焦炭鈍化劑

焦炭鈍化劑　
一、研究開(kāi)發(fā)的意義
焦炭的反應(yīng)性是焦炭zui重要的高溫冶金性能指標(biāo)。
焦炭反應(yīng)性是指焦炭在一定溫度下與CO2的反應(yīng)速度，其反應(yīng)式為：C+CO2=2CO
在高爐爐身軟熔帶以上高溫（950℃--1100℃）區(qū)，該反應(yīng)在焦炭的氣孔表面上激烈進(jìn)行，
反應(yīng)性越好則焦炭的熔損越大，使得焦炭　形成大量氣孔且氣孔壁變薄，高溫強(qiáng)度降低，產(chǎn)生大量粉末，
顯著減弱了焦炭的骨架和支撐作用。
高爐表現(xiàn)為中心氣流變?nèi)?，邊緣氣流　增?qiáng)，爐缸中心死料柱增大，風(fēng)口及回旋區(qū)的碎焦量增加，
爐缸的透氣性變差，鐵口的深度減?。绊懜郀t的順行。還會(huì)引起高爐直接還原升高和煤氣化學(xué)能利用降低，導(dǎo)致焦比升高。
尤其是現(xiàn)代高爐采用大風(fēng)量、高風(fēng)溫和高煤比的強(qiáng)化冶煉措施，
焦炭的高溫冶金性能已經(jīng)成為高爐進(jìn)一步強(qiáng)化和擴(kuò)大噴煤量的限制性因素，同時(shí)影響高爐一代壽命。
因而降低焦炭反應(yīng)性．提高反應(yīng)后強(qiáng)度，改善高溫冶金性能已經(jīng)成為煉鐵界的共識(shí)。
國(guó)內(nèi)外都把焦炭的反應(yīng)性和反應(yīng)強(qiáng)度作為質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)．提出較高的要求。
韓國(guó)浦項(xiàng)鋼鐵公司要求反應(yīng)強(qiáng)度為69％，寶鋼在噴煤　200kg／t時(shí)。
焦炭的反應(yīng)性和反應(yīng)強(qiáng)度控制在22％--26％和66％--70％的。
馬鋼2500m3高爐，從1996年開(kāi)始規(guī)定在高爐噴煤比110kg／t條件下。
焦炭反應(yīng)性應(yīng)在31％左右。
反應(yīng)后強(qiáng)度不能低于57％：煤比150kg／t--200kg／t時(shí)，反應(yīng)后強(qiáng)度要提高到60％。
鞍鋼2003年的焦炭的反應(yīng)性和反應(yīng)強(qiáng)度平均在30.2％和57.4％。
有人建議我國(guó)的中型高爐（1000m3級(jí)）反應(yīng)后強(qiáng)度應(yīng)>55.0％。大型高爐?。?000m3級(jí)）應(yīng)>60.0％。
二、鈍化劑的現(xiàn)狀和機(jī)理
國(guó)內(nèi)近幾年對(duì)降低焦炭的反應(yīng)性和提高反應(yīng)后強(qiáng)度研究很多，據(jù)資料報(bào)道，重慶大學(xué)與安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)有限公司合作，
在焦炭轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中用ZBS溶液對(duì)焦炭進(jìn)行處理，使焦炭的反應(yīng)性（CRI）降低了16.95％一24.19％；
焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度（CRS）提高了6.80％一9.63％。
北科大與新興鑄管合作，噴灑一定濃度的溶液,工業(yè)試驗(yàn)效果明顯本研究是在實(shí)驗(yàn)條件下；
在焦炭表面噴灑一定嘗試的溶液，使溶解物質(zhì)經(jīng)過(guò)脫水結(jié)晶后吸附在焦炭表面形成一層保護(hù)膜，
部分顆粒并填充焦炭氣孔,從而阻止二氧化碳與焦炭的反應(yīng)和向焦炭?jī)?nèi)部擴(kuò)散,從而達(dá)到降低焦炭反應(yīng)性，
提高焦炭反應(yīng)后引度的目的。
三、鈍化劑的物理物征 
外觀 白色粉末狀 
粒度（通過(guò)40目） * 
密度 1.4 
水分 0.2% 
酸堿性 PH9 無(wú)毒 
四、試驗(yàn)方法
使試驗(yàn)結(jié)果具有對(duì)比性，參照“GB/T4000-1996-焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度試驗(yàn)方法”的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行試驗(yàn)：
