高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液，由以下質(zhì)量配比的原料組成：硼酸55-65份，硼砂6-10份，硅灰7-10份，高效分散劑1-5份，高能成膜溶液6-10份，水800-1200份；高效分散劑是由以下質(zhì)量配比的原料組成：鈦白粉0.5-2份，炭黑1-5份；高能成膜溶液是由以下質(zhì)量配比的原料組成：羥丙基甲基纖維素0.5-3份，聚乙二醇1-4份，聚丙烯酰胺0.5-2份，水60-120份。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明經(jīng)濟(jì)實(shí)用，成本低廉，在整個(gè)生產(chǎn)和操作過(guò)程中簡(jiǎn)單安全，無(wú)毒無(wú)害無(wú)味，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染，降低爐渣的粘度，增加流動(dòng)性，減少焦炭在爐內(nèi)的粉化，增強(qiáng)骨架支撐作用，抑制高爐崩料及陷料，改善高爐內(nèi)含鐵爐料低溫還原粉化率（RDI)，提高高爐利用系數(shù)，增加噸時(shí)產(chǎn)量降低焦比，降低高爐燃料比，增加鐵產(chǎn)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高爐冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液。

【背景技術(shù)】
[0002] 焦炭由多種煤經(jīng)高溫?zé)捊怪频?，主要用于高爐煉鐵和銅、鉛、鋅等有色金屬的鼓風(fēng) 爐冶煉，起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架的作用。焦炭反應(yīng)性是指焦炭與二氧化碳、氧和水蒸 氣等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的能力。單位質(zhì)量的試樣在單位時(shí)間內(nèi)與二氧化碳反應(yīng)后碳的質(zhì)量損 失，是焦炭反應(yīng)性的定量概念。
[0003] 加入催化劑是生產(chǎn)高反應(yīng)性焦炭的主要方法，各種催化劑對(duì)焦炭氣化反應(yīng)催化能 力的影響按強(qiáng)弱排列依次為堿金屬、堿土金屬和過(guò)渡元素。但是焦炭的反應(yīng)性太高時(shí)，焦 炭在爐內(nèi)的粉化程度和溶損率增加，焦炭的利用率降低和高爐煉鐵質(zhì)量。隨著我國(guó)煉焦煤 碳資源的短缺，完全依賴(lài)配合煤煉焦，仍然不能保證焦炭質(zhì)量的提高和煉鐵成本的降低。目 前，不能達(dá)標(biāo)的冶金焦炭或劣質(zhì)焦炭還不能用于高爐冶煉，使得我國(guó)煉焦煤碳資源短缺更 加突出。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是我國(guó)煉焦煤碳資源短缺，焦炭的反應(yīng)性太高時(shí)，焦炭 在爐內(nèi)的粉化程度和溶損率增加，焦炭的利用率降低，為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高 爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液。
[0005] 本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的： 一種高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液，由以下質(zhì)量配比的原料組成：硼酸55-65份，硼砂6-10 份，硅灰7-10份，高效分散劑1-5份，高能成膜溶液6-10份，水800-1200份。
[0006] 所述的高效分散劑是由以下質(zhì)量配比的原料組成：鈦白粉0. 5-2份，炭黑1-5份。
[0007] 所述的高效分散劑是由以下質(zhì)量配比的原料組成：鈦白粉1份，炭黑2份。
[0008] 所述的高能成膜溶液是由以下質(zhì)量配比的原料組成：羥丙基甲基纖維素0.5-3 份，聚乙二醇1-4份，聚丙烯酰胺0. 5-2份，水60-120份。
[0009] 所述的高能成膜溶液是由以下質(zhì)量配比的原料組成：羥丙基甲基纖維素1份，聚 乙二醇2份，聚丙烯酰胺1份，水90份。
[0010] 所述的聚乙二醇為聚乙二醇-600,聚乙二醇-800和聚乙二醇-1000中的其中一 種。
[0011] 具體步驟為：先向攪拌桶內(nèi)加入200份水，在攪拌條件下加入硼酸55-65份，硼砂 6-10份，硅灰7-10份，高效分散劑1-5份，高能成膜溶液6-10份，水800-1200份，并在攪拌 過(guò)程中繼續(xù)加水600-1000份，攪拌10-40分鐘，即可得到高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液。
[0012] 硼砂也叫粗硼砂，在高爐中主要發(fā)生以下反應(yīng)：Na2B4O 7 *1040 -Na2B407+10H20。成 分用處：此反應(yīng)在燃燒過(guò)程中吸收大量熱量，使燃燒溫度難以上升，從而對(duì)焦炭的燃燒起到 一定的阻燃效果。失水產(chǎn)物隨渣鐵直接排出爐外，對(duì)高爐、鐵水均沒(méi)有危害。
[0013] 硼酸加熱至100?105°C時(shí)失去一分子水而形成偏硼酸，于104?160°C時(shí)長(zhǎng)時(shí)間 加熱轉(zhuǎn)變?yōu)榻古鹚?，更高溫度則形成無(wú)水物B2C^B2O3可以降低粘度、控制熱膨脹、提高化學(xué) 穩(wěn)定性、提高抗機(jī)械沖擊和熱沖擊能力。
