CN110081300A - 一种干式稀油密封煤气柜内壁修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干式稀油密封煤气柜内壁修复方法，其特征在于：将经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣作为添加剂，均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，利用活塞油沟、煤气柜内壁油膜与底部油沟之间的密封油流动，使上述微米级高炉钛渣在煤气柜内壁油膜中均匀地分布和流动，完成对煤气柜内壁的修复。本发明利用微波处理的方式来降低高炉钛渣的研磨难度以及提高高炉钛渣的表面能和表面活性，以有效地保证微米级高炉钛渣的制备成本及对煤气柜内壁摩擦损伤的修复效果，修复方法简单有效、成本较低，技术、经济优势明显。
Description
技术领域
本专利属于钢铁厂干式稀油密封煤气柜的技术领域，是针对干式稀油密封煤气柜内壁的修复方法。
背景技术
干式稀油密封煤气柜在我国钢铁企业有着广泛的应用，其主要作用是稳定煤气管网压力及避免煤气放散，对于钢铁厂的安全稳定运行以及节能减排等方面意义重大。干式稀油密封煤气柜通过安装于活塞环梁上的密封装置保证活塞油沟中密封用润滑油(简称密封油)的油位高度，实现对柜内煤气的密封。在实际的运行过程中，随着活塞的升降，密封装置的橡胶密封块与煤气柜内壁形成摩擦接触运动，当煤气柜运行时间较长时，煤气柜内壁容易形成相应的摩擦损伤，这类摩擦损伤与煤气柜储存煤气中的氯离子、H2S等腐蚀性介质接触后容易形成局部腐蚀损伤，对煤气柜的安全稳定运行造成隐患。因此，如何对长期运行后的干式稀油密封煤气柜内壁进行修复，一直是钢铁企业关注的重要问题。
目前，有研究表明利用纳米TiO2、纳米SiO2等纳米材料作为润滑油添加剂，可以对润滑油工况下材料的摩擦表面进行修复，并形成相应的自修复膜，提高材料的抗摩擦性能，但上述作为润滑油添加剂的纳米材料的价格较贵，制备成本高。另外，目前有研究采用纳米级高炉钛渣作为润滑油添加剂进行镁合金材料表面的修复，但由于高炉钛渣结构紧密、硬度大、研磨难度大，导致纳米级高炉钛渣的制备成本极高，同时高炉钛渣矿相结构复杂，表面能和表面活性有限。
综上所述，对于干式稀油密封煤气柜内壁的修复，目前尚没有较好的方法，如何找到行之有效同时成本较低的煤气柜内壁修复方法，对于干式稀油密封煤气柜的安全稳定运行来说意义重大。
发明内容
本发明的目的在于：针对干式稀油密封煤气柜长期运行后内壁的摩擦损伤给煤气柜安全稳定运行带来的隐患，提出了一种干式稀油密封煤气柜内壁修复方法，该方法采用微米级高炉钛渣作为密封油添加剂进行干式稀油密封煤气柜内壁的修复，并利用微波处理的方式来有效地降低高炉钛渣的研磨难度以及提高高炉钛渣的表面能和表面活性，以保证微米级高炉钛渣的制备成本和修复效果。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种干式稀油密封煤气柜内壁修复方法，其特征在于：将经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣作为添加剂，均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，利用活塞油沟、煤气柜内壁油膜与底部油沟之间的密封油流动，使上述微米级高炉钛渣在煤气柜内壁油膜中均匀地分布和流动，完成对煤气柜内壁的修复。
进一步，所述的密封油为干式稀油密封煤气柜密封用润滑油。
进一步，所述的经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣，其处理工序如下：原料高炉钛渣经破碎处理后，采用微波预处理加热至300℃～450℃并保持2分钟～4分钟，经微波预处理后的高炉钛渣经研磨、筛分后得到粒度范围为15微米～25微米的微米级高炉钛渣，再对上述15微米～25微米的微米级高炉钛渣采用微波处理加热至450℃～550℃并保持5分钟～8分钟，得到所述的用作添加剂的微米级高炉钛渣。
进一步，所述的微米级高炉钛渣，其TiO2的含量为12.5%～25%(质量百分比)，同时(SiO2+Al2O3+CaO+MgO+FeO)的含量≥67.5%(质量百分比)。
进一步，所述的用作添加剂的微米级高炉钛渣，其用量为密封油质量的0.75%～1.5%。
