專利名稱：焦炭熱穩(wěn)定性組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焦炭熱穩(wěn)定性組合物。
背景技術(shù)：
焦炭廣泛用于金屬冶煉、化工等領(lǐng)域，是重要的基本工業(yè)原材料。焦炭在高爐中起著還原劑、供熱、供碳和骨架支撐四個作用。近年來，為降低焦炭消耗，增加高爐產(chǎn)量，改善生鐵質(zhì)量，采用了在高爐風(fēng)口噴煤粉、重油，富氧鼓風(fēng)等強(qiáng)化冶煉技術(shù)。噴吹燃料的方法使高爐燃料的種類和入爐方式都有了變化，從風(fēng)口噴吹的燃料已占全部燃料用量的10％~30％。焦炭作為熱源，還原劑和供碳劑，可在一定程度上被上述強(qiáng)化技術(shù)取代，但作為高爐強(qiáng)化技術(shù)的疏松骨架作用不僅沒能被取代，而且隨高爐大型化和強(qiáng)化冶煉技術(shù)的廣泛應(yīng)用，該作用更顯重要。
鋼鐵生產(chǎn)需要消耗大量的優(yōu)質(zhì)焦炭，焦炭生產(chǎn)又需要大量品質(zhì)優(yōu)良的煉焦用煤。煉焦用煤品質(zhì)要求特殊，其黏結(jié)性和結(jié)焦性是煉焦用煤重要的工藝性質(zhì)，只有采用具有較好的黏結(jié)性和結(jié)焦性的煤才能夠煉出優(yōu)質(zhì)的焦炭。由于需求上升和資源限制，煉焦用煤價格不斷攀升，品質(zhì)難以保障。
為了改變焦炭的品質(zhì)，特別是焦炭的熱強(qiáng)度，人們嘗試用化學(xué)改性的辦法對焦炭進(jìn)行表面改性，以期適當(dāng)降低焦炭在某一時間段落燃燒速度，在高爐中保持焦炭支撐物的作用，降低焦炭的消耗。已有的實(shí)驗(yàn)和技術(shù)表明，某些無機(jī)化學(xué)品可以改性焦炭的熱強(qiáng)度，例如，使用一定濃度的硼酸水溶液噴灑焦炭，可使焦炭的熱強(qiáng)度有顯著提高。
通過化學(xué)手段對焦炭表面進(jìn)行鈍化處理和改性，提高焦炭在高爐中的熱穩(wěn)定性，可改善焦炭支撐作用，降低焦炭消耗。但化學(xué)改性方法使用不當(dāng)也有其局限性，例如，焦炭生產(chǎn)煉焦工藝限制了化學(xué)改性方法的使用，焦炭質(zhì)量指標(biāo)中灰份和水分的要求限制了化合物的選擇化學(xué)品的選擇余地，另外化學(xué)品的分解成份也不能對高爐生產(chǎn)帶來危害。除了工藝和技術(shù)上的限制以外，化學(xué)改性處理的成本則是一個更重要的問題。因?yàn)椋鄬τ诮固績r格來講，多數(shù)化學(xué)品的價格并不低廉。因此找到一個兩全的技術(shù)解決方案還是比較困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，篩選出適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)品，這類化學(xué)品可以方便地噴淋或浸漬在焦炭或焦炭表面上；這類化學(xué)品最好是水溶性的；這類化學(xué)品要比已知的化學(xué)品(如硼酸)能更有效地改善焦炭的熱穩(wěn)定性；這類化學(xué)品是低廉和易得的。
如上所述，本發(fā)明的實(shí)施方案中首先要避免的是，化學(xué)熱穩(wěn)定劑的引入不能使焦炭固有的灰分明顯增加，否則，將會適得其反。
焦炭的灰分是焦炭分析試樣在850±10℃下灰化至恒重，其殘留物占焦樣的質(zhì)量百分率，按中國國家標(biāo)準(zhǔn)，對于冶金焦來講，牌號I的焦炭灰分不大于12％，其它牌號最多不大于15％，因?yàn)?，焦炭灰分每?％，石灰石同量約增加2.5％，高爐產(chǎn)量約下降2.2％。因此，灰分是焦炭中的有害雜質(zhì)，受礦物開采的影響，其主要成分是高熔點(diǎn)的SiO2和Al2O3，焦炭灰分在高爐冶煉中要用CaO等熔劑使之生成低熔點(diǎn)化合物，并以溶渣形式排出。此外，焦炭在高爐中被加熱到高于煉焦溫度時，由于焦質(zhì)和灰分熱膨脹性不同，會在灰分顆粒周圍產(chǎn)生裂紋，使焦炭加速碎裂或粉化，而在此時，恰恰需要焦炭表現(xiàn)出更好的熱穩(wěn)定性，而不是由于灰分的影響而快速碎裂或粉化。焦炭碎裂或粉化會使其失去支撐作用，影響CO等氣體的上升和融熔鐵水的下降。除此之外，灰分中的堿金屬還會催化加速焦炭與CO2的反應(yīng)，也使焦炭的破壞加劇。
