Sollte man bei der Zugabe von Kohlenstoff zu duktilem Gusseisen graphitierten Petrolkoks oder kalzinierte Kohle verwenden?

[] Aus folgenden Gründen wird empfohlen, graphitierten Petrolkoks als Aufkohlungsmittel für duktiles Gusseisen zu verwenden:

  1. Überlegene chemische Zusammensetzung:
    • Graphitierter Petrolkoks: Er enthält typischerweise mehr als 99,5 % Kohlenstoff und weniger als 0,05 % Schwefel. Der hohe Kohlenstoff- und niedrige Schwefelgehalt trägt dazu bei, den Kohlenstoffgehalt von Gusseisen mit Kugelgraphit zu erhöhen und gleichzeitig die negativen Auswirkungen von Schwefel auf die Kugelgraphitbildung zu reduzieren. Dadurch werden Gussfehler vermieden.
    • Kalzinierter Anthrazit als Aufkohlungsmittel: Er weist im Allgemeinen einen Kohlenstoffgehalt von 90–93 % und einen Schwefelgehalt von 0,3–0,5 % auf. Der relativ niedrige Kohlenstoff- und hohe Schwefelgehalt kann den Schwefelgehalt im Gussteil erhöhen und dadurch die Kugelgraphitbildung und die Gusseigenschaften beeinträchtigen.
  2. Höhere Absorptionseffizienz:
    • Graphitierter Petrolkoks: Durch eine Hochtemperatur-Graphitisierungsbehandlung ordnen sich die Kohlenstoffatome geordnet an und bilden eine schuppenförmige Graphitstruktur. Dies ermöglicht ein schnelles Auflösen und Aufnehmen in flüssigem Eisen, was zu einer hohen Aufkohlungseffizienz und einer effektiven Erhöhung des Kohlenstoffgehalts des flüssigen Eisens führt.
    • Kalzinierter Anthrazit als Aufkohlungsmittel: Aufgrund seines geringeren Kohlenstoffgehalts schmilzt er langsamer und weist eine relativ geringere Absorptionseffizienz auf, was die Schmelzzeit verlängern und den Energieverbrauch erhöhen kann.
  3. Auswirkungen auf die Nodularisierung und Graphitisierung:
    • Graphitierter Petrolkoks: Der niedrige Schwefelgehalt verringert die Wechselwirkung mit dem Nodularisierungsmittel und trägt so zu einer guten Nodularisierung und Graphitmorphologie bei, wodurch die mechanischen Eigenschaften von Gusseisen mit Kugelgraphit verbessert werden.
    • Kalzinierter Anthrazit als Aufkohlungsmittel: Der höhere Schwefelgehalt kann den Knollenbildungsprozess stören und dadurch die Keimbildung und das Wachstum von Graphit beeinträchtigen, was zu verschlechterten Gusseigenschaften führt.
  4. Gussqualität:
    • Graphitierter Petrolkoks: Durch seine Verwendung wird eine überlegene metallurgische Qualität der Gussteile erzielt, wodurch die Festigkeit und Zähigkeit von Gusseisen mit Kugelgraphit effektiv gesteigert und Defekte wie Porosität und Schwindung reduziert werden, was zu einer Verbesserung der Produktqualifizierungsrate führt.
    • Kalzinierter Anthrazit als Aufkohlungsmittel: Aufgrund seines höheren Schwefelgehalts kann es zu Porosität im Gussteil und einer Verringerung der mechanischen Eigenschaften kommen, was die Gussqualität beeinträchtigt.
  5. Nutzungskosten:
    • Graphitierter Petrolkoks: Obwohl sein Preis etwas höher sein kann als der von kalziniertem Anthrazit als Aufkohlungsmittel, reduziert seine hohe Aufkohlungseffizienz die benötigte Aufkohlungsmittelmenge und senkt somit die Schmelzkosten. Darüber hinaus verbessert er die Produktqualität und verringert die Ausschussquote, was insgesamt zu geringeren Nutzungskosten führt.
    • Kalziniertes Anthrazit-Aufkohlungsmittel: Obwohl sein Preis vergleichsweise niedrig ist, kann seine geringe Absorptionseffizienz einen erhöhten Einsatz erforderlich machen und die Gussqualität beeinträchtigen, was zu höheren Folgekosten führt.

Veröffentlichungsdatum: 26. März 2026