２０ｌＯ年７月燃料与化工
Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ
第４ｌ卷第４期
１５
添加Ｓｉ０２质钝化剂改善焦炭热性能试验
张
林
李应海
（攀钢集团攀枝花钢钒有限公司煤化工厂，攀枝花６１７０２２）
摘要：对添加ＳｉＯ：质钝化剂改善焦炭热性能效果进行Ｙｄ，试、中试和工业化实验。研究结果表明，用ＳｉＯ：质钝
化剂５％ｏ水溶液直接喷洒熄焦对ＣＳＲ有较好的改善作用，对焦炭冷强度‰影响很小；ＳｉＯ：质钝化剂粉末添加到
配合煤中，大幅降低了焦炭的热性能，起了相反作用；正常熄焦后再添加钝化剂水溶液几乎没有改善效果。关键词：钝化剂
Ｓｉ０２
焦炭热性能文献标识码：Ａ
ＣＲＩＣＳＲ
中图分类号：ＴＱ５２２
文章编号：１００１—３７０９（２０１０）０４—００１５－０４
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｍａｌｌＳＣａｌｅｔｅｓｔ，ｍｅｄｉｕｍｓｃａｌｅｔｅｓｔａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｈｏｔｐｒｏｐｅｒｔｙｒｅｓｕｌｔ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐａｓｓｉｖａｔｉｎｇａｇｅｎｔ
在高炉大型化和大量喷煤技术发展背景下，要求焦炭在炉内停留并保持骨架作用的时间越来越长，提高焦炭反应后强度已成为焦化界与炼铁界的共识。
改进配煤品种提高焦炭热性能是建立在较好煤质基础上的措施。焦炉大型化、煤调湿、捣固、型煤以及干熄焦等新技术．虽能改善焦炭热态性能，然而需较大投资。钝化处理焦炭技术是一种投资省、实施快、收效大的改善焦炭热强度的方法。该技术在国内已受到关注，八钢、安钢、昆钢、鞍钢、济钢等钢铁企业开展过钝化剂水溶液处理焦炭的试验，取得了不错的效果。攀钢焦炭因原料煤碱金属、碱土金属含量高．热性能指标一直差于同行企业．故此开展了焦炭钝化技术改善热性能的试验研究。
收稿日期：２００９—１１－２３
作者简介：张林（１９６９一）。男。工程师
１焦炭钝化技术
焦炭钝化处理技术是利用某些矿物质添加剂来降低焦炭的反应性（ＣＨＩ），从而提高焦炭反应后强度（ｃｓＲ），减轻焦炭粒度破损劣化程度。
提高焦炭高温强度关键是减少碳熔损反应。在高炉内１
１００—１
３００℃区域的焦炭气化反应：
Ｊ／ｍ０１）
Ｃ＋ＣＯｒ＝２ＣＯ（ＡＨｒ孵＝１６５３９０
由气固两相反应动力学理论可得单位时间内的炭量消耗Ⅲ（反应速率玑）：
ｖｃ＝２８．８＠・ｔ３ｒ，ｏ・Ｄｏ）抛・ｅ－－ＥＯ．ＲＴ・严・Ｐ√（Ｄｐ・ｐｃ）
式中：Ｏｔ为单位容积焦炭的空隙表面积；Ｉ｜Ｂ为焦炭气孔率；Ｐｃ为焦炭密度；Ｅ为反应活化能；Ｄｏ为扩散系数；ＤＤ为焦炭当量直径；Ｋｏ为化学反应速度
常数；Ｔ为温度；％为体系内Ｃ０２气体分压；Ｒ
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Ｆｕｅｌ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ
Ｊｕｌ．２０１０
Ｖ０１．４１
Ｎｏ．４
为气体常数；ｎ为试验常数。
钝化处理作用机理有以下几个方面：
１）某些矿物质对焦炭气化反应过程的负催化作用。如二氧化钛、硼酸、钼酸根、二氧化硅、三氧化二铝、五氧化二钒等氧化物和化合物，以及非金属物质如三价磷、卤族元素及其化合物［２１。直接降低化学反应速度常数Ｋ。
２）添加剂能影响气化反应界面的面积和活化点的数量。如非金属三价磷和卤族元素及有些硼化合物。是氧化性气体的抑制剂，能在碳结构中的活化点上吸附形成稳定的络合物，使活性点消失。减少参与碳熔反应的面积ａ。