但是，凡事都有兩面性，某些化學(xué)物質(zhì)從焦炭的質(zhì)量指標(biāo)看無疑是灰分，但可能同時具有純化焦炭燃燒表面的作用。與其他物質(zhì)的燃燒或化學(xué)變化相似，焦炭的燃燒首先也是從表面開始的，如果某些化學(xué)物質(zhì)可有效鈍化焦炭表面，而且其用量又被控制在一個適當(dāng)?shù)姆秶?，可能會產(chǎn)生意想不到的效果，因?yàn)?，本發(fā)明人所提出的技術(shù)解決方案與通常焦炭灰分的存在形態(tài)和分布狀態(tài)有本質(zhì)的不同。本發(fā)明人所述的技術(shù)解決方案可能會涉及到包括一些被視為灰分的化學(xué)物質(zhì)，但是按本發(fā)明方案，這些所謂的灰分只存在于焦炭的表面上，而不是通常焦炭的灰分更多地存在于焦炭的體相中，從而避免了由于熱膨脹等原因造成焦炭的加速碎裂或粉化。本發(fā)明人提出的技術(shù)解決方案試圖達(dá)到一種意想不到的效果，趨利避害，變不利為有利。
本發(fā)明人所述的技術(shù)解決方案中所面臨的另一個難題是，按焦炭生產(chǎn)工藝，在整個的焦炭生產(chǎn)過程中，用化學(xué)物質(zhì)對焦炭表面進(jìn)行化學(xué)改性基本上只能從熄焦開始。因?yàn)橹挥袕南ń归_始，我們才能看到所謂的焦炭，雖然這時焦炭的溫度可能仍有1000℃左右。眾所周知，當(dāng)熄焦車進(jìn)入熄焦塔后，熄焦水由水泵直接泵至熄焦噴淋水管進(jìn)行噴水熄焦，熄焦噴水時間為120秒左右，熄焦過程中約20％的水被蒸發(fā)。熄焦后熄焦車停留40-60秒，將車中多余水瀝出。熄焦后的焦炭在焦臺上停留一段時間，使殘余水分蒸發(fā)后即可。本發(fā)明方案的應(yīng)用遇到幾個難點(diǎn)，一是溫度，熄焦前焦炭的溫度約為1050℃，如此高溫，化學(xué)物質(zhì)不會被分解嗎？二是時間，只有120秒，三是噴淋用水量大。本發(fā)明人試圖找到一種技術(shù)解決方案或應(yīng)用工藝，在焦炭溫度降至環(huán)境溫度之前，在焦炭表面上浸上一定量的化學(xué)改性劑，同時又不給焦炭帶來超出焦炭質(zhì)量指標(biāo)中所限制的水分。
本發(fā)明的實(shí)施方案選擇具有一定阻燃功能的化合物組合物，將選定的化合物組合物配成焦炭熱穩(wěn)定劑溶液、膠體溶液或懸濁液，將配制好的焦炭熱穩(wěn)定劑溶液、膠體溶液或懸濁液對待處理焦炭進(jìn)行噴淋或浸漬處理，然后將焦炭干燥至合格即可。
本發(fā)明所述的焦炭熱穩(wěn)定性組合物由阻燃主劑、發(fā)泡劑、成碳劑、成碳催化劑組成。
本發(fā)明所述的焦炭熱穩(wěn)定性組合物的質(zhì)量百分含量組成為阻燃主劑30～80％發(fā)泡劑 10～50％成碳劑 1～50％成碳催化劑 1～50％本發(fā)明選擇的阻燃主劑是具有一定阻燃功能的化合物有機(jī)磷化合物、無機(jī)磷化合物或其它無機(jī)化合物。
本發(fā)明所述的有機(jī)磷化合物為磷酸酯、膦酸酯、亞磷酸酯或磷鹽。
本發(fā)明所述的有機(jī)膦化合物為磷酸酯 R1、R2、R3為烷基、芳基、鹵烴基或鹵代芳基。
本發(fā)明所述的有機(jī)磷化合物為膦酸酯 R1為烷基、芳基、烯基，R2、R3為烷基或鹵代烷基。
本發(fā)明所述的有機(jī)磷化合物為亞磷酸酯 R1、R2、R3為烷基或芳基。
本發(fā)明所述的無機(jī)磷化合物為聚磷酸銨、磷酸三銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫胺以及它們的組成物。
本發(fā)明所述的其它無機(jī)化合物為三氧化二銻、氫氧化鋁或氫氧化鎂。
本發(fā)明所述的其它無機(jī)化合物還包括硼化合物，如硼酸、硼砂或硼酸鋅。
本發(fā)明所述的其它無機(jī)化合物包括鉬化合物，如三氧化鉬等。
本發(fā)明所述的其它無機(jī)化合物還可以選自非金屬礦，具體為高嶺土Al4(Si4O10)(OH)8、膨潤土Al2O3.4SiO2.3H2O、海泡石Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4.8H2O、凹凸棒土Mg5(H2O)4[Si4O10]2(OH)2等天然礦物。
本發(fā)明所述的發(fā)泡劑為含氮或鹵素化合物，包括三聚氰胺、雙氰胺、尿素。
本發(fā)明所述的成碳劑為多羥基富碳化合物，包括淀粉、糊精、糖類、纖維素或多元醇。
本發(fā)明選擇的成碳催化劑一般為無機(jī)酸，包括硼酸、磷酸、鹽酸、硫酸。
本發(fā)明選擇的成碳催化劑除上述無機(jī)酸外，還包括它們的鹽類。
本發(fā)明所述的成碳催化劑為磷酸、磷酸銨或聚磷酸銨。
本發(fā)明所述的聚磷酸銨為(NH4)n+2PnO3n+1或簡寫為(NH4PO3)n，n＝10～20，分子量500～2500。
本發(fā)明所述的組合物制備方法為，將上述的阻燃主劑、多羥基富碳成碳劑化合物、含氮或鹵素發(fā)泡劑化合物與成碳催化劑混配成溶液。
本發(fā)明所述的使用方法為，將上述焦炭熱穩(wěn)定性改性組合物溶液注入焦炭熄焦噴淋系統(tǒng)對焦炭進(jìn)行熄焦處理。
本發(fā)明所述的使用方法為，在焦炭熄焦用水池中直接配制上述焦炭熱穩(wěn)定性改性組合物溶液。
