專利名稱：一種高爐焦炭膠體復(fù)合負催化劑及噴灑裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高爐煉鐵領(lǐng)域，適用于高爐煉鐵降低焦比，通過降低焦炭的反應(yīng)性和提高反 應(yīng)后的強度，從而提高焦炭在高爐內(nèi)對料柱的支撐作用，改善高爐下部的透氣性，達到提高 冶煉強度，提高高爐產(chǎn)量和降低焦比的目的。
技術(shù)背景降低高爐焦比有優(yōu)化煉焦配煤，改善焦炭質(zhì)量等多種技術(shù)，與本發(fā)明專利最接近的技術(shù) 要說是焦炭的鈍化處理，諸如重慶大學(xué)朱子宗副教授的改善安陽焦炭熱性能工業(yè)性試驗研 究，鄭州科委代理公司的高爐煉鐵用焦炭鈍化劑及使用方法。這類發(fā)明專利的共同特點在于 均采用了硼酸作為鈍化劑，由于是水溶液沒有形成耐高溫的膠體，造成應(yīng)用效果不穩(wěn)定和局 限性，而且價格昂貴，鋼鐵企業(yè)應(yīng)用受到限制。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的采用復(fù)合負催化劑，稀釋為膠體溶液，噴灑到入高爐前焦炭在滾動狀態(tài)下的表面，形成一薄層耐高溫(> 140crc )的薄膜，有效阻礙焦炭在高爐內(nèi)下降過程中與co2的汽化反應(yīng)，即C+C02—2C0，從而降低焦炭的耐高溫反應(yīng)性，改善焦炭的熱強度，增強焦炭對料柱的支撐骨架作用，改善高爐下部的透氣性，提高高爐冶煉強度和降低焦比。這種高爐焦炭膠體復(fù)合負催化劑，膠體復(fù)合負催化劑溶劑由硅溶膠和膨潤土組成，溶質(zhì)由硼酸與氯化鎂組成，溶劑中硅溶膠和膨潤土的比例為1: 1，溶質(zhì)中硼酸與氯化鎂之比=2:8 8:2，溶劑和溶質(zhì)的比例為9: 1。膠體溶液的配制技術(shù)將濃縮的膠體復(fù)合負催化劑用60 80'C的清潔水稀釋到2% 10% 的濃度，充分混勻(采用攪拌機)。再用可調(diào)壓力(l一10kg)的不銹鋼球閥噴頭呈霧狀噴灑 到滾動焦炭的表面，達到均勻噴灑的目的，噴灑量控制在1% 5%,即一噸焦炭噴灑10 50 公斤。高爐焦炭膠體復(fù)合負催化劑噴灑裝置由水和復(fù)合負催化劑入口 l，立式減速馬達2，攪拌 器3，清灰口4，閥門5，加壓泵6，不銹鋼霧化噴頭7，膠體溶液配置罐8，噴灑罐9、 10組 成。首先將復(fù)合負催化劑與水按比例由配置罐8的入口 l加入，加入同時通入蒸汽使膠體溶 液的溫度達到60 8(TC，由立式馬達2帶動攪拌器3對膠體溶液進行攪拌，使膠體溶液達到 均勻的程度，然后將配置好的膠體溶液通過閥門5注入噴灑罐9并開啟加壓泵6對罐內(nèi)的膠 體溶液進行加壓，罐內(nèi)的壓力可控制在l 10kg，打開噴頭7，使膠體溶液以霧化狀態(tài)均勻地噴灑到焦倉下出口流槽滾動的焦炭表面，噴灑罐的數(shù)量與焦倉相等，兩個或幾個噴灑罐同時 輪流作業(yè)，達到焦炭在入高爐前被復(fù)合負催化劑膠體溶液鈍化處理的目的。 優(yōu)點或積極效果采用這種膠體復(fù)合負催化劑的優(yōu)點在于第一、噴灑效果好，耐高溫的膠體可在高溫條件下保持效果；第二、適用于不同規(guī)格和質(zhì)量的焦炭。如搗固焦，白煤焦或其它不同配煤的焦炭； 第三、價位較低，噸鐵增加成本3.5 17.5元。采用本膠體復(fù)合負催化劑，降低焦比15 30公斤/噸鐵，高爐利用系數(shù)提高0. 15 0. 3t / m3 . d (即一立方米高爐有效容積一晝夜增加產(chǎn)量0. 15 0. 3噸)。


圖1為復(fù)合負催化劑膠體溶液配置及霧化噴灑裝置示意圖，圖l中主要零部件為水和復(fù)合負催化劑入口l，立式減速馬達2，攪拌器3，清灰口4，閥門5， 加壓泵6，不銹鋼霧化噴頭7，膠體溶液配置罐8，噴灑罐9、 10。
具體實施方式