３）添加剂影响或阻断了扩散过程。有关焦炭微晶结构的研究表明。负催化剂能形成层间化合物，使二氧化碳的扩散通道受阻，低温下阻止二氧４）配煤中添加负催化剂在炼焦过程中影响焦昆钢、济钢等单位使用的是以硼酸为主的钝化该ＳｉＯ：质钝化剂组成为：微硅粉７０％、Ｃａ．
６％、ＭｇＳＯ。７％、Ａ１２０３
７％、助溶剂与分散剂
微硅粉的主要化学成分是ＳｉＯ：，含量可达７２３℃，沸点２２３００Ｃ）。微硅粉平根据钝化剂厂家意见及对经济性较好的钝化浓表１钝化剂元素检测表
ｇ・Ｌ。１
注：水溶液条件下。氧元素含量不能检测。
３小试试验
自制钝化剂溶液铁桶、装焦炭铁丝网：桶内配制５％０钝化剂熄焦水、２５～４０ｍｍ焦炭样各１０ｋｇ。
１）“熄焦”采用红焦直接放入：
２）
“浸泡”为正常熄焦后的焦炭放入。
小试结果见表２。用５‰钝化剂溶液“熄焦”
后，焦炭的ＣＳＲ平均提高４．５９个百分点：正常熄焦后的焦炭再用５％ｏ钝化剂溶液“浸泡”．ＣＳＲ仅提高１．４７个百分点。
表２
小试数据
由表２可见，熄焦时间越长，改善越明显。“浸泡”效果差的主要原因：一是焦炭熄焦后，吸附能力低于红焦；二是钝化剂溶液直接熄焦，在高温条件下能生成少量莫来石相。
２００ｋｇ试验小焦炉，炼焦条件一致．统一取煤。中试试验考虑了将钝化剂粉末（煤料重量的中试结果见表３。
１）空白样：工业水熄焦；２）加钝化剂粉末：工业水熄焦；
３）钝化剂水液：钝化剂水液浓度５％ｅ熄焦：４）正常熄焦后加钝化剂水液：钝化剂水液浓与空白样相比：
１）配合煤添加粉末钝化剂。焦炭ＣＲＩ值比空白样高５．７个百分点以上，ＣＳＲ比空白样降低５．２化碳向焦炭内层扩散［３１。部分负催化剂在高温条件转化为相应的碳化物．在焦炭表面形成屏蔽保护膜，或负催化剂在焦炭表面上富集，减少参与碳熔反应的气孑Ｌ率Ｊ｜Ｂ与面积ａ。
炭的光学组织成分。有关研究表明，负催化剂在成焦过程中能俘获煤热解时放出的氧．有利于各向异性组织的增长１３１。光学组分中各向异性和碳石墨化的程度高，可使反应活化能Ｅ值增大、碳熔反应速率１，，降低。
２实验原料
剂，攀钢本次研究对象是以ＳｉＯ：为主的钝化剂。
Ｓｉ０３４中试试验
４．１试验条件
５％０）直接添加到配合煤中，对比钝化剂水液效果。度５％ｏ浸泡６０ｓ。
个百分点以上。其原因是主要成分中微硅粉极细．
等１０％。
８５％～９５％，而Ｓｉ０２中Ｓｉ—Ｏ键的键能很高，熔点、沸点较高（熔点１均粒径在０．１～０．１５／ｘｍ．为水泥平均粒径的几百分之一。比表面积为１５～２７ｍ２／ｇ。由于其超微结构的填隙作用。可使被填充物的致密性和强度获得大幅度提高；微硅粉在Ａ１：Ｏ，成分存在的前提下，高温易生成莫来石相，使被填充物的高温强度、热震性明显提高。钝化剂相关元素检测结果见表１。
度分析比较，确定了本次试验浓度为５％ｏ。
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第４ｌ卷第４期
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表３中试数据％
是煤颗粒大小的几万分之一。按５‰钝化剂粉末计算，其总表面积比煤颗总表面积大５０．２５倍。因此能够很强地阻断煤颗粒间的连接熔融。降低胶质层的作用。故对冷态和热态强度都有降低
２）用钝化剂水液直接熄红焦。ＣＲＪ比空白样降低了４．７个百分点以上．ＣＳＲ比空白样增加了４．５个百分点；灰分增加０．３７个百分点。
３）正常熄焦后加钝化剂水液，ＣＲＪ比空白样降低１．８个百分点以上．ｃｓＲ比空白样增加０．２个百分点。
试验时间为１１天，前３天的数据作为对比数据。
１）工业试验条件。煤源稳定，保证配煤比不变；５。、酽焦炉结焦时间不变、熄焦喷水时间不变；焦炉加热煤气种类不变；高炉炉料结构、矿石品位不变，炉况稳定。
