CN106350083A - 一种焦炭气膜溶液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及清洁能源领域，特别是一种焦炭气膜溶液。针对现有高炉炼铁中，焦炭的重要性及使用的现状及不足，本发明的目的是提供一种焦炭气膜溶液，显著的提高焦炭的质量，减少焦炭的使用量，提高工作效率，降低成本，实现本发明目的技术方案是：一种焦炭气膜溶液、由以下重量份的原料制成：硼砂50-70份；硼酸15--20份；硅灰10--20份；钛白粉10-15份；聚乙二醇15--20份。本发明焦炭气膜溶液可以显著提高焦炭的抗碎强度，显著的提高焦炭的质量，减少焦炭的使用量，提高工作效率，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及清洁能源领域，特别是一种焦炭气膜溶液。
背景技术
焦炭强化溶液主要应用于高炉炼铁生产中；焦炭是高炉炼铁生产中昂贵、重要的原料，不但为炼铁高炉提供热能、还作为还原剂，更重要的是为保持高炉内料柱的透气性提供骨架空间。因此，焦炭阻断炭化技术的机理类似于焦化厂的低水熄焦技术，封闭红焦车四周空气，窒息焦炭，减少热涨冷缩以提高焦炭质量。
发明内容
针对现有高炉炼铁中，焦炭的重要性及使用的现状及不足，本发明的目的是提供一种焦炭气膜溶液，显著的提高焦炭的质量，减少焦炭的使用量，提高工作效率，降低成本，实现本发明目的技术方案是：
一种焦炭气膜溶液、由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 50-70份
(2) 硼酸 15--20份
(3) 硅灰
10--20份
(4) 钛白粉
10-15份
(5) 聚乙二醇
15--20份。
本发明焦炭气膜溶液可以显著提高焦炭的抗碎强度（M40），降低耐磨强度（M10）；降低焦炭反应性（CRI），提高反应后强度（CSR），降低炉渣的粘度，增加流动性；减少焦炭在炉内的粉化，增强骨架支撑作用，抑制高炉崩料及陷料；改善高炉内含铁炉料低温还原粉化率（RDI)；提高高炉利用系数，增加产量降低焦比；并且焦炭强化溶液装置为独立系统，不影响原使用设备的安全运行，不改变设备运行程序，本产品不受高炉原系统各种设备、设施、机械的限制，不同焦炭均可使用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的内容作出详细的说明
实施例一
一种焦炭气膜溶液、由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 50份
(2) 硼酸
15份
(3) 硅灰
10份
(4) 钛白粉
10份
(5) 聚乙二醇
15份
实施例二
一种焦炭气膜溶液、由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 70份
(2) 硼酸 20份
(3) 硅灰 20份
(4) 钛白粉
15份
(5) 聚乙二醇
20份。
实施例三
一种焦炭气膜溶液、由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 60份
(2) 硼酸
18份
(3) 硅灰
18份
(4) 钛白粉
12份
(5) 聚乙二醇
18份。
以下从焦炭强化溶液中所用原材料、比重及它们在高炉中发生的一些化学反应来对本发明作出进一步说明。
硼砂
硼砂也叫粗硼砂，是非常重要的含硼矿物及硼化合物。分子式是 Na2B4O7·10H2O，通常为含有无色晶体的白色粉末，易溶于水。火烧时膨胀，易熔成玻璃状球体。在高炉中主要发生以下反应：
Na2B4O7•10H2O =Na2B4O7+10H2O
此反应在燃烧过程中吸收大量热量，使燃烧温度难以上升，从而对焦炭的燃烧起到一定的阻燃效果。失水产物随渣铁直接排出炉外，对高炉、铁水均没有危害。
硼酸
硼酸是一种无机酸，分子式是H3BO3，硼酸的理论组成是氧化硼(B2O3)和水。它是一种白色晶体，可以制成颗粒或粉末。溶于水、酒精、甘油、醚类及香精油中，水溶液呈弱酸性。
加热至100～105℃时失去一分子水而形成偏硼酸，于104～160℃时长时间加热转变为焦硼酸，更高温度则形成无水物B2O3。B2O3可以降低粘度、控制热膨胀、提高化学稳定性、提高抗机械冲击和热冲击能力。
硅灰
