CN100543148C

CN100543148C - 高炉炼铁用焦炭热强剂

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Publication number: CN100543148C
Application number: CNB2008100078956A
Authority: CN
Inventors: 刘捷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2009-09-23
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: CN101230409A

Abstract

本发明涉及一种高炉炼铁工艺过程中的添加剂，特别是高炉炼铁用焦炭热强剂。技术方案是：高炉炼铁用焦炭热强剂包括硼酸、氯化钙、氯化镁、二氧化钛、三乙醇胺、钼酸铵，各组分重量百分比为：硼酸70%～80%，氯化钙5%～15%，氯化镁3%～8%，二氧化钛1%～3%，三乙醇胺3%～8%，钼酸铵0.5%～3%；上述各组分原料的纯度为：硼酸99.8%，氯化钙92%，氯化镁97%，二氧化钛99%，三乙醇胺99.9%，钼酸铵99.9%。本发明能有效的降低焦炭的反应性(CRI)，改善焦炭的热转鼓强度(CSR)，提高抗碱能力。试验表明，在成品焦炭表面喷洒2～3‰该产品，焦炭的热转鼓强度(CSR)可提高3个百分点以上，反应性(CRI)可降低6个百分点以上，同时焦炭的抗碱金属能力也显著提高。

Description

高炉炼铁用焦炭热强剂

所属技术领域：

本发明涉及一种高炉炼铁工艺过程中的添加剂，特别是高炉炼铁用焦炭热强剂。

背景技术：

随着高炉精料战略的实施以及喷煤量的大幅度增加，高炉焦比在逐年下降。低焦比操作，一方面提高了高炉效益，另一方面也给高炉运行带来问题。由于焦炭在高炉内不仅充当着热源与还原剂提供者的角色，同时它还是高炉料柱的“骨架”。正是因为这种骨架作用，在高炉下部软融区，高炉煤气才得以沿焦炭与焦炭之间的“格窗”上行，完成对高炉上部矿石的间接还原。焦比降低后，充当骨架作用的焦炭数量相对减少，煤气通道数量也相应减少。而强化冶炼又要求有更多数量的风通过，这就对焦炭在高温区的保持性即热态强度提出了更高要求。另一方面，随着焦煤资源的日益减少以及炼铁产能的不断扩大，大量不适于炼焦的煤种被采用，在现有炼焦工艺条件下，很难保证高炉用焦炭的热态性能(尤其是热强度)，焦炭在高炉高温区的降解碎化有加重之势。

发明内容：

本发明目的是提供一种高炉炼铁用焦炭热强剂，有效的降低焦炭的反应性(CRI)，改善焦炭的热转鼓强度(CSR)，提高抗碱能力，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：高炉炼铁用焦炭热强剂包括硼酸、氯化钙、氯化镁、二氧化钛、三乙醇胺、钼酸铵，各组分重量百分比为：硼酸70％～80％，氯化钙5％～15％，氯化镁3％～8％，二氧化钛1％～3％，三乙醇胺3％～8％，钼酸铵0.5％～3％；上述各组分原料的纯度为：硼酸99.8％，氯化钙92％，氯化镁97％，二氧化钛99％，三乙醇胺99.9％，钼酸铵99.9％。

高炉炼铁用焦炭热强剂的制作工艺过程：

将硼酸、氯化钙、氯化镁、二氧化钛分别磨细至200目以下，存于封闭容器中，将三乙醇胺、钼酸铵配制成溶液贮存于压力为4公斤的喷洒罐中；将各种粉体按比例输入混合机，并按比例喷加钼酸铵溶液；经混合机搅拌混匀后即为该产品成品；包装为成品。

高炉炼铁用焦炭热强剂使用方法：

有两种方式向成品焦喷洒高炉炼铁用焦炭热强剂。

一种方法是采用湿法熄焦的焦化厂，可采用高炉炼铁用焦炭热强剂溶液取代清水熄焦，即在熄焦池内加入。另一种方法是在成品焦输往高炉焦仓的皮带上喷洒高炉炼铁用焦炭热强剂溶液。高炉炼铁用焦炭热强剂溶液浓度以4％左右为宜(重量百分比)，喷洒量应控制在2～3公斤/吨焦。

高炉炼铁用焦炭热强剂是一种乳白色粉末状混合物、无显著刺激气味、微酸性(PH值6.8左右)、有极好的水溶性。由于配加了部分有机扩散剂，在开容器中有少量挥发。高炉炼铁用焦炭热强剂中含有丰富的硼离子、卤族元素和少量的钼、钨等化合物。高炉炼铁用焦炭热强剂能从以下两方面改善或保持焦炭的热强度。

1.弱化和屏蔽碳的溶损反应，从而降低焦炭的反应性。喷洒在焦炭表面和渗入气孔壁上的高炉炼铁用焦炭热强剂溶液，在高温条件下能在这些部位形成硼基络合物，这些络合物作为钝化膜可有效的阻止煤气中的CO₂与焦炭中的活性碳质直接接触，从动力学角度阻滞C+CO₂→CO的溶损反应。卤族元素在高温下可快速捕捉碱金属离子形成化合物，从而可弱化碱金属对溶损反应的催化作用，即从热力学角度阻滞溶损反应。以上作用的结果可大大降低焦炭在高炉高温区的溶损反应发展程度。因此可使焦炭保持良好的反应后强度。特别是在碱负荷较高的条件下，高炉炼铁用焦炭热强剂的作用更加明显。在试验室条件下，可降低焦炭反应性(CRI)15％以上。

