TWI387652B - It is a sintered carbonaceous additive for blast furnace briquetting material - Google Patents

Description

用於高爐堵泥材之易燒結碳質添加劑

本發明係有關於一種用於高爐堵泥材之添加劑，詳言之，係關於一種用於高爐堵泥材之易燒結碳質添加劑。

習知用於高爐之堵泥材(MUD)，一般係添加低熔點礦物(例如：黏土)來增強燒結性。然而，習知堵泥材添加低熔點礦物後，會使得各溫度區(400℃至1500℃)之燒結強度同時提高，因而造成堵泥材之開孔困難及出鐵時間縮短等問題。

另外，習知技術中為了提高堵泥材之開孔性，其提高難燒結性碳質骨材或粉料含量(如焦炭、石墨粉及碳黑粉(市售俗稱碳煙)等)，但在降低高溫(1500℃)之燒結強度，使堵泥材容易開孔之同時，亦降低了中低溫區(400℃至900℃)之燒結強度。

表一顯示添加碳黑粉對於堵泥材燒結強度之影響。由表一可知，碳黑粉添加量為3 wt%、5 wt%、7 wt%條件下，堵泥材之燒結強度皆小於未添加碳黑粉(0 wt%)堵泥材之燒結強 度，亦即，添加碳黑粉會使得在高溫及中低溫區之堵泥材燒結強度全面下降，以導致堵泥材容易內裂、出鐵口深度縮短及鐵水/鐵渣由裂縫滲入等問題。

因此，有必要提供一創新且富有進步性之用於高爐堵泥材之易燒結碳質添加劑，以解決上述問題。

本發明提供一種用於高爐堵泥材之易燒結碳質添加劑，其係為液晶介相光學異方性之類石墨層狀結構顆粒，具有一核部及一外層，該外層包覆該核部，該易燒結碳質添加劑包括含量75至95重量百分比(wt%)之固定碳及5至25重量百分比之揮發份。

藉由添加該易燒結碳質添加劑，其可提升該高爐堵泥材400℃至900℃之燒結強度，且抑制該高爐堵泥材大於1500℃之燒結強度，藉此增加高爐出鐵時間及出鐵口深度。再者，添加該易燒結碳質添加劑之高爐堵泥材較易開孔且不易內裂，以防止鐵水/鐵渣由裂縫滲入，且該高爐堵泥材可增強對出鐵口之保護性，故可延長高爐之使用壽命。

參考圖1，其顯示本發明用於高爐堵泥材之易燒結碳質添加劑之示意圖。在本實施例中，該易燒結碳質添加劑1係為液晶介相光學異方性之類石墨層狀結構顆粒，具有一核部11及一外層12，該外層12包覆該核部11。該易燒結碳質添加劑1包括：固定碳及揮發份。較佳地，該固定碳之含量較佳為75至95重量百分比(wt%)，該揮發份之含量較 佳為5至25重量百分比。

較佳地，該易燒結碳質添加劑1之重量較佳為該高爐堵泥材總重量之1%至10%，該易燒結碳質添加劑1之粒度較佳為10微米(μm)至45微米。在本實施例中，該核部11係為液晶介相結構之類石墨層狀結構核體，該外層12係為膠狀β樹脂。其中，該易燒結碳質添加劑1係可萃取自煤焦油瀝青(由煤焦油瀝青經300℃至600℃熔融液態所培養形成)。該易燒結碳質添加劑1在高爐內之還原氣氛中，於溫度大於230℃時產生燒結。

另外，該易燒結碳質添加劑1之喹林寧不溶物之含量大於等於80重量百分比，該易燒結碳質添加劑1之甲苯不溶物之含量大於等於80重量百分比。

上述該易燒結碳質添加劑1之各組成成分及含量，茲整理並詳細記載於上述表二之中，以供參考。

表三顯示添加本發明易燒結碳質添加劑對於堵泥材燒結強度之影響。由表三可知，易燒結碳質添加劑之添加量為2 wt%、3 wt%、4 wt%及400℃至900℃條件下，其可提升該高爐堵泥材於之燒結強度；易燒結碳質添加劑之添加量為5 wt%及1500℃條件下，堵泥材之燒結強度小於未添加易燒結碳質添加劑(0 wt%)堵泥材之燒結強度。亦即，添加本發明易燒結碳質添加劑1會提升該高爐堵泥材於400℃至900℃(中低溫)時之燒結強度，且可抑制該高爐堵泥材於溫度大於1500℃(高溫)時之燒結強度。

