焦炭喷洒钝化剂改善冶金焦炭热性能的试验.doc

焦炭喷洒钝化剂改善冶金焦炭热性能的试验【摘 要】通过焦炭表面喷洒钝化剂实验室试验检测，确定合理的钝化剂结构、喷洒方法，为工业试验打好基础。焦炭表面喷洒钝化剂后，钝化剂吸附在焦炭的微孔表层，阻止二氧化碳气体向焦炭内层扩散，同时，钝化剂还可以抑制焦炭与二氧化碳熔损反应的进行，从而使焦炭的反应性降低，使热性能指标改善。经过对焦炭喷洒钝化剂工业试验试样的试验、检测，焦炭试样喷洒钝化剂前后焦炭热性能对比，焦炭反应性、反应后强度指标明显改善，与基准期比较焦比也有所降低【关键词】焦炭 钝化剂 改善 热性能焦炭反应性、反应后强度是焦炭质量的热性能指标，降低焦炭反应性、提高反应后强度，可确保焦碳骨架作用，以提高高炉的透气性。随着公司炼铁生产的日益扩大，对炼焦生产从产量到质量都有了更高要求，而目前炼焦用煤短缺、来源也不稳定，使焦化生产的成本和焦炭质量之间的矛盾日益突出，而焦炭表面喷洒钝化剂成为提高焦炭热性能指标的又一新途径。本文介绍了我公司实验室焦炭表面喷洒钝化剂试验及工业试验对焦炭热反应性和热反应后强度的影响。1.试验方法及结果分析1.1 试验方法：焦炭表面喷洒钝化剂实验室试验：试验试样为公司自产及外购焦炭，依据/T4000-2008进行试验，首先，将21.0-25.0焦炭分为两份，每份不得小于4，其中一份未喷洒钝化剂的焦炭试样作为试验基准样（原样），另一份喷洒钝化剂溶液试样作为对比样（加药试样）；然后，作为喷洒钝化剂溶液试样（加药试样）平铺在试样盘中，取一定量的浓度为6的钝化剂溶液放在喷壶中（水温应大于80），均匀喷洒在试样表面，焦炭表面钝化剂溶液的浓度控制在6，喷洒用量约为试样重量的2。按要求喷洒量应控制在试样重量的2。试验钝化剂溶液实际喷洒量约为3。原样的试验过程依据/T4000-2008进行，试验检测结果作为试验对比基础数据；加药试样从喷洒钝化剂开始自然干燥4小时，再烘干2小时（170）然后依据/T4000进行试验，试验检测结果与原样数据进行比较。焦炭表面喷洒钝化剂主要机理1：当温度升高时，钝化剂吸附在焦炭的微孔表层，阻止二氧化碳气体向焦炭内层扩散，同时，钝化剂还可以抑制焦炭与二氧化碳熔损反应的进行，从而使焦炭的反应性降低，使热性能改善。焦炭表面喷洒钝化剂实验室试验分别在2008年10月-11月、2009年2月进行。1.2 焦炭表面喷洒钝化剂实验室试验检测结果及分析：试样名称反应性（CRI）反应后强度（CSR）喷洒前后比较（CRI）喷洒前后比较（CSR）08.10.13基准样26.064.510.13123.567.72.53.210.13224.365.91.71.410.17基准样25.464.410.17121.769.03.74.610.17222.368.33.13.510.22基准样26.760.510.22123.964.82.84.310.22223.565.33.24.810.27基准样35.840.110.27132.946.32.96.210.27233.347.12.57.010.27336.938.51.11.610.27435.139.60.70.511.3基准样33.659.511.3130.465.33.25.811.3231.163.02.53.5表1 2008年10月-11月焦炭表面喷洒钝化剂实验室试验检测结果2008年10月-11月主要通过不同钝化剂配比、喷洒浓度对热性能的影响，以确定后期试验钝化剂配比、喷洒浓度。通过实验发现，2008年1、2钝化剂效果较为明显，由表一看：1#钝化剂反应性平均降低3.02 百分点，反应后强度平均提高 4.82百分点， 2#钝化剂反应性平均降低2.6百分点，反应后强度平均提高4.04百分点。其余钝化剂效果较差，不予考虑。在第一次试验的基础上，适当调整了2008年1、2钝化剂的结构方案，确定了2009年1、2， 3三组为二期试验的钝化剂进行试验，将在三组中最终确定工业试验的钝化剂结构。表2 2009年2月焦炭表面喷洒钝化剂实验室试验检测结果试样名称反应性（CRI）反应后强度（CSR）喷洒前后比较（CRI）喷洒前后比较（CSR）09.02.09基准样24.064.702.09225.062.312.402.09321.769.22.34.502.11基准样22.366.602.11121.768.40.61.802.16基准样23.667.202.16121.470.32.23.102.16322.270.31.43.12009年2月的焦炭表面喷洒钝化剂实验室试验检测结果可以看出（表二），经过调整后，2月9日和2月11日的结果显示3钝化剂的效果较好，1效果不够明显，2出现了负反应，因此初步选择1、3为基础再作适当调整后，进行钝化剂工业试验，并于2月16日进一步试验表明1、3钝化剂性能较稳定。2.焦炭喷洒钝化剂工业试验2.1 焦炭喷洒钝化剂工业试验：2009年5月，钝化剂工业试验在9高炉进行，喷洒浓度及喷洒量均依据实验室的方法进行，从5月7日开始对工业试验的焦炭试样进行热性能试验检测，每周对2组试样作喷洒前后的数据对比；2.2 焦炭喷洒钝化剂工业试验结果、分析：试样名称基准样对比样喷洒前后比较（CRI）喷洒前后比较（CSR）CRICSRCRICSR5.7焦炭26.760.824.464.92.34.15.12焦炭26.261.524.363.81.92.35.14焦炭23.162.023.365.12.83.15.19焦炭25.561.723.764.01.82.35.21焦炭22.266.520.369.11.92.65.26焦炭21.966.819.769.82.23.05.28焦炭23.363.520.767.62.64.16.2焦炭26.363.124.567.21.84.16.4焦炭25.862.622.667.93.25.36.9焦炭25.063.621.568.73.55.16.11焦炭26.862.323.867.03.04.7表3 焦炭喷洒钝化剂工业试验数据对比工业试验的焦炭试样热性能试验检测每次为喷洒前试样（基准样）和喷洒后试样，表三为有关部门对检测结果的统计，2009年5月7日至6月11日对9高炉工业试验的焦炭试样进行热性能试验检测数据比较：焦炭喷洒钝化剂工业试验的试样反应性平均降低2.5，反应后强度平均提高3.7，焦炭热性能指标明显改善；另外，根据相关部门统计，焦炭喷洒钝化剂工业试验期间9高炉焦比与基准期（2009年4月）的焦比相比降低了6.31/t。3.结语3.1 从炭表面喷洒钝化剂试验方法及工业试验检测结果看出：焦炭喷洒钝化剂可明显改善焦炭热性能，但从成本考虑，在不影响喷洒效果的前提下，适当降低喷洒量、喷洒浓度成为今后试验研究的课题。有关资料表明1，喷洒浓度减少到一定值时，热性能波动较大；3.2 值得注意的是：钝化剂存放受环境制约较大，如保存不当，钝化剂