本發(fā)明所述的使用方法為，在熄焦時先噴淋一定時間的普通水，再切換噴淋焦炭熱穩(wěn)定性改性組合物溶液。
本發(fā)明所述的應(yīng)用工藝為，普通水的噴淋時間為80～110秒，然后切換焦炭表面改性純化劑溶液噴淋40～10秒。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1，阻燃主劑和催化劑磷酸銨1kg，發(fā)泡劑尿素0.5kg，成碳劑纖維素0.5kg，水50kg，充分?jǐn)嚢杓纯?，將配制好的溶液均勻噴淋?00℃左右的100kg焦炭上，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例2，阻燃主劑和催化劑磷酸銨1kg，發(fā)泡劑尿素0.5kg，成碳劑纖維素0.5kg，水50kg，充分?jǐn)嚢璐?，?0公斤焦炭浸入已配制好的溶液，浸漬時間為30分鐘，離心脫去水份，馬弗爐150℃干燥，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例3，將實(shí)施例1中的阻燃主劑和催化劑分別替換為磷酸三銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨，配成三種50升的水溶液，然后將配制好的溶液分別均勻噴淋在250℃、200℃和150℃三種不同溫度的100kg焦炭上，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例4，將實(shí)施例1中的阻燃主劑和催化劑分別替換為磷酸三銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨，配成三種50升的水溶液，按實(shí)施例2中的方法進(jìn)行浸漬、脫水和干燥，得到三個焦炭樣品，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例5，阻燃主劑和催化劑磷酸銨1kg，發(fā)泡劑尿素0.5kg，成碳劑淀粉0.5kg，水50kg，充分?jǐn)嚢杌旌?，將配制好的溶液分成三份分別均勻噴淋在250℃、200℃和150℃三種不同溫度的焦炭上，每份焦炭重40kg，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例6，阻燃主劑和催化劑磷酸銨1kg，發(fā)泡劑尿素0.5kg，成碳劑淀粉0.5kg，水50kg，充分?jǐn)嚢杌旌?，按?shí)施例2中的方法進(jìn)行浸漬、脫水和干燥，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例7，阻燃主劑和催化劑磷酸銨1kg，發(fā)泡劑三聚氰胺0.5kg，成碳劑甘油0.5kg，配制成三份50升的水溶液，然后將配制好的溶液分別均勻噴淋在250℃、200℃和150℃三種不同溫度的100kg焦炭上，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例8，阻燃主劑和催化劑磷酸銨1kg，發(fā)泡劑雙氰胺0.5kg，成碳劑甘油0.5kg，配制成三份50升的水溶液，然后將配制好的溶液分別均勻噴淋在250℃、200℃和150℃三種不同溫度的焦炭上，焦炭樣品重量都為50kg，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例9，阻燃主劑和催化劑磷酸銨1kg，發(fā)泡劑尿素1kg，成碳劑纖維素1kg，水50kg，充分?jǐn)嚢杌旌?，將配制好的溶液分別均勻噴淋在150℃左右的40kg焦炭上，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例10，阻燃主劑和催化劑磷酸三銨1kg，發(fā)泡劑尿素1kg，成碳劑聚乙二醇1kg，水50kg，充分?jǐn)嚢杌旌?，將配制好的溶液分別均勻噴淋在150℃左右的40kg焦炭上，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例11，阻燃主劑和催化劑磷酸銨1kg，發(fā)泡劑尿素2kg，成碳劑纖維素2kg，水50kg，充分?jǐn)嚢杌旌?，將配制好的溶液分別均勻噴淋在180℃左右的40kg焦炭上，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例12，阻燃主劑和催化劑磷酸氫二銨1kg，發(fā)泡劑尿素2kg，成碳劑聚乙二醇2kg，水50kg，充分?jǐn)嚢杌旌?，將配制好的溶液分別均勻噴淋在180℃左右的40kg焦炭上，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例13，阻燃主劑和催化劑磷酸銨2kg，發(fā)泡劑尿素0.1kg，成碳劑纖維素0.1kg，水50kg，充分?jǐn)嚢杌旌?