1.1 碳质材料
碳质材料是由碳元素组成的一类非金属材料。由于晶体结构和层片配列的变化，可以衍生出品种繁多的同素异构体。所有的同素异构体，在晶体结构上都是以金刚石或石墨为基础的。
1.1.1 金刚石
金刚石晶体属等轴晶系，原子晶格为面心正立方，原子间距为0.154nm，是碳的同素异构体中原子排列紧密的一种。金刚石是莫氏硬度值为10，硬度约为10000kgf/mm。
1.1.2 石墨
石墨为六方层片状结晶，石墨质软（莫氏硬度2～3）、呈黑色、有光泽、并有润滑感。石墨可分为天然石墨和人造石墨两类，都是铸造行业中广泛应用的材料。
（1）天然石墨 天然石墨中有鳞片状石墨和微晶石墨两种。中国是天然石墨产量***，石油压裂砂的规格标准，产地主要有湖南、内蒙、黑龙江、福建、广东、吉林等省（区）。俄罗斯、朝鲜、韩国、澳大利亚、墨西哥、马达加斯加、印度、斯里兰卡、加拿大和美国也有高储量的天然石墨矿。其中斯里兰卡出产的块状石墨是目前所知的纯度的天然石墨，其中的碳含量接近100％。通常开采得到的天然石墨中混有大量脉石和其他杂质，如要求品位较高，海东石油压裂砂，就需要用浮选法提取。先将矿料粉碎、加水研磨制成矿浆，再用石灰或碱将矿浆调成弱碱性，并加入水玻璃***脉石，然后用筛分设备将石墨从大量脉石中分离出来。在浮选槽内加入煤油之类的捕集剂，再经离心分离和干燥，可以得到含碳量为 70～95％的石墨。含碳量在95％以上的石墨，需用化学方法萃取，或加热到高温使其中的氧化物杂质分解、挥发。
球化处理
先在炉底加入新生铁，再加入废钢、增碳剂（根据炉料情况凭经验而加，以防增碳剂堆积形成高温层），边熔化边加废钢和增碳剂，尽可能在粒子钢没有加入之前，把增碳剂需要加入量的60－70％加完，加回炉料。在这段时间里，为了提高增碳剂的吸收率，消除铁液中的遗传性，宜采用大功率高温熔化。
但上述加料方法也存在着两个问题: ①当铁水含碳量达到一定量时，再提高铁水含碳量就困难了。②在熔炼后期加入粒子钢，炉内金属液喷溅严重，不能保证安全生产。因此也可以采用另一种加料顺序，先熔化粒子钢，边熔化边往外舀渣，当熔化完毕需加入量（一般40―50％）并达到一定温度时，关闭电源，石油压裂砂发展，消除炉内液面“驼峰”，使液面平稳，熔渣就会往液面中心部聚集，这样就便于舀净熔渣。熔渣清除干净之后，石油压裂砂生产厂家，就可以适当多加些增碳剂。启动电源高功率熔化，边加废钢边加增碳剂直至炉满，加入部分硅铁取样分析。
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