一种降低焦炭反应性的方法与流程

本发明涉及冶炼，具体涉及一种降低焦炭反应性的方法。

背景技术：

1、焦炭在我国冶金工业中的地位不可或缺，2023年我国焦炭产量达4.93亿吨。焦炭在高炉冶炼过程中扮演着重要的角色，主要有燃烧供热、参与金属铁的还原、承担高炉料柱骨架、提供还原剂供碳的作用。作为高炉冶炼最主要的原料之一，焦炭的性能指标，特别是高温性能指标，对高炉安全顺行、冶炼的成本控制具有重大影响。而焦炭的反应性(cri)和反应后强度(csr)是焦炭高温性能中的一个重要指标。实践证明，cri与csr两者之间呈负相关性。由于近年来环保政策收严，要求钢厂固废尽可能不出厂，在钢厂内实现循环利用，因此大部分富含碱金属的除尘灰被回收利用进入烧结工序，一方面导致烧结矿中的碱金属含量较高，烧结矿进入高炉后容易在高炉中出现碱金属循环富集。尽管焦炭中的碱金属含量很低，对反应性等影响不明显，但在碱金属大量富集的高炉中使用时很容易受到影响。并且随着碱金属含量的不断增大，焦炭的cri值持续升高，焦炭的裂纹粉化现象更加严重，严重影响焦炭的质量。

2、综上所述，现有技术中存在以下问题：在碱金属大量富集的高炉中，如何降低焦炭反应性，以提高铁水的产量，保证高炉的安全顺行并提高冶炼技术的经济指标。

技术实现思路

1、本发明提供一种降低焦炭反应性的方法，以解决上述现有技术中存在的在碱金属大量富集的高炉中，如何降低焦炭反应性，以提高铁水的产量，保证高炉的安全顺行并提高冶炼技术的经济指标的问题。

2、为此，本发明提出一种降低焦炭反应性的方法，采用如下技术方案：

3、一种降低焦炭反应性的方法，所述方法包括以下步骤：

4、步骤一：将分散剂、润湿剂和醇类物质加入去离子水中，混合搅拌均匀，得到混合溶液s1；

5、步骤二：向混合溶液s1中加入钝化剂，混合搅拌使其溶解，得到混合溶液s2；

6、步骤三：将混合溶液s2过滤处理，得到上清液s3；

7、步骤四：将所需降低反应性的焦炭烘干至水分≤2％，利用喷淋装置将上清液s3喷雾到焦炭表面，确保焦炭湿透，再将焦炭进行烘干处理。

8、进一步地，所述步骤一具体包括：将0.1～10重量份的分散剂、1～50重量份的润湿剂、1～50重量份的醇类物质加入10～100重量份的去离子水中，混合搅拌均匀，得到混合溶液s1。

9、进一步地，所述步骤二具体包括：向混合溶液s1中加入1～10重量份的钝化剂，混合搅拌10～20min使其溶解，搅拌均匀得到混合溶液s2。

10、进一步地，所述步骤二中，钝化剂包括硼酸、硼酸钠或硼酸铵中的一种或多种。

11、进一步地，所述步骤四还包括将上清液s3喷雾到焦炭表面时，控制喷淋时间为2-5h以确保焦炭湿透。

12、进一步地，所述步骤一中，醇类物质包括甲醇、乙醇、苯甲醇或乙二醇的一种或多种。

13、进一步地，所述步骤一种，分散剂包括无机分散剂或有机分散剂的一种或多种，所述无机分散剂包括硅酸盐类或磷酸盐类的一种或几种，所述有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、或脂肪酸聚乙二醇酯的一种或几种。

14、进一步地，所述方法具体包括：

15、将0.1kg的十二烷基苯磺酸钠、20kg的润湿剂及丙二醇加入20kg的去离子水中，混合搅拌均匀得到混合溶液a1；

16、将1.67kg的硼酸铵加入混合溶液a1中,混合搅拌20min使其溶解，得到混合溶液b1；

17、将混合溶液b1进行过滤，取上清液，得到质量分数为4％的硼砂混合溶液；

18、喷淋前，称取10kg焦炭烘干至水分≤2％，利用喷淋装置将质量分数为4％的硼砂混合溶液对焦炭进行喷淋，控制喷淋时间为2～5h以确保焦炭湿透，再将焦炭进行烘干处理。