，將配制好的溶液分別均勻噴淋在220℃左右的40kg焦炭上，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例14，阻燃主劑和催化劑磷酸二氫銨2kg，發(fā)泡劑尿素0.1kg，成碳劑聚乙二醇0.1kg，水50kg，充分?jǐn)嚢杌旌?，將配制好的溶液分別均勻噴淋在220℃左右的40kg焦炭上，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例15，阻燃主劑和催化劑分別選磷酸三銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨各1kg，發(fā)泡劑尿素0.5kg，成碳劑淀粉0.5kg，水50kg，按實(shí)施例2的方法配制成三種50升的水溶液各三份，計9份水溶液，然后將三種不同阻燃主劑的水溶液分別均勻噴淋在250℃、200℃和150℃三種不同溫度的焦炭上，焦炭樣品重量都為50kg，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例16，阻燃主劑和催化劑分別選磷酸三銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨各1kg，發(fā)泡劑尿素0.5kg，成碳劑聚乙二醇0.5kg，水50kg，按實(shí)施例2的方法配制成三種50升的水溶液各三份，計9份水溶液，然后將三種不同阻燃主劑的水溶液分別均勻噴淋在250℃、200℃和150℃三種不同溫度的焦炭上，焦炭樣品重量都為50kg，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例17，高嶺土1kg，磷酸0.1kg(按凈重計)，三聚磷酸鈉0.1kg，水100kg，配制成水溫為80℃懸溶液，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在500℃、400℃、300℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例18，高嶺土1kg，鹽酸0.1kg(按凈重計)，三聚磷酸鈉0.1kg，水100kg，配制成水溫為80℃懸溶液，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在350℃、300℃、250℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例19，高嶺土0.5kg，膨潤土0.5kg，磷酸0.1kg，尿素1kg，纖維素1kg，配成水溫為80℃的懸溶液100升，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在350℃、300℃、250℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例20，高嶺土0.8kg，海泡石0.2kg，鹽酸0.1kg(按凈重計)，尿素2kg，聚乙二醇2kg，配成水溫為80℃的懸溶液100升，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在350℃、300℃、250℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例21，海泡石1kg，磷酸0.1kg(按凈重計)，三聚磷酸鈉0.1kg，水100kg，配制成水溫為80℃懸溶液，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在500℃、400℃、300℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例22，海泡石0.8kg，凹凸棒土0.2kg鹽酸0.1kg(按凈重計)，三聚磷酸鈉0.1kg，水100kg，配制成水溫為80℃懸溶液，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在400℃、300℃、250℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例23，海泡石1kg，硼酸0.1kg(按凈重計)，尿素0.8kg，纖維素0.8kg，配成水溫為80℃的懸溶液100升，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在350℃、300℃、250℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例24，海泡石0.6kg，膨潤土0.4kg，鹽酸0.1kg(按凈重計)，尿素0.5kg，聚乙二