CN110760320A - 一种焦炭热结构强化剂 - Google Patents

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屠永海
孙玉海
陈军
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00—Cooling or quenching coke
    • C10B39/04—Wet quenching
    • C10B39/08—Coke-quenching towers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
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    • C10B57/005—After-treatment of coke, e.g. calcination desulfurization

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Abstract

本发明涉及一种焦炭热结构强化剂，属于高炉冶炼铁技术领域。该热强化剂由如下重量百分比的原料组成：硼酐30％，白炭黑30％，长白石20％，硅微粉15％，滑石5％；各种原料经过超细粉碎达到500目以上细度，搅拌混合均匀，用50‑60℃清水或熄焦水溶解，所得溶液即为焦炭热结构强化剂。使用时，利用熄焦塔喷淋管喷洒该溶液进行熄焦。本发明可有效使焦炭热反应性降低1‑2％，反应后热强度提高4‑5％。

Description

一种焦炭热结构强化剂
技术领域
本发明涉及一种焦炭热结构强化剂，属于高炉冶炼铁技术领域。
背景技术
钢铁企业对于原料的需求越来越大，成本也在不断增加，随着高炉容积的增大，对于冶炼原料也提出了更高的要求：焦炭的高温冶金性能已经成为高炉进一步强化限制性因素，如何降低焦炭反应性(CRI)，提高反应后热强度(CSR)，保证焦炭在高炉内不可替代的骨架和支撑作用，保证高炉内煤气顺行和高炉冶炼顺利已经成为冶炼铁界的一个重要研究问题。针对焦化企业，由于不同形式的焦炉、不同的配煤方法等诸多因素，生产出来的焦炭质量会存在很大的差异。虽然从焦炭的生产环节入手，提高优质炼焦用煤的比例，提高配煤质量，采用捣固炼焦、型煤压块、煤调湿及干熄焦等提高焦炭质量的技术措施可以改善焦炭本身的质量，但是这样的技术措施都会大幅度的增加炼焦工序生产成本，从而影响整个焦化企业的经济效益。
而旨在改善焦炭性能的大多数焦炭钝化剂产品，其主要原料大部分是采用廉价的工业硼砂(Na2B4O7·10H2O)，工业硼砂的纯度视加工工艺存在着较大的差异，同时硼砂难溶于水，会造成溶解液中大量沉淀物存在，剂量波动致使其性能的稳定也存在不确定性，在实际应用过程中会出现各种性能指标忽高忽低现象。
还有一类钝化剂产品是采用大量的含镧系稀土元素作为配方原料，虽然也有一定的效果，但增加了生产成本且不利于工业化推广使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种焦炭热结构强化剂，旨在现有焦炭质量条件下，通过熄焦过程中向焦炭表面喷洒该焦炭热结构强化剂，有效降低焦炭反应性，提高焦炭反应后强度，提高焦炭产品质量。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种焦炭热结构强化剂，由如下重量百分比的原料组成：硼酐30％，白炭黑30％，白云石15％，钛白粉5％，硅微粉15％，滑石5％；各种原料经过超细粉碎达到500目以上细度，搅拌混合均匀，用50-60℃清水或熄焦水溶解，所得溶液即为焦炭热结构强化剂。使用时，利用熄焦塔喷淋管喷洒该溶液进行熄焦。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，有益效果是：
本发明基于焦炭的生成和其微观结构。焦炭的氧化燃烧是从其微孔处开始的，降低其微孔率，就会降低其氧化燃烧速度，焦炭反应性自然就会降低，焦炭反应后强度也自然就会增加。硼酐作为白炭黑的助溶剂作用使白炭黑的硅质成分缩短熔融时间，能够有效溶解在熄焦水中，在熄焦过程中使溶解物质经过脱水结晶后吸附在焦炭表面形成一层保护膜，硼酐和其他成分的微颗粒充分填充焦炭气孔，从而阻止二氧化碳与焦炭的反应和向焦炭内部扩散，在高温条件下，硼酐又能有效改善所有原料内的所有硅质成分，提高其耐热性，提高机械强度，能有效达到降低焦炭反应性。根据超过连续五年以上钢铁企业使用本发明所述强化剂的跟踪数据表明，可有效使焦炭热反应性降低1-2％，反应后热强度提高4-5％。
具体实施方式
以下结合实施例详述本发明。
本实施例给出的焦炭热结构强化剂，按重量百分比计，由硼酐30％、白炭黑30％、白云石15％、钛白粉5％、硅微粉15％、滑石5％组成，主料为硼酐B2O3和白炭黑SiO2·nH2O；各种原料经过超细粉碎达到500目以上细度，搅拌混合均匀即得焦炭热结构强化剂粉剂。
使用方法：将上述焦炭热结构强化剂粉剂用50-60℃熄焦水配制成焦炭重量比2‰的溶液，利用熄焦塔喷淋管喷洒该溶液进行熄焦，熄焦时均匀喷洒及渗透于焦炭，使其有效填充于焦炭表面的微孔中，经过脱水结晶后吸附在焦炭表面形成一层保护膜，部分颗粒并填充焦炭气孔，从而阻止二氧化碳与焦炭的反应和向焦炭内部扩散，有效达到降低焦炭反应性(焦炭的反应性CRI可降低1-2％)，并提高焦炭反应后强度(热强度CSR提高4-5％)，并且随着温度升高后分解，有效成分迅速达到抑制燃烧和结构增强，使得焦炭在高炉内骨架作用增强，透气透液性改善，含铁矿料的低温还原粉化得到抑制，以较低的成本生产出较高强度的优质冶金焦炭，从而达到高炉实现增铁节焦的目的。
对喷洒过本实施例焦炭热结构强化剂溶液的焦炭，按照国家标准GB/T4000-1996进行反应性和反应后强度进行化验，CSR值会有不同程度的提高，CRI和反应性<10mm焦末(g)值也会有很好的改善。同时，由于该焦炭热结构强化剂原料中的硼酐遇水后会生成含一定浓度比例的弱酸成分，会与熄焦水中的偏碱成分的氨水充分中和，有较明显的抵抗和屏蔽熄焦水中的氨、酚成分对金属的侵蚀能力，同时焦炭热强化剂成分中长白石、滑石的微粉喷洒过后会在金属表面附着一层结晶物质，能够有效保护湿熄焦水对金属材料造成的严重腐蚀。传统湿熄焦工艺碳钢材料的熄焦车平均使用寿命约为10个月，熄焦喷洒使用本发明强化剂溶液后能延长2-4个月，同时对喷淋管和熄焦轨道等都有不同程度的防腐作用。
本实施例所述的焦炭热结构强化剂，与市场上常规的焦炭钝化剂产品进行了对比应用试验，结果见表1。
表1对比应用试验对照表
Figure BDA0002274990410000031
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书内容所作的等效变，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (1)

1.一种焦炭热结构强化剂，其特征在于，由如下重量百分比的原料组成：硼酐30％，白炭黑30％，白云石15％，钛白粉5％，硅微粉15％，滑石5％；各种原料经过超细粉碎达到500目以上细度，搅拌混合均匀，用50-60℃清水或熄焦水溶解，所得溶液即为焦炭热结构强化剂。
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