[发明专利]焦炭劣化抑制剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于炼铁技术领域，涉及一种焦炭劣化抑制剂，同时还涉及该抑制 剂的制备方法。

背景技术

在钢铁工业中，90％以上的焦炭用于高炉冶炼，焦炭在高炉冶炼过程中不仅 起着提供热源、还原剂和渗碳剂的作用，还对高炉料柱起着支撑作用。在高炉 冶炼不断强化，焦比大幅度降低的情况下，焦炭作为支撑骨架作用越来越重要， 为保证料柱的透气性，不仅要求焦炭有高的冷强度，更要求有高的热强度、抗 溶蚀等良好的热态性能，因此，焦炭的热性能指标是焦炭供应的一个重要条件。

焦炭的热性能指标主要表现在反应性和反应后强度两个方面，焦炭的反应 性是指焦炭在高温下同CO₂反应生成CO的能力，焦炭反应性高会降低焦炭强度， 因为气化反应的发展会使焦炭内部气孔壁减薄，加速焦炭破损，产生大量粉 末，显著减弱了焦炭的骨架和支撑作用，会引起高炉煤气化学能利用的降 低，导致焦比升高。焦炭反应后强度是指反应后的焦炭在机械力和热应力作用 下抵抗碎裂和磨损的能力，能充分、准确地反映焦炭在高炉内溶损反应的 能力，更能反映出焦炭作为料柱骨架承担负荷大小的能力，反应后强 度高的焦炭，其抗碎强度(M₄₀)和抗磨强度(M₁₀)也好，焦炭不容易 磨损和破碎。因而降低焦炭反应性，提高反应后强度，对整个钢铁行 业有较高的实用价值和经济价值。

我国目前优质炼焦煤资源短缺，大部分是气煤，但气煤在炼焦煤中的比例 较大时则炼出焦炭的热性能指标较低，不能满足现代冶炼的需要，因此许多提 高焦炭热性能的技术应运而生。

目前，公知的提高焦炭热性能的方法有利用不同的煤质进行配煤、气相热 解沉积/气相热解渗透热解炭、在配煤中或焦炭表面上加入钝化剂。利用配煤提 高焦炭的热性质对煤质的要求较高，需要优质炼焦煤，这就受制于优质炼焦煤 短缺的的困境。中国专利03129507.X采用化学气相沉积/化学气相渗透技术， 在焦炭表面以及焦炭气孔内气相热解沉积/气相热解渗透热解炭，操作条件复 杂，技术还不成熟。中国专利02113708.0提出用钛白粉、氧化硼和硼酸的混合 物或单独用硼酸配成溶液，作为熄焦水熄焦，或在进入焦仓前的运输带上喷洒 1-5分钟，改善焦炭热性质；中国专利200510017909.9提出另一种焦炭钝化剂， 用硼酸、硼砂和细度在500目以下、纯度在98％以上二氧化硅，配制成溶液喷洒 在焦炭表面，提高焦炭热性质，这两个专利都是以硼酸为主，导致钝化剂成本 较高，且其它成分的成本也较高，原料供应难以保证大规模的工业利用，未能 达到以优势资源弥补短缺资源的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低且能显著改善焦炭热性能的焦炭劣化抑 制剂。

本发明的另一目的在于提供一种该焦炭劣化抑制剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：焦炭劣化抑制剂，由以下重 量百分比的原料制成：硼酸5％～50％、阳离子表面活性剂10％～80％、硅铝粉5％～ 50％和盐酸10％～80％。

所述阳离子表面活性剂为季鏻盐阳离子表面活性剂。

所述盐酸的重量百分比浓度至少为30％。

所述硅铝粉的细度为100～500目。

焦炭劣化抑制剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按比例取各原料，将盐 酸加热至沸腾；(2)向盐酸中加入硅铝粉并搅拌，沸腾搅拌20～60分钟后降至 室温，过滤；(3)向滤液中加入阳离子表面活性剂和硼酸，溶解即得。

所述阳离子表面活性剂为季鏻盐阳离子表面活性剂。

所述盐酸的重量百分比浓度至少为30％。

所述硅铝粉的细度为100～500目。

本发明焦炭劣化抑制剂的使用方法为：用10～30℃的蒸馏水将焦炭劣化抑 制剂调成0.1～30％的溶液，将焦炭浸泡于溶液中，或将溶液喷涂于焦炭上后便 可使用，焦炭劣化抑制剂的使用重量为焦炭重量的0.05～0.5％。