合成鑄鐵熔煉過程中，由于廢鋼加入量大，鐵液C含量低，必須采用增碳劑增碳。增碳劑中以單質形式存在的碳，熔化溫度為3727℃，在鐵液溫度下不能熔化，因此，增碳劑中的碳主要通過溶解和擴散兩種方式溶于鐵液。當鐵液的含碳量在2.1%時，石墨增碳劑中的石墨可直接在鐵液中溶解直溶。而非石墨增碳的直溶現(xiàn)象基本不存在，只是隨著時間的推移，碳在鐵液中逐漸地擴散溶解。對于電爐熔煉合成鑄鐵的增碳，采用晶體石墨增碳的增碳速度顯著高于非石墨增碳劑。
電爐熔煉鑄鐵采用增碳劑進行增碳，其碳在鐵液中擴散溶解，國外某大學就這個問題對含碳物質在鐵碳溶液中溶解進行了試驗研究。試驗把溫度處在1623～1923K之間的各種含碳物質作為研究對象，研究它們在鐵液中的溶解及相互作用。
試驗表明，碳在鐵液中的溶解受到固體粒子表面液體邊界層的碳傳質的控制。用焦炭和煤顆粒所得的結果與用石墨所得的結果對比，發(fā)現(xiàn)石墨增碳劑在鐵液中的擴散溶解速度明顯快于焦炭和煤顆粒一類的增碳劑。用電子顯微鏡觀察了部分溶解的焦炭和煤顆粒樣品，發(fā)現(xiàn)在樣品表面形成了一層很薄的粘性灰層，這是影響其在鐵液中擴散溶解性能的主要因素。