２）添加方式。车载泵将钝化剂抽至９ｍ，钝化剂储槽，接胶管向熄焦水池添加。
３）钝化剂浓度检测。以熄焦水中ＳｉＯ：浓度来反映钝化剂浓度．确定５‰钝化剂熄焦水对应的ＳｉＯ：浓度为２．８８９ＪＬ。Ｓｉ０２检测仪器：ＮＤ一２１０６数头式硅酸根仪。５．１配合煤指标
工业试验期间配煤比稳定，煤质数据见表４。
５．２焦炭质量的检测结果
４）对焦炭冷态强度指标‰、Ｍ１。影响很小。
主要原因是增碳剂的添加与正常水熄焦方式一样．对焦炭的内部及裂缝的结构、数量和强度不会引起变化，故不会影响冷态强度指标变化。４．２中试讨论
正常熄焦后再喷洒钝化剂水液几乎没有效果，与小试浸泡效果一致；ＳｉＯ：质钝化剂粉末添加到配合煤中对焦炭质量起到了反作用：钝化剂水液直接用于熄焦。对焦炭热性能有比较显著的改善作
工业试验期间焦炭主要质量指标见表５。炼铁厂检测的数据：Ｍ０增加０．５５个百分点：Ｍ１０降低０．４１个百分点；ＣＲＩ下降２．８６个百分点；ｃ．ｓＲ提高３．９０个百分点。工业试验结果与小试、中试情况基本一致。
５．３其他
用；钝化剂水液熄焦不会降低焦炭冷态性能‰。
５钝化剂工业试验
工业试验内容及范围：５＊、６＊焦炉熄焦水池添加钝化剂，检测焦炭质量改善情况；记录对应的矿高炉技术经济参数，分析添加钝化剂的使用效果。
表４
受高炉风压控制欠佳而造成数次滑料的影响．试验期间４号高炉生铁产量下降，综合焦比增加，相关的经济技术指标无法准确计算。
每炉焦炭２１．５ｔ，每炉吸附钝化剂９０．３ｋｇ；每吨焦炭吸附钝化剂４．２ｋｇ，添加钝化剂增加吨焦成
工业试验煤质数据
项目第１天第２天第３天第４天第５天第６天第７天第８天第９天第１。天第１１天幸蔫辜是对比
朋ｋ朋ｋ
Ｃ尺ＪＣＳＲ
８７．３５６．７３３６．９０５７．１９
８６．８０６．６６３６．８０５４．２７
８６．８９６．８５３８．８０５２．９４
８６．４８６．９６３９．３０５２．４７
８７．２０６．７０３８．２０５１．７８
８７．００６．５３３８．００５２．１０
８６．９３６．５３３７．２０５３．５０
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（下转第２０页）
燃料与化工
Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｅａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ
Ｊｕｌ．２０１０
Ｖ０１．４ｌ
Ｎｏ．４
另外，采取在装煤段的集气管吸力设定在＿４００Ｐａ，比正常段吸力增加一１００Ｐａ，不仅使得装煤炉号吸力足够，同时从柁杆阀位１００％达到一６０Ｐａ时间可进一步缩短２ｓ左右，实际上每炉平均等待时间仅在１６ｓ左右。２．３优化后程序的合理性分析
优化后的程序仍有１６ｓ以上的等待时间，其合理性分析如下。
１）当装煤车导套锁定之前将杯阀杆从６４％的阀位提高到１００％。将会有大量空气通过炭化室装煤孔直接吸人集气管，煤气含氧量将大大增加，这不能满足煤气净化单元的正常生产，同时也存在一定的安全隐患。因此。装煤车导套锁定以后，ＰＲＯｖｅｎ系统的柁杆才能动作。从６４％的阀位提高到１００％需要一定的设备动作时间。至少需要１０ｓ。
２）如果上升管未达到一６０Ｐａ负压．就存在平煤前小炉门打开时跑火的隐患．及装煤初期炉顶严重冒烟现象。一６０Ｐａ值的设定，是通过生产实验经验总结的数据。因此。从正压到负压的调节过程时间至少６ｓ也是必要的。（上接第１７页）
本２０多元。故未继续应用。
３）当上升管达到１００％阀位时．快速注水阀已经打开，若杯柁脱落，将不会产生负压。虽然一６０Ｐａ负压不是很大，但装煤初期装煤缓慢开始。在此期间，桥管测点的吸力仍在快速增加，能够满足无烟装煤。另外，适当增加装煤段集气管吸力对装煤炉号装煤期间的冒烟并无任何安全隐患。
