶化基体组织、石墨形态。
因此,在电炉熔炼时,尽量降低生铁炉料的用量,使用石墨增碳剂来确保高碳当量,相对提高废钢用量。这样,在高温熔炼的条件下使用增碳剂增碳处理后的铸铁,在铁液中生成了大量弥散分布的非均质结晶核心,降低了铁液的过冷度,促使生成以石墨为主的石墨组织;同时,由于生铁用量少,其遗传作用大为削弱,因此使石墨片分枝不易长大,从而有利于提高力学性能,减少收缩倾向,改善加工性能。以渗碳方式获得铁液。与同样成分的高生铁用量相比,其力学性能也要高半个牌号。
使用增碳剂不仅可以补足钢铁冶炼过程中碳的烧损,确保钢铁特定牌号碳含量的要求,还可以用于炉后调整,作为感应电炉熔化铁水的重要原料,增碳剂的质量和用法直接影响了铁水的状态 。
在进行除渣、除气处理之后的钢包中加入特定牌号的增碳剂,可调整钢包中的碳含量,达到一包多号的目的。增碳剂采用的材料主要有石墨、类石墨、电极块、焦炭、碳化硅等材料。常用的电极块、碳化硅增碳剂具有含碳量高、抗氧化性强的优点,但生产工艺比较复杂,成本高;以焦炭粉、石墨为增碳材料,生产成本比电极块等材料低,但所含灰分、硫含量高,碳含量较低,增碳效果不好。