专利名称：一种焦炭钝化剂组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种焦炭钝化剂组合物及其制备方法。
背景技术：
焦炭是高炉冶炼的重要燃料，它在高炉中起着热源、还原剂、渗碳剂和料柱骨架的 作用。随着燃料喷吹技术的成熟应用，焦炭作为热源、还原剂和渗碳剂的作用逐渐被减弱， 而随着炼铁技术的发展，现代高炉冶炼得到了进一步的发展，并且随着焦比的降低，冶炼强 度的特高，焦炭负荷增加，焦炭在高炉内的滞留时间延长，溶损率增加，焦炭质量劣化，此 时，焦炭在炉内作为料柱骨架的作用愈来愈重要，特别是焦炭的热反应性会影响其在高炉 内反应后的强度，其中，焦炭热反应性能主要指焦炭反应性和反应后的强度。高炉焦炭反应 性是指焦炭在高炉内与二氧化碳气体的反应能力。反应后的焦炭因失重而产生裂缝，同时 因气孔壁变薄而失去强度。如果焦炭反应性过大，就会使焦炭的强度下降，产生较多的碎焦 和焦粉，从而会削弱焦炭在高炉中的料柱骨架作用，恶化了高炉透气性，影响高炉顺行。因 此，对于高炉顺行来说，降低焦炭的反应性(CRI)，提高焦炭反应后强度(CSR)势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焦炭钝化剂组合物及该焦炭钝化剂组合物的制备方 法，使得能够显著降低焦炭的反应性，提高焦炭反应后强度，提高焦炭质量，保证高炉顺行， 以达到节能降耗的目的。本发明提供了一种焦炭钝化剂组合物，其中，该钝化剂组合物含有硼酸、钛白粉和 白炭黑，以该钝化剂组合物的总重量为基准，所述硼酸的含量为75-92重量％，所述钛白粉 的含量为5-15重量％，所述白炭黑的含量为1-10重量％。本发明还提供了一种焦炭钝化剂的制备方法，其中，该方法包括将硼酸、钛白粉 和白炭黑混合均勻，各物质的用量使得以该钝化剂组合物的总重量为基准，硼酸的含量为 75-92重量％，钛白粉的含量为5-15重量％，白炭黑的含量为1-10重量％。采用本发明提供的焦炭钝化剂组合物对焦炭进行钝化处理后，能够显著降低焦炭 的反应性，提高焦炭反应后强度和焦炭质量，有效地保证了高炉顺行，并达到节能降耗的目 的。
具体实施例方式按照本发明，所述焦炭钝化剂组合物含有硼酸、钛白粉和白炭黑，以该钝化剂组合 物的总重量为基准，所述硼酸的含量可以为75-92重量％，优选为80-90重量％ ；所述钛白 粉的含量可以为5-15重量％，优选为6-12重量所述白炭黑的含量可以为1-10重量％， 优选为2-8重量％。本发明的发明人发现，虽然钛白粉与白炭黑之间的重量比可以在上述范围内调 整，但是，当所述焦炭钝化剂组合物中钛白粉与白炭黑的重量比优选为1.5-5 1，对焦炭进行处理后，焦炭反应性的降低以及反应后强度的提高更加显著。优选情况下，本发明所述焦炭钝化剂组合物还可以含有炭黑；以该钝化剂组合物 的总重量为基准，所述硼酸的含量可以为75-92重量％，优选为80-90重量％ ；所述钛白粉 的含量可以为5-15重量％，优选为6-12重量所述白炭黑的含量可以为1-10重量％，优 选为2-8重量％ ；所述炭黑的含量可以为1-10重量％，优选为2-8重量％。其中，炭黑的加入也有利于进一步对焦炭进行处理后，焦炭反应性的降低以及反 应后强度的提高。按照本发明，虽然白炭黑与炭黑之间的重量比可以在上述范围内调整，但是，当白 炭黑与炭黑的重量比优选为2-8 1，对焦炭进行处理后，焦炭反应性的降低以及反应后强 度的提高更加显著。按照本发明，所述焦炭钝化剂的制备方法包括将硼酸、钛白粉和白炭黑混合均勻， 各物质的用量使得以该钝化剂组合物的总重量为基准，硼酸的含量可以为75-92重量％， 为80-90重量％ ；钛白粉的含量可以为5-15重量％，优选为6-12重量％ ；白炭黑的含量可 以为1-10重量％，优选为2-8重量炭黑的含量可以为1-10重量％，优选为2-8重量％。钛白粉与白炭黑的加料重量比以及钛白粉与硼酸的加料重量比可以在上述范围 内调整，优选情况下，钛白粉与白炭黑的加料重量比1.5-5 1 ；硼酸与钛白粉的重量比为 5-12 1。按照本发明，该方法还包括将炭黑与硼酸、钛白粉和白炭黑混合，所述混合可以同 时进行也可以分步进行，各物质的混合顺序对得多的钝化剂组合物的性能没有影响，例如， 可以各物质的使得以该钝化剂组合物的总重量为基准，硼酸的含量为75-92重量％，钛白 粉的含量为5-15重量％，白炭黑的含量为1-10重量％，炭黑的含量为1-10重量％。白炭黑以及炭黑的加料重量比可以在上述范围内调整，优选情况下，白炭黑与炭 黑的加料重量比为2-8 1。白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称。白炭黑是多孔性 物质，其组成可用S^2 · ηΗ20表示，其中IiH2O是以表面羟基的形式存在。它具有耐高温、 不燃、无味、无嗅、且具有很好的电绝缘性。本发明对所述白炭黑的颗粒直径的要求的可选 择范围较宽，优选情况下，所述白炭黑的颗粒直径小于6. 5微米QOOO目以上)，更优选为 4. 5-6. 