通过上述分析。装煤车套筒就位后等待上升管负压反馈信号的时间已不能再缩短。优化后的程序是合理的。能满足实际生产的要求。
３结论
通过以上２个方面的优化后，ＰＲＯｖｅｎ系统的功能更加完善，一方面现场的荒煤气逸散得到有效的解决，大大改善了现场操作环境；另一方面装煤车与ＰＲＯｖｅｎ系统的自动连锁在实际生产中使用效果良好，有效地避免人为操作的失误。实践证明。７．６３ｍ焦炉ＰＲＯｖｅｎ系统的参数优化后．大大减少了操作事故，增加了生产操作的安全性和可靠性。’
刘晓明编辑
５）焦炭添加钝化剂作为炼焦后处理技术．不需改造和投资，是一种较好的改善焦炭热性能的方式。如果降低ＳｉＯ：质成本，则在煤化工行业会有更好的应用前景。
参考文献
ｆｌ】胡源申．关于影响焦炭热性能的主要因素叨．炼铁，１９９４，２２
（６）：３３－３７．
【２】刘德军。王尤清，于淑娟，等．提高焦炭热态性能的钝化处理技
术研究叨．中国冶金，２００６，１６（１２）：２７—３０．ｆ３】张群．Ｓｌｕｄｙ
Ｏｎ
６结论
１）小试试验、小焦炉试验、工业试验都得到了一致效果，即：ＳｉＯ：质钝化剂５％０水溶液对焦炭热性能有改善作用。
２）ＳｉＯ：质钝化剂粉末添加到配合煤中，大幅降低了焦炭的热性能，起到了相反作用。
３）熄焦后焦炭再添加钝化剂水溶液（浸泡、或喷洒），所得焦炭热性能几乎没有改善；
４）每吨焦炭吸附钝化剂４．２ｋｇ，相当于增加焦炭灰分０．４２个百分点，这与表３中的数据比较一致。这种以钝化剂形式的灰分对焦炭在高炉中有改良作用。
Ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ
ｔｏ
ＩｍｐｒｏｖｅｔｈｅＣｏｋｅＴｈｅｒｍａｌ
Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅ
【ｃ】．南京：理工大学出版社，２００３，３４—３６．
刘跷明编辑
《燃料与化工》杂志光盘征订启事
２００３—２００６年《燃料与化工》杂志光盘共２张，售价８０元，含邮费。
原１９７０—２００６年《燃料与化工》杂志光盘继续发行，全套共２张（ＤＶＤ光盘），售价５３０元，外加邮费５０元。有订购者，请与编辑部联系。
地址：鞍山市胜利南路２７号
邮编：１１４００２
电话：０４１２—５５３１３２７
联系人：甘李军
添加SiO2质钝化剂改善焦炭热性能试验
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
张林， 李应海， Zhang Lin， Li Yinghai
攀钢集团攀枝花钢钒有限公司煤化工厂,攀枝花,617022燃料与化工
FUEL & CHEMICAL PROCESSES2010,41(4)
参考文献(3条)
1.张群 Study on Approaches to Improve the Coke Thermal Propertie 2003
2.刘德军;王尤清;于淑娟 提高焦炭热态性能的钝化处理技术研究[期刊论文]-中国冶金 2006(12)3.胡源申 关于影响焦炭热性能的主要因素 1994(06)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_rlyhg201004005.aspx
２０ｌＯ年７月燃料与化工
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添加Ｓｉ０２质钝化剂改善焦炭热性能试验
张
林
李应海
（攀钢集团攀枝花钢钒有限公司煤化工厂，攀枝花６１７０２２）
摘要：对添加ＳｉＯ：质钝化剂改善焦炭热性能效果进行Ｙｄ，试、中试和工业化实验。研究结果表明，用ＳｉＯ：质钝