硅灰，又叫硅微粉，也叫微硅粉或二氧化硅超细粉，一般情况下统称硅灰。硅灰是在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的SiO2和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料。
外观为灰色或灰白色粉末、耐火度>1600℃。
硅灰的化学成份主要是SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、NaO。
硅灰中细度小于1μm的占80%以上，平均粒径在0.1～0.3μm，不属于危险品，可作为耐火材料添加剂。
硅灰的化学成分均是性质稳定的粉末状物质，附着在焦炭表面，能起到一定的阻燃碳的作用。
氧化铝还具有很强的催化性能，对焦炭表面的反应起到一定的催化作用，它们不与铁水发生任何反应，可以安全应用在膜法剂中。
钛白粉
钛白粉即二氧化钛，也称钛白，是一种白色无机颜料，它有金红石型和锐钛型二种结构，化学式TiO2。
钛白粉化学性质稳定，耐光、耐热、耐稀酸、耐稀碱。
同时其还具有很强的着色力(遮盖力)和分散力。
在强化溶液中其被用作负催化剂，另外由于其颗粒处于微米级，具有很强的附着能力，所以在强化剂中还用作附着剂。
聚乙二醇
聚乙二醇，无毒、无刺激性，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性。化学式：HO(CH2CH2O)nH。在高炉中主要发生的是氧化反应：在高炉中燃烧后的主要产物是二氧化碳和水，均对人对物没有任何危害。另外，聚乙二醇具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等，在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用，当其在强化溶液中与稀土元素配合效果更好。
本发明用最接近于焦炭炭原子半径的元素为主料，覆盖到焦炭表层形成炭面半径88-92之间，电子显微镜下可以看到焦炭表面气孔的消失，并用粘附剂为载体，配有失活剂、负催化剂、91半径元素。粘附剂既是载体，也是屏膜炭化物主体，它在焦炭表层形成保护膜并堵塞炭化焦炭气孔，阻断了空气对焦炭侵蚀，直接形成焦炭劣化速度减慢的窒息过程，失活剂在冷态条件下与晶格周边的碳原子结合，填充焦炭晶格空隙，在高温状态下失活剂在碳结构中的活化点上，还能与碳生成化合物使活化点失活，并在焦炭表面形成高温屏蔽炭化体膜。粘附剂与失活剂的双重作用下，有效抑制了CO2一起进入高炉，在中上部参与含铁炉料的还原反应，抑制还原粉化率，焦炭反应性和反应后强度得到明显改善。在每吨焦炭上喷洒30公斤焦炭强化溶液后，焦炭的应性（CRI）可降低3-8个百分点，反应后强度提高6-15个百分点，高炉透气性指数提高300-5003/min·Mpa，焦比降低30-50kg/t铁，铁产量增加1-2%。
Claims (4)
1.一种焦炭气膜溶液、其特征在于由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 50-70份
(2) 硼酸 15--20份
(3) 硅灰 10--20份
(4) 钛白粉 10-15份
(5) 聚乙二醇
15--20份。
2.根据权利要求1所述的一种焦炭气膜溶液、其特征在于由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 50份
(2) 硼酸 15份
(3) 硅灰 10份
(4) 钛白粉 10份
(5) 聚乙二醇 15份。
3.根据权利要求1所述的一种焦炭气膜溶液、其特征在于由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 70份
(2) 硼酸 20份
(3) 硅灰 20份
(4) 钛白粉 15份
(5) 聚乙二醇 20份。
4.根据权利要求1所述的一种焦炭气膜溶液、其特征在于由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 60份
(2) 硼酸 18份
(3) 硅灰 18份
(4) 钛白粉 12份
(5) 聚乙二醇 18份。
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