CN102443403B - 环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂型 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂型，属于焦化技术领域。该含氮剂型包括：聚乙二醇、氯化钠、尿素、硼源、表面活性剂源、水按重量百分比混合均匀的混合物。将该剂型溶于熄焦水中混合配制成浓度为0.01-1％的稀水溶液即可熄焦。加入一种环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂的熄焦水溶液熄焦时，表面活性剂源产生的气泡，能够增加焦炭比表面积，有效地吸附粉尘，降低焦炭的反应性，提高焦炭反应后强度，降低焦炭含水率，大幅度降低有害蒸汽排放量。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂型，属于焦化技术领域。
背景技术
焦炭生产后续的熄焦工艺，要求使炽热焦炭快速降温，便于运输和储存。熄焦技术分为干法和湿法两种，干熄焦具有提高焦炭质量、环保、回收热能的效果，但由于投资和运行费用高，短时间内还难以推广。湿熄是目前普遍采用的熄焦技术，湿法熄焦的优点是投资及操作费用低，管理简单，缺点是熄焦后降低焦炭强度和水分高且不稳定，同时炽热焦炭在水喷淋快速冷却过程中产生夹带有大量粉尘、酚、硫化物等的水蒸气，造成环境污染和热污染。随着高炉的大型化和冶炼强度的提高，高炉对焦炭的质量要求越来越高，而炼焦煤质量有逐年下降趋势，主焦煤的煤种、品质出现较大波动，炼出的焦炭质量难以满足大型高炉强化冶炼、进一步提高喷煤比的要求，优质炼焦煤越来越少和焦炭质量要求越来越高的矛盾日益严重。以及，全球性的对环境保护的日益重视，使得焦化企业面临巨大压力，已经危及焦化以及冶金行业的可持续发展。目前湿熄工艺中有仍然采用传统水熄焦的，存在上述亟待解决的问题；有采用钝化剂技术的，焦炭反应后强度有提高，但是对环境影响没有改善，尤其是高炉应用效果不明显，焦比没有明显降低；有用气膜熄焦剂技术的，对环境影响有改善，焦炭质量有提高，但是存在焦炭冷热态指标提高幅度较小，高炉应用效果不稳定，应用成本高的问题。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足之处，提供一种环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂型，该含氮剂型包括：聚乙二醇、氯化钠、尿素、硼源、表面活性剂源、水按重量百分比混合均匀的混合物。将该剂型溶于熄焦水中混合配制成浓度为0.01-1％的稀水溶液即可熄焦。加入一种环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂的熄焦水溶液熄焦时，表面活性剂源产生的气泡，能够增加焦炭比表面积，有效地吸附粉尘，降低焦炭的反应性，提高焦炭反应后强度，降低焦炭含水率，大幅度降低有害蒸汽排放量。
本发明是以如下技术方案实现的：一种环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂型，其特征是：该含氮剂型包括：聚乙二醇(-1000)10-30％、氯化钠1-10％、尿素0.5-3％、硼源1-5％、表面活性剂源30-60％、水10-30％按重量百分比混合均匀的混合物。
所述的表面活性剂源包括：十二烷基苯磺酸及钠盐、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠；所述的硼源包括：硼酸、硼矸、硼砂；环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂型的原料在上述表面活性剂源、硼源中任选其一。
优选的，环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂型由聚乙二醇(-1000)20-30％、氯化钠2-5％、尿素0.5-3％、硼源1-3％、表面活性剂源40-50％、水15-25％按重量百分比组成。