化剂５％ｏ水溶液直接喷洒熄焦对ＣＳＲ有较好的改善作用，对焦炭冷强度‰影响很小；ＳｉＯ：质钝化剂粉末添加到
配合煤中，大幅降低了焦炭的热性能，起了相反作用；正常熄焦后再添加钝化剂水溶液几乎没有改善效果。关键词：钝化剂
Ｓｉ０２
焦炭热性能文献标识码：Ａ
ＣＲＩＣＳＲ
中图分类号：ＴＱ５２２
文章编号：１００１—３７０９（２０１０）０４—００１５－０４
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ｂｙａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｐａｓｓｉｖａｔｉｎｇａｇｅｎｔｂａｓｅｄ
ＺｈａｎｇＬｉｎ
ＬｉＹｉｎｇｈａｉ
Ｓｉ０２
（ＣｏａｌＣｈｅｍｉｃａｌＰｌａｎｔｏｆＰａｎｚｈｉｈｕａＳｔｅｅｌ－ｖａｎａｄｉｕｍＣｏ．，ＬｔｄｏｆＰａｎ－ｓｔｅｅｌＧｒｏｕｐ，Ｐａｎｚｈｉｈｕａ６１７０２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｍａｌｌＳＣａｌｅｔｅｓｔ，ｍｅｄｉｕｍｓｃａｌｅｔｅｓｔａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｈｏｔｐｒｏｐｅｒｔｙｒｅｓｕｌｔ
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Ｓｉ０２．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｃｏｋｅ
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ｑｕｅｎｃｈｉｎｇｗｉｔｈｄｉｒｅｃｔｓｐｒａｙｉｎｇｏｆ５％０ｗａｔｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐａｓｓｉｖａｔｉｎｇａｇｅｎｔｂａｓｅｄｐｒｏｖｅｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＣＳＲａｎｄｈａｓｖｅｒｙｓｍａｌｌｉｎｆｌｕｅｎｃｅｐｏｗｄｅｒｏｆｐａｓｓｉｖａｔｉｎｇａｇｅｎｔｂａｓｅｄｎｅｇａｔｉｖｅａｌｍｏｓｔ
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ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔ．
Ｓｉ０２
Ｃｏｋｅｈｏｔｐｒｏｐｅｒｔｙ
ＣＲＩ
ＣＳＲ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐａｓｓｉｖａｔｉｎｇａｇｅｎｔ
在高炉大型化和大量喷煤技术发展背景下，要求焦炭在炉内停留并保持骨架作用的时间越来越长，提高焦炭反应后强度已成为焦化界与炼铁界的共识。
改进配煤品种提高焦炭热性能是建立在较好煤质基础上的措施。焦炉大型化、煤调湿、捣固、型煤以及干熄焦等新技术．虽能改善焦炭热态性能，然而需较大投资。钝化处理焦炭技术是一种投资省、实施快、收效大的改善焦炭热强度的方法。该技术在国内已受到关注，八钢、安钢、昆钢、鞍钢、济钢等钢铁企业开展过钝化剂水溶液处理焦炭的试验，取得了不错的效果。攀钢焦炭因原料煤碱金属、碱土金属含量高．热性能指标一直差于同行企业．故此开展了焦炭钝化技术改善热性能的试验研究。
收稿日期：２００９—１１－２３
作者简介：张林（１９６９一）。男。工程师
１焦炭钝化技术
焦炭钝化处理技术是利用某些矿物质添加剂来降低焦炭的反应性（ＣＨＩ），从而提高焦炭反应后强度（ｃｓＲ），减轻焦炭粒度破损劣化程度。