[0014] 硅灰的化學(xué)成分均是性質(zhì)穩(wěn)定的粉末狀物質(zhì)，硅灰中細(xì)度小于I ym的占80%以 上，平均粒徑在〇. 1?0.3 ym，它是一種比表面積很大，耐火度>1600°C，能均勻有效的填 充焦炭氣孔，強(qiáng)化焦炭質(zhì)量，在1150°C之前不與鐵水發(fā)生任何反應(yīng)，可以安全應(yīng)用在膜法液 中。
[0015] 高效分散劑是由鈦白粉和炭黑配合而成的，具有很強(qiáng)的著色力/遮蓋力和分散 力，其顆粒處于微米級(jí)，并且還具有很強(qiáng)的微孔填充、分散和附著能力，使處理液中的有效 成分能很好的融合到焦炭氣孔內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0016] 高能成膜溶液是由羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇、聚丙烯酰胺組成的，使處理液中 的成分對(duì)焦炭具有極強(qiáng)的滲透和粘結(jié)效果，這樣焦炭孔孢結(jié)構(gòu)得到改善，氣孔壁變厚材質(zhì) 更加致密，能有效的提高焦炭的熱強(qiáng)度。
[0017] 焦炭質(zhì)量是指焦炭的反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度高低，焦炭的熱態(tài)性能是反映焦炭質(zhì)量 的一個(gè)重要指標(biāo)。采用抑制炭化技術(shù)的原理，用最接近于焦炭碳原子半徑的元素為主料，處 理液中配有一定比例的二氧化硅超細(xì)粉和少量的二氧化鈦、炭黑，它在焦炭表層形成保護(hù) 膜并堵塞炭化焦炭氣孔，減緩了 CO2和焦炭反應(yīng)的速度，減少焦炭在爐內(nèi)的粉化程度，降低 高爐內(nèi)的溶損率，使焦比降低。因此，焦炭經(jīng)噴灑膜法處理液后，焦炭反應(yīng)性降低，反應(yīng)后強(qiáng) 度增強(qiáng)，焦炭質(zhì)量得到明顯改善。
[0018] 本發(fā)明更在于用這種處理液能使焦炭表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)氣孔壁以薄膜的形式相融 附著，并且有很好的分散性、穩(wěn)定性、吸收性強(qiáng)，能與焦炭氣孔及氣孔壁吸附相融緊密，處 理液的對(duì)焦炭氣孔及氣孔壁的填充和焦炭對(duì)處理液的吸附作用，這樣焦炭孔孢結(jié)構(gòu)得到改 善，氣孔壁變厚材質(zhì)更加致密，從而提高焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度。
[0019] 本發(fā)明提供的一種高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液，在某鋼鐵公司對(duì)高爐生產(chǎn)進(jìn)行了空 白期試驗(yàn)和添加焦炭膜法處理液試驗(yàn)對(duì)比，通過(guò)試驗(yàn)情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)和分析。
[0020] 1.試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 高爐基準(zhǔn)期試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，高爐試驗(yàn)期試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
[0021] 表12#高爐基準(zhǔn)期數(shù)據(jù)

【權(quán)利要求】
1. 一種高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液，其特征在于：由以下質(zhì)量配比的原料組成：硼 酸55-65份，硼砂6-10份，硅灰7-10份，高效分散劑1-5份，高能成膜溶液6-10份，水 800-1200 份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液，其特征在于：所述的高效分散劑 是由以下質(zhì)量配比的原料組成：鈦白粉〇. 5-2份，炭黑1-5份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液，其特征在于：所述的高效分散劑 是由以下質(zhì)量配比的原料組成：鈦白粉1份，炭黑2份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液，其特征在于：所述的高能成膜溶 液是由以下質(zhì)量配比的原料組成：羥丙基甲基纖維素〇. 5-3份，聚乙二醇1-4份，聚丙烯酰 胺 0.5-2 份，水 60-120 份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液，其特征在于：所述的高能成膜溶 液是由以下質(zhì)量配比的原料組成：羥丙基甲基纖維素1份，聚乙二醇2份，聚丙烯酰胺1份， 水90份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液，其特征在于：所述的聚乙二 醇為聚乙二醇-600,聚乙二醇-800和聚乙二醇-1000中的其中一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液的制備方法，其特征在于：具體步 驟為：先向攪拌桶內(nèi)加入200份水，在攪拌條件下加入硼酸55-65份，硼砂6-10份，硅灰 7-10份，高效分散劑1-5份，高能成膜溶液6-10份，水800-1200份，并在攪拌過(guò)程中繼續(xù)加 水600-1000份，攪拌10-40分鐘，即可得到高爐專(zhuān)用焦炭膜法處理液。
【文檔編號(hào)】C21B5/00GK104451005SQ201410672104
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】王志鴻, 王五軍 申請(qǐng)人:河南高能能源有限公司