进一步，所述的将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，其加入方式为将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地分成100至120等份，沿活塞油沟一周按上述作为添加剂的微米级高炉钛渣分成的相应等份均匀地设置相对应的加入点，将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中。
进一步，所述的干式稀油密封煤气柜，其运行时间≥5年。
本发明的有益效果包括如下几方面。
1)本发明采用微米级高炉钛渣作为密封油添加剂进行干式稀油密封煤气柜内壁的修复，微米级高炉钛渣的产品原料来自于钒钛磁铁矿高炉冶炼后的炉渣(即高炉钛渣)，属于固废物回收，相较于纳米TiO2、纳米SiO2等修复材料而言，成本优势非常明显。
2) 本发明采用微波预处理的方式对破碎后的原料高炉钛渣进行处理，利用不同矿相间微波加热产生的温差形成的热应力，使高炉钛渣内部形成相应的微裂纹，大幅降低高炉钛渣的抗压强度和研磨难度，使其后续研磨处理工序功耗大幅度降低，有效地降低了微米级高炉钛渣的制备成本。
3) 本发明基于高炉钛渣中TiO2、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO等成分的活性，采用微波处理的方式对经破碎、微波预处理、研磨、筛分后的微米级高炉钛渣进行处理，以大幅度地提高微米级高炉钛渣的比表面积、表面活性和表面能，使得经微波处理后的微米级高炉钛渣的表面活性及表面能可以与相应的纳米级修复材料的表面活性及表面能相当，以保证其对干式稀油密封煤气柜内壁的修复效果。
4) 利用本发明所述的经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后的微米级高炉钛渣进行煤气柜内壁的修复，可以在煤气柜内壁局部缺陷或损伤处形成自修复膜，有效地修复煤气柜内壁的摩擦损伤，同时可以有效地隔绝煤气柜内壁的局部缺陷或损伤与煤气柜储存煤气中的氯离子、H2S等腐蚀性介质的接触，修复方法简单有效、成本较低，技术、经济优势明显。
附图说明
图1为本发明所述的一种干式稀油密封煤气柜内壁修复方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图所示，本实施例一种干式稀油密封煤气柜内壁修复方法，包括以下步骤：
1) 将经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣作为添加剂，均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，利用活塞油沟、煤气柜内壁油膜与底部油沟之间的密封油流动，使上述微米级高炉钛渣在煤气柜内壁油膜中均匀地分布和流动，完成对煤气柜内壁的修复。其中，上述的密封油为干式稀油密封煤气柜密封用润滑油。
2) 上述步骤1)中，经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣，其处理工序如下：原料高炉钛渣经破碎处理后，采用微波预处理加热至300℃～450℃并保持2分钟～4分钟，经微波预处理后的高炉钛渣经研磨、筛分后得到粒度范围为15微米～25微米的微米级高炉钛渣，再对上述15微米～25微米的微米级高炉钛渣采用微波处理加热至450℃～550℃并保持5分钟～8分钟，得到所述的用作添加剂的微米级高炉钛渣。
3) 上述步骤1)中，作为密封油添加剂的微米级高炉钛渣，其TiO2的含量为12.5%～25%(质量百分比)，同时(SiO2+Al2O3+CaO+MgO+FeO)的含量≥67.5%(质量百分比)。
4) 上述步骤1)中，用作密封油添加剂的微米级高炉钛渣，其用量为密封油质量的0.75%～1.5%。
5) 上述步骤1)中，将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，其加入方式为将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地分成100至120等份，沿活塞油沟一周按上述作为添加剂的微米级高炉钛渣分成的相应等份均匀地设置相对应的加入点，将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中。
6) 上述步骤1)中，干式稀油密封煤气柜的运行时间≥5年。
本发明利用经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后的微米级高炉钛渣进行煤气柜内壁的修复，利用微波处理的方式来降低高炉钛渣的研磨难度以及提高高炉钛渣的表面能和表面活性，以有效地保证微米级高炉钛渣的制备成本及对煤气柜内壁摩擦损伤的修复效果，另外本发明可以有效地隔绝煤气柜内壁的局部缺陷或损伤与煤气柜储存煤气中的氯离子、H2S等腐蚀性介质的接触，修复方法简单有效、成本较低，技术、经济优势明显。
