焦炭钝化剂 一、研究开发的意义 焦炭的反应性是焦炭**重要的高温冶金性能指标。

焦炭反应性是指焦炭在一定温度下与CO2的反应速度，其反应式为：C+CO2=2CO 在高炉炉身软熔带以上高温(950℃--1100℃)区，该反应在焦炭的气孔表面上激烈进行， 反应性越好则焦炭的熔损越大，使得焦炭 形成大量气孔且气孔壁变薄，高温强度降低，产生大量粉末， 显著减弱了焦炭的骨架和支撑作用。

高炉表现为中心气流变弱，边缘气流 增强，炉缸中心死料柱增大，风口及回旋区的碎焦量增加， 炉缸的透气性变差，铁口的深度减小．影响高炉的顺行。

还会引起高炉直接还原升高和煤气化学能利用降低，导致焦比升高。

尤其是现代高炉采用大风量、高风温和高煤比的强化冶炼措施， 焦炭的高温冶金性能已经成为高炉进一步强化和扩大喷煤量的限制性因素，同时影响高炉一代寿命。

因而降低焦炭反应性．提高反应后强度，改善高温冶金性能已经成为炼铁界的共识。

国内外都把焦炭的反应性和反应强度作为质量评价指标．提出较高的要求。

韩国浦项钢铁公司要求反应强度为69％，宝钢在喷煤 200kg／t时。

焦炭的反应性和反应强度控制在22％--26％和66％--70％的。

马钢2500m3高炉，从1996年开始规定在高炉喷煤比110kg／t条件下。

焦炭反应性应在31％左右。

反应后强度不能低于57％：煤比150kg／t--200kg／t时，反应后强度要提高到60％。

鞍钢2003年的焦炭的反应性和反应强度平均在30.2％和57.4％。

有人建议我国的中型高炉(1000m3级)反应后强度应>55.0％。

大型高炉 (2000m3级)应>60.0％。

二、钝化剂的现状和机理 国内近几年对降低焦炭的反应性和提高反应后强度研究很多，据资料报道，重庆大学与安阳钢铁集团有限公司合作， 在焦炭转运过程中用ZBS溶液对焦炭进行处理，使焦炭的反应性(CRI)降低了16.95％一24.19％； 焦炭的反应后强度(CRS)提高了6.80％一9.63％。

北科大与新兴铸管合作，喷洒一定浓度的溶液,工业试验效果明显本研究是在实验条件下； 在焦炭表面喷洒一定尝试的溶液，使溶解物质经过脱水结晶后吸附在焦炭表面形成一层保护膜， 部分颗粒并填充焦炭气孔,从而阻止*与焦炭的反应和向焦炭内部扩散,从而达到降低焦炭反应性， 提高焦炭反应后引度的目的。

三、钝化剂的物理物征  外观 白色粉末状  粒度（通过40目） *  密度 1.4  水分 0.2%  酸碱性 PH9 无毒  四、试验方法 使试验结果具有对比性，参照“GB/T4000-1996-焦炭反应性及反应后强度试验方法”的标准和要求进行试验： 1、试验主要参数 试验温度--1100℃ 试验粒度--21--25mm 试验重量--200g±0.5g 气体为CO2;流量为5L/min,通气时间为2h  2、实验结果计算 焦炭反应性指标以损失的焦炭质量占反应前焦炭占反应前焦样总质量的百分数表示。

焦炭反应性CRI％按(1)式计算式中：m-焦炭试样质量,g； m1-反应后残余焦炭质量，g； 反应后强度指标以转鼓后大于IOmm粒级焦炭占反应后残余焦炭的质量百分数表示。

反应后强度CRS按(2)式计算： 式是：m2-转鼓后大于10mm粒级焦炭质量，g； 五、实验工艺及结果 将钝化剂溶于70℃左右的热水中,制成5％的水溶液,分别将不同溶液量均匀的喷洒在焦炭试样表面。

以考察钝化剂附着量的对焦炭高温性能的影响和效果。

实验结果见下表： 试样号 试样重 (g)  喷洒量 （ml） 反应性 （CRl）%  反应后强度 （CRS）%   基准样 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  从图可明显的看出：喷洒溶液后焦炭反应性降低，反应性强度提高。

随着喷洒量的不同变化规律差异较大,喷洒量在12ml之内．随着喷洒量增加焦炭的反应性降低，反应后强度提高， 喷洒量在12ml时与基准试样相比,反应性降低九点四个百分点，反应性后强度提高十六点八个百分点。

喷洒量达16mml和24mml时，焦炭的反应性和反应后的强度变化不大。

根据喷洒容量折算每吨焦炭的钝化剂消耗量为： 喷洒容量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、经济效益分析 焦炭质量的提高，保证了高炉顺行,休风及风口烧损减少，焦比降低，高炉利用系数增加，炉体寿命提高， 高炉生产在经济上的益是明显的。

参考鞍钢过去焦炭强度提高1％,焦比降低0.5％。

产量提高10％估算，采用该钝化剂的经济效益： 钝化剂喷洒量3kg/t焦，反应性后强度提高16.8％．实际应用的差距,故考虑0.5的系数。

按反应性后强度提高8.4％计算。

以一座 450m3高炉为例，焦450kg/t，钝化剂8500元/t核算： 1、增值 a年产生铁：3X450×350=472500t年增生铁：472500t×0.01×8.4=39690t年增生 铁效益：200元×39690t=793.8万元 b年节焦炭：0.45×472500t×0.005×8.4=8930.25t年节焦炭效益：1000元×8930.5t=893.025万元 2、钝化剂消耗一吨焦炭用钝化剂支出：8500元×0.003=25.5元年支出：22.5元×0.45×472500t=54.2万元 3、年效益：793.8元+893.025万元-54.2万元=1144.825万元 本公司同时销售；各种水处理制剂，冶金助剂。

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