焦炭骨架增强剂的性能及其应用

一，问题的提出

钢铁工业对燃料焦炭的质量有严格要求，但在生产实践中，焦炭的采购往往不能始终如一的满足炉子的燃烧要求，造成燃烧不正确，导致一系列的投入产出变化。骨架增强剂旨在用化学方法修正这一问题，以期使炉内燃烧归于合理。

焦炭骨架增强剂为固体白色粉末，温水稀释钝化剂成水溶液后，喷洒在推焦车运输的热焦炭上（在焦炭自身物理性能及高温状态下），骨架增强剂分子结构中的负离子会均匀地渗透吸附在焦炭内部，可与周围晶格的碳原子相结合产生屏蔽膜，堵塞焦炭的微晶通道。使得具有良好活性碳原子受到抑制，即对碳的溶损反应得到钝化作用，从而降低焦炭的CRI，提高焦炭反应后强度CSR。

根据模拟实验，用60℃熄焦水稀释成0.8%-1%药剂水溶液，采用熄焦塔喷洒在推焦车运输的热焦炭表面上自然风干。通过实验室测定指标对比，焦炭的CRI从28.66%-33.50%范围降至24.35%-27.25%，平均降低了4.80个百分点。CSR从54.18%-60.38%范围提高到59.03%-66.29%，平均提高5.38个百分点。通过以上数据说明骨架增强剂对焦炭的反应性具有明显的抵制作用，对焦炭的反应后强度具有较好的改善效果。

二，焦炭骨架增强剂的应用

冶金的主要燃料是焦炭，其在高炉冶炼过程中起着发热剂，还原剂、渗碳剂和高炉料柱骨架的四大作用，随看高炉冶炼技术、高炉精料和喷煤技术的发展，焦炭在高炉内的发热剂、还原剂作用相当部分可以被煤粉所替代，而高炉内料柱的骨架作用不能被取代，由于高炉炼铁入炉焦比的大幅度下降，焦炭负荷加重，引起高炉崩料、塌料的现象时有发生，导致高炉对铁焦炭的强度要求越来越高，特别是焦炭的反应性和热强度更为突出。因此，高炉冶炼发展到今天，如何提高焦炭的热性能，降低焦炭的反应性和提高反应后强度。特别是在当前节能减排降耗增效的形势下，已成为各钢铁企业关注的一个重要核术热点。

三，作用机理

焦炭骨架增强剂在高炉内发生物理化学反应，利用屏蔽原理和离子渗透作用，改善焦炭物化质量，焦炭的质量是指焦炭的反应性和反应后的强度，因为反应性高的焦炭，其反应后的强度必然低，因此，提高焦炭的质量主要抓住降低焦炭的反应性（熔提反应］。在高炉内的焦炭在1100OC的高温下与上升的CO2所发生的反应：C+ CO2-2CO, 这一反应在高炉内进行得越激烈，焦炭的熔提率越高，焦炭的热强度越低，影响焦炭熔损反应的主要因素，除了气相中的有害元素（K, O、Na. O等）和矿物质（BaO, TIO等）外，主要取决于焦炭的气孔和气孔壁的微晶结构。LRZ-DH1008焦炭骨架增强剂的作用：是采用粘附剂为载体，配有失活剂和晶核剂，粘附剂既是载体也是屏蔽膜主体，失活剂在冷态条件下与晶格周边的炭原子结合，填充炭晶格空隙，在高温下与焦炭化合，并在焦炭表面形成高温屏蔽膜，粘附剂与失活剂的双重作用，有效抑制了CO2和碱金属对焦炭的熔损反应，使在焦炭晶格周边的炭原子结合，堵塞焦炭气孔和气孔壁的微晶通道，明显降低了焦炭的反应性（CRI) 使焦炭反应后强度（CSR) 得到明显提高，晶核剂随着焦炭一起进入高炉，在中上部与含铁炉料的还原反应，增大阳离子和阴离子团之间比值，提高硅酸盐的强度，抑制还原粉化率（RDI) , 因止，焦炭喷洒钝化剂后，在高炉内骨架作用增强，透气透液性改善，含铁炉料的低温还原粉化得到抑制，高炉实现增铁节焦。

四，效果预期

应用在高炉冶炼中，在不同等级的焦炭上喷洒8-10%焦炭骨架增强剂水溶液后焦炭的反应性（CRI）可降低3-5,反应后强度提高4-6, 负荷及利用系数可提高0.1左右，高炉透气性提高200-500m3/min MPa, 焦比降低10-20kg左右／T铁，铁产量增加3%左右．

应用在焦化企业中，通过熄焦水投加8-10‰焦炭骨架增强剂水溶液，焦炭的反应性（CRI）可降低4-6百分点，反应后强度(CSR）提高5-8个百分点，可以增加弱粘煤配入比例，减少 煤使用量，优弱煤调整比例为8-10％左右，极大的缓解了采购成本压力，提高焦炭，煤气等副产品的产量，经济效益显著。