第1实施例：
1) 将经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣作为添加剂，均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，利用活塞油沟、煤气柜内壁油膜与底部油沟之间的密封油流动，使上述微米级高炉钛渣在煤气柜内壁油膜中均匀地分布和流动，完成对煤气柜内壁的修复。其中，上述的密封油为干式稀油密封煤气柜密封用润滑油。
2) 上述步骤1)中，经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣，其处理工序如下：原料高炉钛渣经破碎处理后，采用微波预处理加热至300℃并保持4分钟，经微波预处理后的高炉钛渣经研磨、筛分后得到粒度范围为15微米的微米级高炉钛渣，再对上述15微米的微米级高炉钛渣采用微波处理加热至450℃并保持8分钟，得到所述的用作添加剂的微米级高炉钛渣。
3) 上述步骤1)中，作为密封油添加剂的微米级高炉钛渣，其TiO2的含量为12.5%(质量百分比)，同时(SiO2+Al2O3+CaO+MgO+FeO)的含量为75%(质量百分比)。
4) 上述步骤1)中，用作密封油添加剂的微米级高炉钛渣，其用量为密封油质量的0.75%。
5) 上述步骤1)中，将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，其加入方式为将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地分成100等份，沿活塞油沟一周按上述作为添加剂的微米级高炉钛渣分成的相应等份均匀地设置相对应的加入点，将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中。
6) 上述步骤1)中，干式稀油密封煤气柜的运行时间为5年。
本发明采用微米级高炉钛渣作为密封油添加剂进行干式稀油密封煤气柜内壁的修复，并利用微波处理的方式来有效地降低高炉钛渣的研磨难度以及提高高炉钛渣的表面能和表面活性，以保证微米级高炉钛渣的制备成本和修复效果，同时本发明可以有效地隔绝煤气柜内壁的局部缺陷或损伤与煤气柜储存煤气中的氯离子、H2S等腐蚀性介质的接触，修复方法简单有效、成本较低，优势明显。
第2实施例：
1) 将经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣作为添加剂，均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，利用活塞油沟、煤气柜内壁油膜与底部油沟之间的密封油流动，使上述微米级高炉钛渣在煤气柜内壁油膜中均匀地分布和流动，完成对煤气柜内壁的修复。其中，上述的密封油为干式稀油密封煤气柜密封用润滑油。
2) 上述步骤1)中，经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣，其处理工序如下：原料高炉钛渣经破碎处理后，采用微波预处理加热至400℃并保持3分钟，经微波预处理后的高炉钛渣经研磨、筛分后得到粒度范围为20微米的微米级高炉钛渣，再对上述20微米的微米级高炉钛渣采用微波处理加热至500℃并保持6分钟，得到所述的用作添加剂的微米级高炉钛渣。
3) 上述步骤1)中，作为密封油添加剂的微米级高炉钛渣，其TiO2的含量为20%(质量百分比)，同时(SiO2+Al2O3+CaO+MgO+FeO)的含量为70%。
4) 上述步骤1)中，用作密封油添加剂的微米级高炉钛渣，其用量为密封油质量的1.15%。
5) 上述步骤1)中，将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，其加入方式为将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地分成110等份，沿活塞油沟一周按上述作为添加剂的微米级高炉钛渣分成的相应等份均匀地设置相对应的加入点，将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中。
6) 上述步骤1)中，干式稀油密封煤气柜的运行时间为6年。
本发明采用微米级高炉钛渣作为密封油添加剂进行干式稀油密封煤气柜内壁的修复，并利用微波处理的方式来有效地降低高炉钛渣的研磨难度以及提高高炉钛渣的表面能和表面活性，以保证微米级高炉钛渣的制备成本和修复效果，同时本发明可以有效地隔绝煤气柜内壁的局部缺陷或损伤与煤气柜储存煤气中的氯离子、H2S等腐蚀性介质的接触，修复方法简单有效、成本较低，优势明显。