實施例1采用本發(fā)明的膠體復(fù)合負催化劑，對某鋼鐵公司的焦炭進行噴灑處理，控制膠體溶液的 濃度為4%，噴灑量為1.8% 2%，即每噸焦炭噴灑膠體溶液18 20公斤，折成每噸焦炭消耗0. 8 1. 0公斤的復(fù)合負催化劑。在實驗室使焦炭的反應(yīng)性(CRI )由24. 2%降低到18%,反應(yīng) 后的強度(CSR )由60. 6%提高到71.1%，用于工業(yè)生產(chǎn)的效果，入爐焦比每噸鐵降低25公斤，噴煤量每噸鐵增加29公斤，高爐利用系數(shù)提高了 0. 16噸/m3 . d ，即每立方米高爐有效容 積每晝夜多產(chǎn)0. 16噸生鐵，450立方米的高爐每天多產(chǎn)72噸鐵。 實施例2用本發(fā)明的膠體復(fù)合負催化劑，用于天津鋼鐵公司的華鑫，三煤氣，古縣和梗陽四種焦 炭，噴灑濃度為5%的復(fù)合負催化劑膠體溶液0. 18% 2%，四種焦炭的反應(yīng)性(CRI )降低了1. 4 2. 7個百分點，反應(yīng)后的強度(CSR )提高了 0. 4 5. 2個百分點。由以上的實例充分說明，采用本發(fā)明的膠體復(fù)合負催化劑處理高爐焦炭，在實驗室能明 顯降低焦炭的高溫反應(yīng)性(CRI )和提高反應(yīng)后的強度(CSR )，應(yīng)用于高爐煉鐵生產(chǎn)，能明顯降低焦比和提高高爐利用系數(shù)，是實現(xiàn)高爐節(jié)能減排的一項有力舉措。
權(quán)利要求
1.一種高爐焦炭膠體復(fù)合負催化劑，其特征是膠體復(fù)合負催化劑溶劑由硅溶膠和膨潤土組成，溶質(zhì)由硼酸與氯化鎂組成，溶劑中硅溶膠和膨潤土的比例為1∶1，溶質(zhì)中硼酸與氯化鎂之比＝2∶8～8∶2，溶劑和溶質(zhì)的比例為9∶1。
2. —種高爐焦炭膠體復(fù)合負催化劑噴灑裝置，其特征是由水和復(fù)合負催化劑入口 (1)， 立式減速馬達(2)，攪拌器(3)，清灰口 (4)，閥門(5),加壓泵(6)，不銹鋼霧化噴頭(7)， 膠體溶液配置罐(8)，噴灑罐(9)、 (10)組成；首先將復(fù)合負催化劑與水按2% 10%的比例 由配置罐(8)的入口 (1)加入，加入同時通入蒸汽使膠體溶液的溫度達到60 80。C，由立 式馬達(2)帶動攪拌器(3)對膠體溶液進行攪拌，然后將配置好的膠體溶液通過閥門(5) 注入噴灑罐(9)并開啟加壓泵(6)對罐內(nèi)的膠體溶液迸行加壓，罐內(nèi)的壓力控制在1 10kg， 打開噴頭(7)，使膠體溶液以霧化狀態(tài)均勻地噴灑到焦倉下出口流槽滾動的焦炭表面，噴灑 罐的數(shù)量與焦倉相等，兩個或幾個噴灑罐同時輪流作業(yè)，達到焦炭在入高爐前被復(fù)合負催化 劑膠體溶液鈍化處理的目的。
全文摘要
一種高爐焦炭膠體復(fù)合負催化劑及噴灑裝置，屬于高爐煉鐵領(lǐng)域適用于高爐煉鐵降低焦比，通過降低焦炭的反應(yīng)性和提高反應(yīng)后的強度，從而提高焦炭在高爐內(nèi)對料柱的支撐作用，改善高爐下部的透氣性，達到提高冶煉強度，提高高爐產(chǎn)量和降低焦比的目的。其特征是膠體復(fù)合負催化劑溶劑由硅溶膠和膨潤土組成，溶質(zhì)由硼酸與氯化鎂組成，溶劑中硅溶膠和膨潤土的比例為1∶1，溶質(zhì)中硼酸與氯化鎂之比＝2∶8～8∶2，溶劑和溶質(zhì)的比例為9∶1。較體復(fù)合負催化劑用60～80℃的清潔水稀釋到2％～10％的濃度，充分混勻，再用可調(diào)壓力(1-10kg)的不銹鋼球閥噴頭呈霧狀噴灑到滾動焦炭的表面，達到均勻噴灑的目的，噴灑量控制在1％～5％，即一噸焦炭噴灑10～50公斤。采用本膠體復(fù)合負催化劑，降低焦比15～30公斤/噸鐵，高爐利用系數(shù)提高0.15～0.3t/m³·d，適用于不同規(guī)格和質(zhì)量的焦炭。
文檔編號C21B5/02GK101235425SQ200810100880
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月25日
發(fā)明者許滿興, 許贊文 申請人:北京科技大學(xué)