醇2kg，配成水溫為80℃的懸溶液100升，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在500℃、400℃、300℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例25，凹凸棒土1kg，磷酸0.1kg(按凈重計)，三聚磷酸鈉0.1kg，水100kg，配制成水溫為80℃懸溶液，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在500℃、400℃、300℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例26，凹凸棒土1kg，鹽酸0.1kg(按凈重計)，三聚磷酸鈉0.1kg，甘油0.5kg，水100kg，配制成水溫為80℃懸溶液，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在500℃、400℃、300℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例27，凹凸棒土1kg，硼酸0.1kg(按凈重計)，尿素0.5kg，纖維素0.5kg，配成水溫為80℃的懸溶液100升，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在500℃、400℃、300℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例28，凹凸棒土1kg，鹽酸0.1kg(按凈重計)，尿素1kg，聚乙二醇2kg，配成水溫為80℃的懸溶液100升，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在500℃、400℃、300℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例29，膨潤土1kg，磷酸0.1kg(按凈重計)，雙氰胺0.1kg，水100kg，配制成水溫為80℃懸溶液，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在500℃、400℃、300℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例30，膨潤土0.8kg，凹凸棒土0.2kg，鹽酸0.1kg(按凈重計)，三聚氰胺0.5kg，聚乙二醇1kg，水100kg，配制成水溫為80℃懸溶液，浸漬100kg焦炭上，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例31，膨潤土1kg，磷酸0.1kg(按凈重計)，尿素0.5kg，纖維素0.5kg，配成水溫為80℃的懸溶液100升，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在500℃、400℃、300℃、200℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例32，膨潤土1kg，鹽酸0.1kg(按凈重計)，尿素0.5kg，聚乙二醇0.5kg，配成水溫為80℃的懸溶液100升，將該懸溶液均勻?yàn)槲宸?，分別均勻噴淋在300℃、250℃、200℃、180℃、150℃左右的五種不同溫度的20kg焦炭上，噴淋時間20秒，待焦炭降至室溫并干燥后，按國標(biāo)對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例33，選分子量為1000的聚磷酸銨1kg，尿素0.5kg，纖維素0.5kg，配制成三份50升的水溶液，充分?jǐn)嚢璐?，分別選三份50kg待熄焦炭分別熄焦，焦炭熄焦時，先用80℃的普通水分別噴淋熄焦80秒、100秒、110秒，然后切換至聚磷酸銨溶液分別再均勻噴淋40秒、20秒、10秒，得到三個焦炭樣品，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例34，選分子量為1000的聚磷酸銨1kg，尿素0.5kg，聚乙二醇0.5kg，配制成三份50升的水溶液，充分?jǐn)嚢璐?，分別選三份50kg待熄焦炭分別熄焦，焦炭熄焦時，先用80℃的普通水分別噴淋熄焦80秒、100秒、110秒，然后切換至聚磷酸銨溶液分別再均勻噴淋40秒、20秒、10秒，得到三個焦炭樣品，按國標(biāo)GB4000-83對其進(jìn)行熱穩(wěn)定性評價。
實(shí)施例35，選分子量為500的聚磷酸銨1kg，其余同實(shí)施例33。
實(shí)施例36，選分子量為500的聚磷酸銨1kg，其余同實(shí)施例34。
實(shí)施例37，選分子量為1500的聚磷酸銨1kg，其余同實(shí)施例33。