19、进一步地，所述方法具体包括：

20、将0.2kg的三聚磷酸钠、20kg的润湿剂及乙醇加入20kg的去离子水中，混合搅拌均匀得到混合溶液a2；

21、将3.03kg的硼砂加入混合溶液a2中,混合搅拌20min使其溶解，得到混合溶液b2；

22、将混合溶液b2进行过滤，取上清液，得到质量分数为7％的硼砂混合溶液；

23、喷淋前，称取10kg焦炭烘干至水分≤2％，利用喷淋装置将质量分数为7％的硼砂混合溶液对焦炭进行喷淋，控制喷淋时间为2～5h以确保焦炭湿透，再将焦炭进行烘干处理。

24、本发明提供的降低焦炭反应性的方法，具有如下有益效果：上清液s3即为降低焦炭反应性的混合液，该混合液中在制备过程中加入了醇类物质，醇类物质能使上清液s3喷淋后挥发速度快，降低焦炭干燥成本，实现钝化剂在焦炭中有效吸附；将所需降低反应性的焦炭烘干至水分≤2％，利用喷淋装置将上清液s3喷雾到焦炭表面，确保焦炭湿透，再将焦炭进行烘干处理，由于上清液s3在制备过程中还加入了钝化剂，钝化剂的加入能够有效降低焦炭的反应性，从而提高焦炭的反应后强度，并提高焦炭的高温性能。降低反应性的焦炭在高炉中使用，能够确保焦炭在高炉内具备较大的空隙率，有助于提高料柱的透气性，提高co的利用率，大幅降低焦比，从而提高铁水的产量。采用本发明的降低焦炭反应性的方法，有助于高炉的安全顺行，大大提高了冶炼技术的经济指标。

技术特征：

1.一种降低焦炭反应性的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种降低焦炭反应性的方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：将0.1～10重量份的分散剂、1～50重量份的润湿剂、1～50重量份的醇类物质加入10～100重量份的去离子水中，混合搅拌均匀，得到混合溶液s1。

3.根据权利要求1所述的一种降低焦炭反应性的方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：向混合溶液s1中加入1～10重量份的钝化剂，混合搅拌10～20min使其溶解，搅拌均匀得到混合溶液s2。

4.根据权利要求1所述的一种降低焦炭反应性的方法，其特征在于，所述步骤二中，钝化剂包括硼酸、硼酸钠或硼酸铵中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种降低焦炭反应性的方法，其特征在于，所述步骤四还包括将上清液s3喷雾到焦炭表面时，控制喷淋时间为2-5h以确保焦炭湿透。

6.根据权利要求1所述的一种降低焦炭反应性的方法，其特征在于，所述步骤一中，醇类物质包括甲醇、乙醇、苯甲醇或乙二醇的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种降低焦炭反应性的方法，其特征在于，所述步骤一种，分散剂包括无机分散剂或有机分散剂的一种或多种，所述无机分散剂包括硅酸盐类或磷酸盐类的一种或几种，所述有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、或脂肪酸聚乙二醇酯的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种降低焦炭反应性的方法，其特征在于，所述方法具体包括：

9.根据权利要求1所述的一种降低焦炭反应性的方法，其特征在于，所述方法具体包括：

技术总结本发明提供了一种降低焦炭反应性的方法，所述方法包括以下步骤：将分散剂、润湿剂和醇类物质加入去离子水中，混合搅拌均匀，得到混合溶液S1；向混合溶液S1中加入钝化剂，混合搅拌使其溶解，得到混合溶液S2；将混合溶液S2过滤处理，得到上清液S3；将所需降低反应性的焦炭烘干至水分≤2％，利用喷淋装置将上清液S3喷雾到焦炭表面，确保焦炭湿透，再将焦炭进行烘干处理。本发明解决了在碱金属大量富集的高炉中，如何降低焦炭反应性，以提高铁水的产量，保证高炉的安全顺行的问题。技术研发人员：梁康,刘上月,杜松燕,龙顺红,莫凡,李婷,俞玉富,陈翔,李来兴,梁峻瑜,黎树霖受保护的技术使用者：广西柳钢环保股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4