生產鑄鐵件用的濕型砂中，加入少量煤粉作為輔助材料，可以提升鑄件質量，但一定要選擇合適的煤粉粒度。具體分析如下：

1.在黏土濕型砂中加入煤粉，在鑄件成形過程中的作用主要有四個方面：

（1）澆注后增強型內的還原性氣氛  鐵液注入砂型后，使型砂中的煤粉受熱分解，所釋放的還原性氣體在型腔中能防止鐵液氧化，抑制鑄件表面形成FeO，這對于防止黏砂缺陷有非常重要的作用。

（2）改善鑄件的表面質量

鐵液注滿型腔后，型內氣氛為還原性氣氛，在這種條件下，煤粉析出的烴類（尤其是芳香烴）氣體，會凝聚于鑄型表面，形成光亮碳膜，能防止黏砂并使鑄件輪廓清晰、表面光亮。

（3）抑制膨脹缺陷的產生

靠近金屬-鑄型界面處，型砂中的煤粉受熱而發(fā)生焦化反應時，先軟化并發(fā)生體積收縮，然后再膨脹。貼近鑄件的型表層升高、達到石英的相變膨脹溫度時，其附近的型砂中，煤粉正好處于軟化和體積收縮的溫度，可以容讓型表層砂粒的膨脹。因而可防止鑄件上出現(xiàn)夾砂、鼠尾之類的膨脹缺陷，并改善鑄件尺寸的穩(wěn)定性。

   （4）煤粉的焦化也有助于改善鑄件的表面質量

貼近型表層的型砂中煤粉焦化時發(fā)生體積膨脹，能填塞型表層砂粒間的空隙，使鐵液及由FeO產生的易熔硅酸鹽難以滲入，從而改善鑄件的表面質量。同時，離開鑄型表面一定距離處仍然能保持應有的透氣性。

2.多年來，我國鑄造企業(yè)習慣于用超細煤粉，無論從安全生產的角度，從環(huán)境保護的角度，從功能、效果的角度，還是從經濟效益的角度考慮，不作具體分析地一律采用超細煤粉都是很不妥當?shù)模捎眉毭悍蹠砗芏鄦栴}：

（1）安全、環(huán)保方面的問題  煤粉是易燃物料，在空氣介質中易于自燃，如果空氣中含有彌散分布的煤粉，會形成易爆炸氣氛。

在英國，煤粉加工企業(yè)必須遵守《處理危險物料和易爆炸氣氛的規(guī)程》，這項規(guī)程與歐洲的ATEX規(guī)程是一致的。在制備煤粉的過程中，確保安全是至關重要的，要經常監(jiān)測溫度和環(huán)境氣氛中煤粉的濃度和CO的含量。煙煤煤粉在空氣中的含量在30～1500g/m3為爆炸的極限濃度。必要時，要吹氮氣保護。

在包裝、儲存、運輸過程中，都必須按易燃物料的要求處理，以保證安全。

煤粉越細，就越容易自燃、爆炸，安全方面的隱患也就越大。

此外，煤粉越細，用煤粉含量相同的黏土濕型砂造型，澆注后釋放的揮發(fā)性有機物（VOCs）和危險性空氣污染物（HAPs）也就越多。

（2）對型砂質量的負面影響  黏土濕型砂中所用的煤粉太細，對于型砂的質量就會有很多負面影響，當然也就會影響鑄件的質量和質量的穩(wěn)定性，如：儲存和在砂處理系統(tǒng)內輸送、分配的過程中，揮發(fā)分易于釋放，而且揮發(fā)分的釋放量受多種因素的影響，難以控制，從而導致型砂的性能不穩(wěn)定；加料過程中容易被排塵系統(tǒng)吸走，影響型砂質量的穩(wěn)定性；每次澆注后，因受熱界面大，熱解、焦化的的量增大，使型砂中的含泥量增多。而且煤粉焦化以后的細粒焦炭是多孔性物料，吸水的能力很強，要保持型砂的可緊實性，就不得不提高型砂中的水分；使型砂的透氣性降低，在高壓造型的條件下使用尤不相宜。

（3）經濟效益方面  采用太細的煤粉，由于在儲存過程中損耗大、在砂處理系統(tǒng)中因吸塵而損失的量大、因燒蝕多不得不增加型砂中的加入量，也會導致生產成本提高。

3.正確選擇煤粉的粒度。

（1）煤粉的粒度，應該根據造型設備的情況和鑄件的特點（輪廓尺寸、壁厚和重量）選用。一般說來，黏土濕型砂中所用的煤粉，粒度應細于原砂的粒度，但也不宜過細。如果生產小型鑄件，對表面質量的要求又較高，可采用較細的砂粒，配用細煤粉或超細煤粉，但這并不是常規(guī)的情況。隨著鑄件尺寸的增大，就以采用較粗的粒狀煤粉為好。近年來，高壓造型設備的應用日益廣泛。對于高壓造型設備，無論水平分型或垂直分型，型砂中都應采用粒度較粗的煤粉。這樣，一方面可以適當提高鑄型的透氣能力，減少鑄件產生的氣孔缺陷；另一方面，采用粒狀煤粉，澆注時揮發(fā)分的釋放減緩，型砂中的灰分減少、復用性能改善，對于保持型砂性能的穩(wěn)定有很好的作用。如果進入系統(tǒng)砂的芯砂數(shù)量較多，導致型砂的總體粒度偏粗，為避免鑄型的透氣能力過高，在這種情況下，可考慮配加略細一些的煤粉。

（2）當然，煤粉的粒度也不能太粗。英國是最早在黏土濕型砂中配用煤粉的國家，他們根據多年使用的經驗，認為不能用粒度為1mm或以上的煤粉，否則鑄件容易出現(xiàn)氣孔缺陷。同時，英國很少采用細煤粉或超細煤粉，只在生產對表面質量要求高的小型鑄件時適當?shù)嘏浜蠎谩Ｒ话阏f來，鑄造用煤粉顆粒的尺寸應在40～200目，以不同的粒度級配制訂若干牌號，以適應不同鑄造企業(yè)的需求。