第3实施例：
1) 将经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣作为添加剂，均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，利用活塞油沟、煤气柜内壁油膜与底部油沟之间的密封油流动，使上述微米级高炉钛渣在煤气柜内壁油膜中均匀地分布和流动，完成对煤气柜内壁的修复。其中，上述的密封油为干式稀油密封煤气柜密封用润滑油。
2) 上述步骤1)中，经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣，其处理工序如下：原料高炉钛渣经破碎处理后，采用微波预处理加热至450℃并保持2分钟，经微波预处理后的高炉钛渣经研磨、筛分后得到粒度范围为25微米的微米级高炉钛渣，再对上述25微米的微米级高炉钛渣采用微波处理加热至550℃并保持5分钟，得到所述的用作添加剂的微米级高炉钛渣。
3) 上述步骤1)中，作为密封油添加剂的微米级高炉钛渣，其TiO2的含量为25%(质量百分比)，同时(SiO2+Al2O3+CaO+MgO+FeO)的含量为67.5%(质量百分比)。
4) 上述步骤1)中，用作密封油添加剂的微米级高炉钛渣，其用量为密封油质量的1.5%。
5) 上述步骤1)中，将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，其加入方式为将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地分成120等份，沿活塞油沟一周按上述作为添加剂的微米级高炉钛渣分成的相应等份均匀地设置相对应的加入点，将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中。
6) 上述步骤1)中，干式稀油密封煤气柜的运行时间为8年。
本发明采用微米级高炉钛渣作为密封油添加剂进行干式稀油密封煤气柜内壁的修复，并利用微波处理的方式来有效地降低高炉钛渣的研磨难度以及提高高炉钛渣的表面能和表面活性，以保证微米级高炉钛渣的制备成本和修复效果，同时本发明可以有效地隔绝煤气柜内壁的局部缺陷或损伤与煤气柜储存煤气中的氯离子、H2S等腐蚀性介质的接触，修复方法简单有效、成本较低，优势明显。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种干式稀油密封煤气柜内壁修复方法，其特征在于：将经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣作为添加剂，均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，利用活塞油沟、煤气柜内壁油膜与底部油沟之间的密封油流动，使上述微米级高炉钛渣在煤气柜内壁油膜中均匀地分布和流动，完成对煤气柜内壁的修复；
所述的密封油为干式稀油密封煤气柜密封用润滑油；
所述的经破碎、微波预处理、研磨、筛分及微波处理后得到的微米级高炉钛渣，其处理工序如下：原料高炉钛渣经破碎处理后，采用微波预处理加热至300℃～450℃并保持2分钟～4分钟，经微波预处理后的高炉钛渣经研磨、筛分后得到粒度范围为15微米～25微米的微米级高炉钛渣，再对上述15微米～25微米的微米级高炉钛渣采用微波处理加热至450℃～550℃并保持5分钟～8分钟，得到所述的用作添加剂的微米级高炉钛渣；
所述的微米级高炉钛渣，其TiO2的含量为12.5%～25%(质量百分比)，同时(SiO2+Al2O3+CaO+MgO+FeO)的含量≥67.5%(质量百分比)；
所述的用作添加剂的微米级高炉钛渣，其用量为密封油质量的0.75%～1.5%。
2.一种干式稀油密封煤气柜内壁修复方法，其特征在于：所述的将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中，其加入方式为将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地分成100至120等份，沿活塞油沟一周按上述作为添加剂的微米级高炉钛渣分成的相应等份均匀地设置相对应的加入点，将作为添加剂的微米级高炉钛渣均匀地加入到干式稀油密封煤气柜活塞油沟的密封油中。
3.一种干式稀油密封煤气柜内壁修复方法，其特征在于：所述的干式稀油密封煤气柜，其运行时间≥5年。
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