5 微米。本发明对所述炭黑的颗粒直径的要求的可选择反应较宽，优选情况下，所述白炭 黑的颗粒直径小于6. 5微米QOOO目以上)，更优选为4. 5-6. 5微米。选择颗粒直径在上述优选范围内的白炭黑和炭黑，可以有利于在将该钝化剂组合 物处理焦炭时，小颗粒的炭黑和白炭黑吸附在焦炭表面以及填充入焦炭气孔，阻止焦炭与 二氧化碳反应和向焦炭内部扩散，从而进一步达到降低焦炭反应性，提高焦炭反应后强度 的目的。钛白粉学名为二氧化钛。它有金红石型(Rutile R型)和锐钛型(AuataseA型) 二种结构。本发明对钛白粉的种类没有特别限定，可以为金红石型和/或锐钛型，但是，综 合考虑成本和效果，本发明优选采用锐钛型二氧化钛。优选情况下，为了使之达到更好的附 着和吸附作用，所述钛白粉的颗粒直径可以为0. 1-0. 5微米，更优选为小于0. 35微米。本发明所述的焦炭钝化剂组合物的使用方法可以采用本领域技术人员公知的方法进行，例如，将焦炭钝化剂与70-90°C的水形成的悬浮液，并将该悬浮液与焦炭接触，所述 接触的方式可以采用本领域常规的各种接触方式，优选为喷洒的方式，例如，通过熄焦塔将 该钝化剂组合物与水的悬浮液直接喷洒在冷焦炭表面或者直接喷洒在1000-1400°C的热焦 炭表面，或者在运输焦炭的设备上向焦炭表面喷洒该钝化剂组合物的水的悬浮液，然后进 行晾焦。(所述钝化剂组合物的水的悬浮液中的固含量可以为0.5-1. 5重量％)。优选情 况下，该钝化剂组合物的水的悬浮液的用量为焦炭重量的1-2倍为宜。下面通过具体实施例对本发明进行进一步的详细描述。实施例1-7本实施例用于说明本发明提供的焦炭钝化剂组合物的制备。将硼酸、钛白粉、白炭黑和选择性含有的炭黑混合均勻，得到本发明提供的焦炭钝 化剂组合物T1-T7。表1给出了 T1-T7的组成。表 权利要求
1.一种焦炭钝化剂组合物，其特征在于，该钝化剂组合物含有硼酸、钛白粉和白炭黑， 以该钝化剂组合物的总重量为基准，所述硼酸的含量为75-92重量％，所述钛白粉的含量 为5-15重量％，所述白炭黑的含量为1-10重量％。
2.根据权利要求1所述的钝化剂组合物，其中，以该钝化剂组合物的总重量为基准，所 述硼酸的含量为80-90重量％，所述钛白粉的含量为6-12重量％，所述白炭黑的含量为2-8 重量％。
3.根据权利要求1所述的钝化剂组合物，其中，该钝化剂组合物还含有炭黑；以该钝化 剂组合物的总重量为基准，所述硼酸的含量为75-92重量％，所述钛白粉的含量为5-15重 量％，所述白炭黑的含量为1-10重量％，所述炭黑的含量为1-10重量％。
4.根据权利要求3所述的钝化剂组合物，其中，白炭黑与炭黑的重量比为2-8 1。
5.根据权利要求3或4所述的钝化剂组合物，其中，所述白炭黑的颗粒直径小于6.5微 米；所述炭黑的颗粒直径小于6. 5微米。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的钝化剂组合物，其中，钛白粉与白炭黑的重量 比为1.5-5 1;硼酸与钛白粉的重量比为5-12 1。
7.权利要求1所述焦炭钝化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括将硼酸、钛白粉 和白炭黑混合均勻，各物质的用量使得以该钝化剂组合物的总重量为基准，硼酸的含量为 75-92重量％，钛白粉的含量为5-15重量％，白炭黑的含量为1-10重量％。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，该方法还包括将炭黑与硼酸、钛白粉和白炭黑混 合，各物质的使得以该钝化剂组合物的总重量为基准，硼酸的含量为75-92重量％，钛白粉 的含量为5-15重量％，白炭黑的含量为1-10重量％，炭黑的含量为1-10重量％。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，钛白粉与白炭黑的重量比为1.5-5 1;硼 酸与钛白粉的重量比为5-12 1。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，白炭黑与炭黑的重量比为2-8 1。
11.根据权利要求8或10所述的方法，其中，所述白炭黑的颗粒直径小于6.5微米；所 述炭黑的颗粒直径小于6. 5微米。
全文摘要
焦炭钝化剂组合物，其中，该钝化剂组合物含有硼酸、钛白粉和白炭黑，以该钝化剂组合物的总重量为基准，所述硼酸的含量为75-92重量％，所述钛白粉的含量为5-15重量％，所述白炭黑的含量为1-10重量％。采用本发明提供的焦炭钝化剂组合物对焦炭进行钝化处理后，能够显著降低焦炭的反应性，提高焦炭反应后强度和焦炭质量，有效地保证了高炉顺行，并达到节能降耗的目的。
文档编号C10L9/10GK102071084SQ200910224810
公开日2011年5月25日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者蔺国庆 申请人:蔺国庆