合成鑄鐵熔煉過(guò)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(zhì)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(guò)溶解和擴(kuò)散兩種方式溶于鐵液。當(dāng)鐵液的含碳量在2.1%時(shí)，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(shí)間的推移，碳在鐵液中逐漸地?cái)U(kuò)散溶解。對(duì)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(jìn)行增碳，其碳在鐵液中擴(kuò)散溶解，國(guó)外某大學(xué)就這個(gè)問(wèn)題對(duì)含碳物質(zhì)在鐵碳溶液中溶解進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)把溫度處在1623～1923K之間的各種含碳物質(zhì)作為研究對(duì)象，研究它們?cè)阼F液中的溶解及相互作用。

試驗(yàn)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(zhì)的控制。用焦炭和煤顆粒所得的結(jié)果與用石墨所得的結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)石墨增碳劑在鐵液中的擴(kuò)散溶解速度明顯快于焦炭和煤顆粒一類(lèi)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(kuò)散溶解性能的主要因素。