1、試驗(yàn)主要參數(shù)
試驗(yàn)溫度--1100℃ 試驗(yàn)粒度--21--25mm
試驗(yàn)重量--200g±0.5g 氣體為CO2;流量為5L/min,通氣時(shí)間為2h 
2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算
焦炭反應(yīng)性指標(biāo)以損失的焦炭質(zhì)量占反應(yīng)前焦炭占反應(yīng)前焦樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示。
焦炭反應(yīng)性CRI％按（1）式計(jì)算式中：m-焦炭試樣質(zhì)量,g； m1-反應(yīng)后殘余焦炭質(zhì)量，g；
反應(yīng)后強(qiáng)度指標(biāo)以轉(zhuǎn)鼓后大于IOmm粒級(jí)焦炭占反應(yīng)后殘余焦炭的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。
反應(yīng)后強(qiáng)度CRS按（2）式計(jì)算：
式是：m2-轉(zhuǎn)鼓后大于10mm粒級(jí)焦炭質(zhì)量，g；
五、實(shí)驗(yàn)工藝及結(jié)果
將鈍化劑溶于70℃左右的熱水中,制成5％的水溶液,分別將不同溶液量均勻的噴灑在焦炭試樣表面。
以考察鈍化劑附著量的對(duì)焦炭高溫性能的影響和效果。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表： 試樣號(hào) 試樣重
（g）  噴灑量
（ml） 反應(yīng)性
（CRl）%  反應(yīng)后強(qiáng)度
（CRS）%  
基準(zhǔn)樣 200 0 27.0 62.1 
1# 200 4 24.6 66.7 
2# 200 8 20.6 74.3 
3# 200 12 17.4 78.9 
4# 200 16 16.9 79.3 
5# 200 24 16.7 79.6 
從圖可明顯的看出：噴灑溶液后焦炭反應(yīng)性降低，反應(yīng)性強(qiáng)度提高。
隨著噴灑量的不同變化規(guī)律差異較大,噴灑量在12ml之內(nèi)．隨著噴灑量增加焦炭的反應(yīng)性降低，反應(yīng)后強(qiáng)度提高，
噴灑量在12ml時(shí)與基準(zhǔn)試樣相比,反應(yīng)性降低九點(diǎn)四個(gè)百分點(diǎn)，反應(yīng)性后強(qiáng)度提高十六點(diǎn)八個(gè)百分點(diǎn)。
噴灑量達(dá)16mml和24mml時(shí)，焦炭的反應(yīng)性和反應(yīng)后的強(qiáng)度變化不大。
根據(jù)噴灑容量折算每噸焦炭的鈍化劑消耗量為：
噴灑容量4m1l--1kg/t焦炭 8ml一2kg/t焦炭 12ml一3kg/t焦炭 16ml--4kg/t焦炭 24ml一6kg/t焦炭
六、經(jīng)濟(jì)效益分析
焦炭質(zhì)量的提高，保證了高爐順行,休風(fēng)及風(fēng)口燒損減少，焦比降低，高爐利用系數(shù)增加，爐體壽命提高，
高爐生產(chǎn)在經(jīng)濟(jì)上的益是明顯的。參考鞍鋼過(guò)去焦炭強(qiáng)度提高1％,焦比降低0.5％。
產(chǎn)量提高10％估算，采用該鈍化劑的經(jīng)濟(jì)效益：
鈍化劑噴灑量3kg/t焦，反應(yīng)性后強(qiáng)度提高16.8％．實(shí)際應(yīng)用的差距,故考慮0.5的系數(shù)。
按反應(yīng)性后強(qiáng)度提高8.4％計(jì)算。以一座　450m3高爐為例，焦450kg/t，鈍化劑8500元/t核算：
1、增值
a年產(chǎn)生鐵：3X450×350=472500t年增生鐵：472500t×0.01×8.4=39690t年增生
鐵效益：200元×39690t=793.8萬(wàn)元
b年節(jié)焦炭：0.45×472500t×0.005×8.4=8930.25t年節(jié)焦炭效益：1000元×8930.5t=893.025萬(wàn)元
2、鈍化劑消耗一噸焦炭用鈍化劑支出：8500元×0.003=25.5元年支出：22.5元×0.45×472500t=54.2萬(wàn)元
3、年效益：793.8元+893.025萬(wàn)元-54.2萬(wàn)元=1144.825萬(wàn)元
本公司同時(shí)銷售；各種水處理制劑，冶金助劑。