提高焦炭高温强度关键是减少碳熔损反应。在高炉内１
１００—１
３００℃区域的焦炭气化反应：
Ｊ／ｍ０１）
Ｃ＋ＣＯｒ＝２ＣＯ（ＡＨｒ孵＝１６５３９０
由气固两相反应动力学理论可得单位时间内的炭量消耗Ⅲ（反应速率玑）：
ｖｃ＝２８．８＠・ｔ３ｒ，ｏ・Ｄｏ）抛・ｅ－－ＥＯ．ＲＴ・严・Ｐ√（Ｄｐ・ｐｃ）
式中：Ｏｔ为单位容积焦炭的空隙表面积；Ｉ｜Ｂ为焦炭气孔率；Ｐｃ为焦炭密度；Ｅ为反应活化能；Ｄｏ为扩散系数；ＤＤ为焦炭当量直径；Ｋｏ为化学反应速度
常数；Ｔ为温度；％为体系内Ｃ０２气体分压；Ｒ
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１６
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Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ
Ｊｕｌ．２０１０
Ｖ０１．４１
Ｎｏ．４
为气体常数；ｎ为试验常数。
钝化处理作用机理有以下几个方面：
１）某些矿物质对焦炭气化反应过程的负催化作用。如二氧化钛、硼酸、钼酸根、二氧化硅、三氧化二铝、五氧化二钒等氧化物和化合物，以及非金属物质如三价磷、卤族元素及其化合物［２１。直接降低化学反应速度常数Ｋ。
２）添加剂能影响气化反应界面的面积和活化点的数量。如非金属三价磷和卤族元素及有些硼化合物。是氧化性气体的抑制剂，能在碳结构中的活化点上吸附形成稳定的络合物，使活性点消失。减少参与碳熔反应的面积ａ。
３）添加剂影响或阻断了扩散过程。有关焦炭微晶结构的研究表明。负催化剂能形成层间化合物，使二氧化碳的扩散通道受阻，低温下阻止二氧４）配煤中添加负催化剂在炼焦过程中影响焦昆钢、济钢等单位使用的是以硼酸为主的钝化该ＳｉＯ：质钝化剂组成为：微硅粉７０％、Ｃａ．
６％、ＭｇＳＯ。７％、Ａ１２０３
７％、助溶剂与分散剂
微硅粉的主要化学成分是ＳｉＯ：，含量可达７２３℃，沸点２２３００Ｃ）。微硅粉平根据钝化剂厂家意见及对经济性较好的钝化浓表１钝化剂元素检测表
ｇ・Ｌ。１
注：水溶液条件下。氧元素含量不能检测。
３小试试验
自制钝化剂溶液铁桶、装焦炭铁丝网：桶内配制５％０钝化剂熄焦水、２５～４０ｍｍ焦炭样各１０ｋｇ。
１）“熄焦”采用红焦直接放入：
２）
“浸泡”为正常熄焦后的焦炭放入。
小试结果见表２。用５‰钝化剂溶液“熄焦”
后，焦炭的ＣＳＲ平均提高４．５９个百分点：正常熄焦后的焦炭再用５％ｏ钝化剂溶液“浸泡”．ＣＳＲ仅提高１．４７个百分点。
表２
小试数据
由表２可见，熄焦时间越长，改善越明显。“浸泡”效果差的主要原因：一是焦炭熄焦后，吸附能力低于红焦；二是钝化剂溶液直接熄焦，在高温条件下能生成少量莫来石相。
２００ｋｇ试验小焦炉，炼焦条件一致．统一取煤。中试试验考虑了将钝化剂粉末（煤料重量的中试结果见表３。
１）空白样：工业水熄焦；２）加钝化剂粉末：工业水熄焦；
３）钝化剂水液：钝化剂水液浓度５％ｅ熄焦：４）正常熄焦后加钝化剂水液：钝化剂水液浓与空白样相比：
１）配合煤添加粉末钝化剂。焦炭ＣＲＩ值比空白样高５．７个百分点以上，ＣＳＲ比空白样降低５．２化碳向焦炭内层扩散［３１。部分负催化剂在高温条件转化为相应的碳化物．在焦炭表面形成屏蔽保护膜，或负催化剂在焦炭表面上富集，减少参与碳熔反应的气孑Ｌ率Ｊ｜Ｂ与面积ａ。
炭的光学组织成分。有关研究表明，负催化剂在成焦过程中能俘获煤热解时放出的氧．有利于各向异性组织的增长１３１。光学组分中各向异性和碳石墨化的程度高，可使反应活化能Ｅ值增大、碳熔反应速率１，，降低。
２实验原料
剂，攀钢本次研究对象是以ＳｉＯ：为主的钝化剂。
Ｓｉ０３４中试试验
４．１试验条件