环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂型的使用方法是，将本品溶于熄焦水中混合配制成浓度为0.01-1％的稀水溶液即可熄焦。加入一种环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂的熄焦水溶液熄焦时，一方面表面活性剂源产生的气泡，能够增加焦炭比表面积，有效地吸附粉尘，减少有害蒸汽的排放量；另一方面熄焦水溶液中的硼源由焦炭表面迅速渗透，形成充添焦炭表面孔道的硼化膜，强化焦炭表面强度。同时，有机氮在高温条件下与硼形成氮化硼，进一步加强焦炭表面强度。从而大幅度降低湿熄焦造成的环境污染和热污染，有效提高焦炭的反应后强度，满足现代高炉和强化冶炼对焦炭质量的要求。
本发明的效果：应用含氮剂熄焦水溶液熄焦，焦炭反应性降低1-10％；焦炭反应后强度提高2-5％；粉尘排放量减少95％以上；蒸汽排放量明显降低；焦炭含水率降低。实现了显著降低焦炭的反应性，提高焦炭反应后强度，降低焦炭含水率，大幅度降低有害蒸汽排放量，实现了满足现代高炉强化冶炼对焦炭质量的要求和节能减排的目的。
具体实施方式
实施例1、
十二烷基苯磺酸钠44％、硼酸2％、水25％、聚乙二醇(-1000)25％、氯化钠3％、尿素1％按7.5g总重量百分比剧烈搅拌混合均匀，倒入装有5L水的喷壶中，供熄焦用。
按照GB/T 4000-83《焦炭反应性及反应后强度试验方法》中“试样的采取与制备方法”，手工制备焦球。将一批焦球混匀，按500g取焦球(质量分析结果见表1)。
表1焦炭质量分析结果
将500g焦球放入干馏装置进行高温加热，加热后，取出焦球，用调配好的水溶液喷淋熄焦，观测熄焦过程中熄焦声音、蒸汽排放、晾焦情况，回收蒸汽中的粉尘。将熄焦后的焦球样品烘干，供作反应性及反应后强度测定。
按照GB/T 4000-2008《焦炭反应性及反应后强度试验方法》，检测不同熄焦方式处理后焦球的反应性及反应后强度(焦炭反应性及反应后强度数据见表2)。
表2焦炭反应性及反应后强度数据
实施例2
十二烷基苯磺酸钠48％、硼酸2％、水25％、聚乙二醇(-1000)22％、氯化钠2％、尿素1％按7.5g总重量百分比剧烈搅拌混合均匀，倒入装有5L水的喷壶中，供熄焦用。
按照GB/T 4000-83《焦炭反应性及反应后强度试验方法》中“试样的采取与制备方法”，手工制备焦球。将一批焦球混匀，按500g取焦球(质量分析结果见表3)。
表3焦炭质量分析结果
将500g焦球放入干馏装置进行高温加热，加热后，取出焦球，用调配好的水溶液喷淋熄焦，观测熄焦过程中熄焦声音、蒸汽排放、晾焦情况，回收蒸汽中的粉尘。将熄焦后的焦球样品烘干，供作反应性及反应后强度测定。
按照GB/T 4000-2008《焦炭反应性及反应后强度试验方法》，检测钝化处理后焦球的反应性及反应后强度(焦炭反应性及反应后强度数据见表4)。
表4焦炭反应性及反应后强度数据
实施例3
由十二烷基苯磺酸钠50％、硼酸8％、水20％、聚乙二醇(-1000)20％、氯化钠1％、尿素1％按7.5g总重量百分比剧烈搅拌混合均匀，倒入装有5L水的喷壶中，供熄焦用。
按照GB/T 4000-83《焦炭反应性及反应后强度试验方法》中“试样的采取与制备方法”，手工制备焦球。将一批焦球混匀，按500g取焦球(质量分析结果见表5)。
表5焦炭质量分析结果
将500g焦球放入干馏装置进行高温加热，加热后，取出焦球，用调配好的水溶液喷淋熄焦，观测熄焦过程中熄焦声音、蒸汽排放情况，回收蒸汽中的粉尘。
将熄焦后的焦球样品烘干，供作反应性及反应后强度测定。
按照GB/T 4000-2008《焦炭反应性及反应后强度试验方法》，检测钝化处理后焦球的反应性及反应后强度(焦炭反应性及反应后强度数据见表6)。
表6焦炭反应性及反应后强度数据
Claims (1)
1.一种环保型水熄焦焦炭强度增强剂含氮剂型，其特征是：该含氮剂型包括含有聚乙二醇-100010-30％、氯化钠1-10％、尿素0.5-3％、硼酸1-5％、十二烷基苯磺酸钠30-60％、水10-30％按重量百分比混合均匀的混合物；将该混合物投入熄焦池中，即可用于水熄焦。
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