實(shí)施例38，選分子量為1500的聚磷酸銨1kg，其余同實(shí)施例34。
實(shí)施例39，選分子量為2000的聚磷酸銨1kg，其余同實(shí)施例33。
實(shí)施例40，選分子量為2000的聚磷酸銨1kg，其余同實(shí)施例34。
實(shí)施例41，選分子量為1000的聚磷酸銨1kg，二聚氰胺0.1kg，聚乙二醇0.1kg，其余同實(shí)施例34。
實(shí)施例42，選分子量為1000的聚磷酸銨1kg，雙氰胺1kg，聚乙二醇1kg，其余同實(shí)施例34。
實(shí)施例43，選分子量為1000的聚磷酸銨1kg，尿素2kg，聚乙二醇2kg，其余同實(shí)施例34。
實(shí)施例44，選分子量為1000的聚磷酸銨1kg，尿素0.5kg，纖維素0.5kg，配制成50升的水溶液，將50kg焦炭浸入該水溶液30分鐘，脫水后在馬弗爐中150℃干燥，然后評價。
實(shí)施例45，選分子量為1000的聚磷酸銨1kg，尿素2kg，甘油2kg，配制成50升的水溶液，將50kg焦炭浸入該水溶液30分鐘，脫水后在馬弗爐中150℃干燥，然后評價。
實(shí)施例46，按實(shí)施例41～45的實(shí)施方案，將聚磷酸銨的分子量分別替換為500、1500和2000三種實(shí)施即可。
實(shí)施例47，按實(shí)施例17～32的配方配制成熱穩(wěn)定性水溶液，將20公斤焦炭浸入該溶液中，時間分別為60分鐘、30分鐘、10分鐘，然后脫水、干燥、評價。
權(quán)利要求
1.一種焦炭熱穩(wěn)定性組合物，該組合物的組成以及組分的質(zhì)量百分含量為阻燃主劑30～80％，發(fā)泡劑10～50％，成碳劑1～50％，成碳催化劑1～50％；其中阻燃主劑選自有機(jī)磷化合物、無機(jī)磷化合物或其它無機(jī)化合物；發(fā)泡劑選自含氮或鹵素化合物；成碳劑為多羥基富碳化合物；成碳催化劑選自硼酸、磷酸、鹽酸、硫酸或者它們的鹽類。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于有機(jī)磷化合物為磷酸酯、膦酸酯、亞磷酸酯或磷鹽。
3.如權(quán)利要求2所述的組合物，其特征在于無機(jī)磷化合物為聚磷酸銨、磷酸三銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫胺以及它們的組成物。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于其它無機(jī)化合物為三氧化二銻、氫氧化鋁或氫氧化鎂。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于其它無機(jī)化合物為硼酸、硼砂或硼酸鋅。
6.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于其它無機(jī)化合物為鉬化合物。
7.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于其它無機(jī)化合物選自非金屬礦，為高嶺土、膨潤土、海泡石或凹凸棒土。
8.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于發(fā)泡劑為三聚氰胺、雙氰胺或尿素。
9.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于成碳劑為淀粉、糊精、糖類、纖維素或多元醇。
10.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于成碳催化劑選自括硼酸、磷酸、鹽酸、硫酸或者它們的鹽類。
11.如權(quán)利要求1或10所述的組合物，其特征在于成碳催化劑為磷酸、磷酸銨或聚磷酸銨。
12.如權(quán)利要求11所述的組合物，其特征在于聚磷酸銨的分子式為(NH4)n+2PnO3n+1或簡寫為(NH4PO3)n，n＝10～20，分子量500～2500。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焦炭熱穩(wěn)定性組合物。組合物的組成以及組分的質(zhì)量百分含量為阻燃主劑30～80％，發(fā)泡劑10～50％，成碳劑1～50％，成碳催化劑1～50％。本發(fā)明的使用方法是將組合物溶液注入焦炭熄焦噴淋系統(tǒng)對焦炭進(jìn)行熄焦處理。
文檔編號C10L9/00GK1990838SQ200510048379
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者李實(shí)軍, 呂功煊, 吳玉琪 申請人:中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所