2.含有扩散剂的硼基络合物以化学键的方式向焦炭基体渗透，使焦炭基体强度改善，使反应后的焦炭有足够强度保持其粒度。

在高炉内，上述反应是在相同温度区域内进行的。其作用的结果就是降低了焦炭的反应性，提高了反应后强度，使焦炭在高炉软融区保持良好的粒度。焦炭在高炉内的骨架作用能完好保持，势必为高炉增铁降焦，增加喷煤比和稳定顺行创造条件。

本发明能有效的降低焦炭的反应性(CRI)，改善焦炭的热转鼓强度(CSR)，提高抗碱能力。试验表明，在成品焦炭表面喷洒2～3‰该产品，焦炭的热转鼓强度(CSR)可提高3个百分点以上，反应性(CRI)可降低6个百分点以上，同时焦炭的抗碱金属能力也显著提高。

具体实施方式：

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

在实施例中，高炉炼铁用焦炭热强剂包括硼酸、氯化钙、氯化镁、二氧化钛、三乙醇胺、钼酸铵，各组分重量百分比为：硼酸70％～80％，氯化钙5％～15％，氯化镁3％～8％，二氧化钛1％～3％，三乙醇胺3％～8％，钼酸铵0.5％～3％；上述各组分原料的纯度为：硼酸99.8％，氯化钙92％，氯化镁97％，二氧化钛99％，三乙醇胺99.9％，钼酸铵99.9％。

制作(加工)过程：

1、将上述括硼酸、氯化钙、氯化镁、二氧化钛分别用雷蒙磨磨细至200目以下，存于封闭容器中，将三乙醇胺、钼酸铵两种产品配制成溶液贮存于压力为4公斤的喷洒罐中；

2、将封闭容器内的各种粉体按比例输入混合机，并按比例喷加喷洒罐中的溶液；

3、经强力混合机搅拌混匀后即为该产品成品；

4、本品包装为内塑外编密封袋，单重25公斤。

各实施例的组分重量百分比见下表

名称	实施例一	实施例二	实施例三
名称	实施例一	实施例二	实施例三	硼酸	73％	75％	78％
氯化钙	12％	13％	6％	硼酸	73％	75％	78％
氯化钙	12％	13％	6％	氯化镁	6％	4％	7％
二氧化钛	1.7％	1.1％	2.3％	氯化镁	6％	4％	7％
二氧化钛	1.7％	1.1％	2.3％	三乙醇胺	5	5％	6％
钼酸铵	2.3	1.9％	0.7％	三乙醇胺	5	5％	6％

使用方法：.在成品焦输往高炉焦仓的皮带上喷洒。操作要点：

①尽量选择皮带转运站前后设立喷洒点；

②应采用联排的雾化喷头，以喷洒均匀；

③高炉炼铁用焦炭热强剂溶液温度以70℃左右为宜，在此温度下高炉炼铁用焦炭热强剂有最佳的附着与渗透效果；

④高炉炼铁用焦炭热强剂溶液浓度以4％左右为宜，喷洒量应控制在2～3公斤/吨焦；

⑤最好采用自动喷洒装置，随焦炭流量的变化自动调节溶液量，以避免高炉炼铁用焦炭热强剂的浪费。

效果分析：

高炉炼铁用焦炭热强剂能显著改善焦炭热性能且不影响焦炭的冷态性能，无论产地、煤种、炼焦工艺、熄焦方法有何不同，采用高炉炼铁用焦炭热强剂进行后处理均有效果.说明高炉炼铁用焦炭热强剂对焦炭热性能的改善有广谱意义。

高炉炼铁用焦炭热强剂对焦炭热性能的改善程度与焦炭处理前的热性能有关，通常热性能越差的焦炭，使用高炉炼铁用焦炭热强剂越有利。

在试验室对热转鼓指数(CSR)分别为53～65的数种焦炭进行了喷洒焦炭热强剂的热性能试验研究，结果表明：

焦炭的反应性(CRI)降低幅度为6.2％～12.5％，平均9.6％；

焦炭的热强度(CSR)提高幅度为3.1％～8.6％，平均6.4％；

根据经验，焦炭反应性(CRI)每降低1％，可降低高炉焦比1kg/t，而焦炭的热强度(CSR)每提高1％，可多喷煤2kg/t。可见用高炉炼铁用焦炭热强剂处理焦炭，对高炉技术经济指标改善有重大意义。根据焦炭原始热性能不同吨铁净效益应在3-15元左右。

Claims

1、一种高炉炼铁用焦炭热强剂，其特征在于包括硼酸、氯化钙、氯化镁、二氧化钛、三乙醇胺、钼酸铵，各组分重量百分比为：硼酸70％～80％，氯化钙5％～15％，氯化镁3％～8％，二氧化钛1％～3％，三乙醇胺3％～8％，钼酸铵0.5％～3％；上述各组分原料的纯度为：硼酸99.8％，氯化钙92％，氯化镁97％，二氧化钛99％，三乙醇胺99.9％，钼酸铵99.9％。

2、根据权利要求1所述之高炉炼铁用焦炭热强剂，其特征在于高炉炼铁用焦炭热强剂的制作工艺过程为：将硼酸、氯化钙、氯化镁、二氧化钛分别磨细至200目以下，存于封闭容器中，将三乙醇胺、钼酸铵配制成溶液贮存于压力为4公斤的喷洒罐中；将封闭容器内的各种粉体按比例输入混合机，并按比例喷加喷洒罐中的溶液；经混合机搅拌混匀后即为成品。