參考圖2，其顯示添加本發明易燒結碳質添加劑之高爐堵泥材應用於一高爐之示意圖。該高爐2內容設有鐵液3，該高爐2具有一通孔21貫穿該高爐2之爐壁。該高爐堵泥材4初始為塑性體(流動態，但非液態)，其藉由一堵泥機5置入該通孔21(約歷時分鐘20至30分鐘)，待該高爐堵泥材4燒結凝固，以封堵該通孔21，最後再移開該堵泥機5。其中，該高爐堵泥材4於該高爐2內壁表面，形成一堵泥包41，因添加本發明易燒結碳質添加劑1之該高爐堵泥材4易燒結且具有較高之燒結強度，故該堵泥包41不易受到重力影響而向下垂沿。

圖3顯示本發明於高爐堵泥材形成一出鐵口之示意圖；圖4顯示本發明之該出鐵口之局部放大示意圖。配合參考 圖2至圖4，於封堵該通孔21之該高爐堵泥材4形成一出鐵口42，使高爐2內之該鐵液3導出以進行出鐵作業。其中，因該堵泥包41不易受到重力影響而向下垂沿，故所形成之該出鐵口42深度較習知技術中之出鐵口深度為大。再者，因添加本發明易燒結碳質添加劑之高爐堵泥材4易燒結且具有較高之燒結強度，故較易開孔且不易內裂，以防止鐵水/鐵渣由裂縫滲入。再者，具有較高燒結強度之該堵泥包41較不易被該高爐2內之該鐵液3所侵蝕，故亦可增加對該高爐2之爐壁(例如：碳磚)之保護性。

另外，由於添加本發明易燒結碳質添加劑之高爐堵泥材4易燒結且具有較高之燒結強度，故在出鐵作業時，可降低該鐵液3對該出鐵口42沖刷所造成之擴孔速度(若該出鐵口42之孔徑過大時，即需以該高爐堵泥材4進行封堵，並再次形成出鐵口)，以增加出鐵時間。

本發明所添加之該易燒結碳質添加劑1，其可提升該高爐堵泥材4於400℃至900℃之燒結強度，且抑制該高爐堵泥材4大於1500℃之燒結強度，藉此增加該高爐2出鐵時間及該出鐵口42深度。再者，添加該易燒結碳質添加劑1之高爐堵泥材4較易開孔且不易內裂，以防止鐵水/鐵渣由裂縫滲入，且該高爐堵泥4材可增強對該出鐵口42之保護性，故可延長高爐2之使用壽命。

上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制本發明。因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之 申請專利範圍所列。

1‧‧‧本發明用於高爐堵泥材之易燒結碳質添加劑

2‧‧‧高爐

3‧‧‧鐵液

4‧‧‧高爐堵泥材

5‧‧‧堵泥機

11‧‧‧核部

12‧‧‧外層

21‧‧‧通孔

41‧‧‧堵泥包

42‧‧‧出鐵口

圖1顯示本發明用於高爐堵泥材之易燒結碳質添加劑之示意圖；圖2顯示添加本發明易燒結碳質添加劑之高爐堵泥材應用於一高爐之示意圖；圖3顯示本發明於高爐堵泥材形成一出鐵口之示意圖；及圖4顯示本發明之該出鐵口之局部放大示意圖。

1‧‧‧本發明用於高爐堵泥材之易燒結碳質添加劑

11‧‧‧核部

12‧‧‧外層

Claims (9)

1. 一種用於高爐堵泥材之易燒結碳質添加劑，其係為液晶介相光學異方性之類石墨層狀結構顆粒，具有一核部及一外層，該外層包覆該核部，該易燒結碳質添加劑包括含量75至95重量百分比(wt%)之固定碳及5至25重量百分比之揮發份，且該易燒結碳質添加劑係提升該高爐堵泥材400℃至900℃之燒結強度，並抑制該高爐堵泥材大於1500℃之燒結強度。
2. 如請求項1之易燒結碳質添加劑，其中該易燒結碳質添加劑之重量為該高爐堵泥材總重量之1%至10%。
3. 如請求項1之易燒結碳質添加劑，其中該易燒結碳質添加劑之粒度為10微米(μm)至45微米。
4. 如請求項1之易燒結碳質添加劑，其中該核部係為液晶介相結構之類石墨層狀結構核體，該外層係為膠狀β樹脂。
5. 如請求項1之易燒結碳質添加劑，其中該易燒結碳質添加劑係萃取自煤焦油瀝青。
6. 如請求項5之易燒結碳質添加劑，其中該易燒結碳質添加劑係由煤焦油瀝青經300℃至600℃熔融液態所培養形成。
7. 如請求項1之易燒結碳質添加劑，其中該易燒結碳質添加劑在高爐內之還原氣氛中，於溫度大於230℃時產生燒結。
8. 如請求項1之易燒結碳質添加劑，其中該易燒結碳質添 加劑之喹林寧不溶物之含量大於80重量百分比。
9. 如請求項1之易燒結碳質添加劑，其中該易燒結碳質添加劑之甲苯不溶物之含量大於80重量百分比。