[發明專利]一種鈍化焦炭及其制備方法

無效

• 申請號: 200910224809.1
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN102071081A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 藺國慶
• 申請（專利權）人: 藺國慶
• 主分類號: C10L5/04
• 分類號: C10L5/04;C10L5/06;C21B5/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種鈍化焦炭及其制備方法。

背景技術

焦炭是高爐冶煉的重要燃料，它在高爐中起著熱源、還原劑、滲碳劑和料柱骨架的作用。隨著燃料噴吹技術的成熟應用，焦炭作為熱源、還原劑和滲碳劑的作用逐漸被減弱，而隨著煉鐵技術的發展，現代高爐冶煉得到了進一步的發展，并且隨著焦比的降低，冶煉強度的特高，焦炭負荷增加，焦炭在高爐內的滯留時間延長，溶損率增加，焦炭質量劣化，此時，焦炭在爐內作為料柱骨架的作用愈來愈重要，特別是焦炭的熱反應性會影響其在高爐內反應后的強度，其中，焦炭熱反應性能主要指焦炭反應性和反應后的強度。高爐焦炭反應性是指焦炭在高爐內與二氧化碳氣體的反應能力。反應后的焦炭因失重而產生裂縫，同時因氣孔壁變薄而失去強度。如果焦炭反應性過大，就會使焦炭的強度下降，產生較多的碎焦和焦粉，從而會削弱焦炭在高爐中的料柱骨架作用，惡化了高爐透氣性，影響高爐順行。因此，對于高爐順行來說，降低焦炭的反應性(CRI)，提高焦炭反應后強度(CSR)勢在必行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈍化焦炭及其制備方法，能夠顯著降低改性后焦炭的反應性，提高焦炭反應后強度和焦炭質量，保證高爐順行，以達到節能降耗的目的。

本發明提供了一種鈍化焦炭，該鈍化焦炭含有焦炭，其中，該鈍化焦炭還含有硼酸、鈦白粉和白炭黑，以硼酸、鈦白粉和白炭黑的總重量為基準，所述硼酸的含量為75-92重量％，所述鈦白粉的含量為5-15重量％，所述白炭黑的含量為1-10重量％；所述焦炭與硼酸、鈦白粉和白炭黑的總量的重量比為1∶0.005-0.03。

本發明還提供了一種鈍化焦炭的制備方法，其中，該方法包括將硼酸、鈦白粉和白炭黑與水形成的懸浮液與1000-1400℃的焦炭接觸，各物質的用量使得以硼酸、鈦白粉和白炭黑的總重量為基準，硼酸的含量為75-92重量％，鈦白粉的含量為5-15重量％，白炭黑的含量為1-10重量％；硼酸、鈦白粉和白炭黑與水形成的懸浮液的用量使得焦炭與硼酸、鈦白粉和白炭黑的總量的重量比為1∶0.005-0.03。

采用本發明的方法得到的鈍化焦炭，比沒有經過改性的焦炭相比，焦炭的反應性顯著降低，焦炭反應后強度、焦炭質量均得到顯著提高，有效地保證了高爐順行，并達到節能降耗的目的。

具體實施方式

按照本發明，所述鈍化焦炭含有焦炭，其中，該鈍化焦炭還含有硼酸、鈦白粉和白炭黑，以硼酸、鈦白粉和白炭黑的總重量為基準，所述硼酸的含量可以為75-92重量％，優選為80-90重量％；所述鈦白粉的含量可以為5-15重量％，優選為6-12重量％；所述白炭黑的含量可以為1-10重量％，優選為2-8重量％；所述焦炭與硼酸、鈦白粉和白炭黑的總量的重量比為1∶0.005-0.03，優選為1∶0.005-0.015。

焦炭是高溫干餾的固體產物，主要成分是碳，是具有裂紋和不規則的孔孢結構體(或孔孢多孔體)。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強度，其指標一般以裂紋度(指單位體積焦炭內的裂紋長度的多少)來衡量。衡量孔孢結構的指標主要用氣孔率(指焦炭氣孔體積占總體積的百分數)來表示，它影響到焦炭的反應性和強度。

由于焦炭主要用于高爐煉鐵，起還原劑、發熱劑和料柱骨架作用，因此，一般的冶金焦氣孔率要求在40-45％，鑄造焦要求在35-40％，出口焦要求在30％左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低，與煉焦所用煤種有直接關系，如以氣煤為主煉得的焦炭，裂紋多，氣孔率高，強度低；而以焦煤作為基礎煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強度高。本發明所述焦炭一般為冶金焦。

本發明的發明人發現，雖然鈦白粉與白炭黑以及硼酸與白炭黑的加料重量比可以在上述范圍內調整，但是，當所述鈍化焦炭中鈦白粉與白炭黑的重量比為1.5-5∶1和/或硼酸與鈦白粉的重量比為5-12∶1對焦炭進行處理后得到的鈍化焦炭反應性的降低以及反應后強度的提高更加顯著。

優選情況下，本發明所述鈍化焦炭中還可以含有炭黑；以硼酸、鈦白粉、白炭黑和炭黑的總重量為基準，所述硼酸的含量可以為75-92重量％，優選為80-90重量％；所述鈦白粉的含量可以為5-15重量％，優選為6-12重量％；所述白炭黑的含量可以為1-10重量％，優選為2-8重量％；所述炭黑的含量可以為1-10重量％，優選為2-8重量％。

其中，炭黑的加入也有利于進一步對焦炭進行處理后得到的鈍化焦炭的反應性的降低以及反應后強度的提高。