５％０）直接添加到配合煤中，对比钝化剂水液效果。度５％ｏ浸泡６０ｓ。
个百分点以上。其原因是主要成分中微硅粉极细．
等１０％。
８５％～９５％，而Ｓｉ０２中Ｓｉ—Ｏ键的键能很高，熔点、沸点较高（熔点１均粒径在０．１～０．１５／ｘｍ．为水泥平均粒径的几百分之一。比表面积为１５～２７ｍ２／ｇ。由于其超微结构的填隙作用。可使被填充物的致密性和强度获得大幅度提高；微硅粉在Ａ１：Ｏ，成分存在的前提下，高温易生成莫来石相，使被填充物的高温强度、热震性明显提高。钝化剂相关元素检测结果见表１。
度分析比较，确定了本次试验浓度为５％ｏ。
２０ｌＯ年７月
燃料与化工
Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ
第４ｌ卷第４期
１７
表３中试数据％
是煤颗粒大小的几万分之一。按５‰钝化剂粉末计算，其总表面积比煤颗总表面积大５０．２５倍。因此能够很强地阻断煤颗粒间的连接熔融。降低胶质层的作用。故对冷态和热态强度都有降低
２）用钝化剂水液直接熄红焦。ＣＲＪ比空白样降低了４．７个百分点以上．ＣＳＲ比空白样增加了４．５个百分点；灰分增加０．３７个百分点。
３）正常熄焦后加钝化剂水液，ＣＲＪ比空白样降低１．８个百分点以上．ｃｓＲ比空白样增加０．２个百分点。
试验时间为１１天，前３天的数据作为对比数据。
１）工业试验条件。煤源稳定，保证配煤比不变；５。、酽焦炉结焦时间不变、熄焦喷水时间不变；焦炉加热煤气种类不变；高炉炉料结构、矿石品位不变，炉况稳定。
２）添加方式。车载泵将钝化剂抽至９ｍ，钝化剂储槽，接胶管向熄焦水池添加。
３）钝化剂浓度检测。以熄焦水中ＳｉＯ：浓度来反映钝化剂浓度．确定５‰钝化剂熄焦水对应的ＳｉＯ：浓度为２．８８９ＪＬ。Ｓｉ０２检测仪器：ＮＤ一２１０６数头式硅酸根仪。５．１配合煤指标
工业试验期间配煤比稳定，煤质数据见表４。
５．２焦炭质量的检测结果
４）对焦炭冷态强度指标‰、Ｍ１。影响很小。
主要原因是增碳剂的添加与正常水熄焦方式一样．对焦炭的内部及裂缝的结构、数量和强度不会引起变化，故不会影响冷态强度指标变化。４．２中试讨论
正常熄焦后再喷洒钝化剂水液几乎没有效果，与小试浸泡效果一致；ＳｉＯ：质钝化剂粉末添加到配合煤中对焦炭质量起到了反作用：钝化剂水液直接用于熄焦。对焦炭热性能有比较显著的改善作
工业试验期间焦炭主要质量指标见表５。炼铁厂检测的数据：Ｍ０增加０．５５个百分点：Ｍ１０降低０．４１个百分点；ＣＲＩ下降２．８６个百分点；ｃ．ｓＲ提高３．９０个百分点。工业试验结果与小试、中试情况基本一致。
５．３其他
用；钝化剂水液熄焦不会降低焦炭冷态性能‰。
５钝化剂工业试验
工业试验内容及范围：５＊、６＊焦炉熄焦水池添加钝化剂，检测焦炭质量改善情况；记录对应的矿高炉技术经济参数，分析添加钝化剂的使用效果。
表４
受高炉风压控制欠佳而造成数次滑料的影响．试验期间４号高炉生铁产量下降，综合焦比增加，相关的经济技术指标无法准确计算。
每炉焦炭２１．５ｔ，每炉吸附钝化剂９０．３ｋｇ；每吨焦炭吸附钝化剂４．２ｋｇ，添加钝化剂增加吨焦成
工业试验煤质数据
项目第１天第２天第３天第４天第５天第６天第７天第８天第９天第１。天第１１天幸蔫辜是对比
朋ｋ朋ｋ
Ｃ尺ＪＣＳＲ
８７．３５６．７３３６．９０５７．１９
８６．８０６．６６３６．８０５４．２７
８６．８９６．８５３８．８０５２．９４
８６．４８６．９６３９．３０５２．４７
８７．２０６．７０３８．２０５１．７８
８７．００６．５３３８．００５２．１０
８６．９３６．５３３７．２０５３．５０
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（下转第２０页）
燃料与化工
Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｅａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ
Ｊｕｌ．２０１０
Ｖ０１．４ｌ
Ｎｏ．４
另外，采取在装煤段的集气管吸力设定在＿４００Ｐａ，比正常段吸力增加一１００Ｐａ，不仅使得装煤炉号吸力足够，同时从柁杆阀位１００％达到一６０Ｐａ时间可进一步缩短２ｓ左右，实际上每炉平均等待时间仅在１６ｓ左右。２．３优化后程序的合理性分析
优化后的程序仍有１６ｓ以上的等待时间，其合理性分析如下。
１）当装煤车导套锁定之前将杯阀杆从６４％的阀位提高到１００％。将会有大量空气通过炭化室装煤孔直接吸人集气管，煤气含氧量将大大增加，这不能满足煤气净化单元的正常生产，同时也存在一定的安全隐患。因此。装煤车导套锁定以后，ＰＲＯｖｅｎ系统的柁杆才能动作。从６４％的阀位提高到１００％需要一定的设备动作时间。至少需要１０ｓ。
２）如果上升管未达到一６０Ｐａ负压．就存在平煤前小炉门打开时跑火的隐患．及装煤初期炉顶严重冒烟现象。一６０Ｐａ值的设定，是通过生产实验经验总结的数据。因此。从正压到负压的调节过程时间至少６ｓ也是必要的。（上接第１７页）
本２０多元。故未继续应用。
３）当上升管达到１００％阀位时．快速注水阀已经打开，若杯柁脱落，将不会产生负压。虽然一６０Ｐａ负压不是很大，但装煤初期装煤缓慢开始。在此期间，桥管测点的吸力仍在快速增加，能够满足无烟装煤。另外，适当增加装煤段集气管吸力对装煤炉号装煤期间的冒烟并无任何安全隐患。
通过上述分析。装煤车套筒就位后等待上升管负压反馈信号的时间已不能再缩短。优化后的程序是合理的。能满足实际生产的要求。
３结论
通过以上２个方面的优化后，ＰＲＯｖｅｎ系统的功能更加完善，一方面现场的荒煤气逸散得到有效的解决，大大改善了现场操作环境；另一方面装煤车与ＰＲＯｖｅｎ系统的自动连锁在实际生产中使用效果良好，有效地避免人为操作的失误。实践证明。７．６３ｍ焦炉ＰＲＯｖｅｎ系统的参数优化后．大大减少了操作事故，增加了生产操作的安全性和可靠性。’
刘晓明编辑
５）焦炭添加钝化剂作为炼焦后处理技术．不需改造和投资，是一种较好的改善焦炭热性能的方式。如果降低ＳｉＯ：质成本，则在煤化工行业会有更好的应用前景。
参考文献
ｆｌ】胡源申．关于影响焦炭热性能的主要因素叨．炼铁，１９９４，２２
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【２】刘德军。王尤清，于淑娟，等．提高焦炭热态性能的钝化处理技
术研究叨．中国冶金，２００６，１６（１２）：２７—３０．ｆ３】张群．Ｓｌｕｄｙ
Ｏｎ
６结论
１）小试试验、小焦炉试验、工业试验都得到了一致效果，即：ＳｉＯ：质钝化剂５％０水溶液对焦炭热性能有改善作用。
２）ＳｉＯ：质钝化剂粉末添加到配合煤中，大幅降低了焦炭的热性能，起到了相反作用。
３）熄焦后焦炭再添加钝化剂水溶液（浸泡、或喷洒），所得焦炭热性能几乎没有改善；
４）每吨焦炭吸附钝化剂４．２ｋｇ，相当于增加焦炭灰分０．４２个百分点，这与表３中的数据比较一致。这种以钝化剂形式的灰分对焦炭在高炉中有改良作用。
Ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ
ｔｏ
ＩｍｐｒｏｖｅｔｈｅＣｏｋｅＴｈｅｒｍａｌ
Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅ
【ｃ】．南京：理工大学出版社，２００３，３４—３６．
刘跷明编辑
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联系人：甘李军
添加SiO2质钝化剂改善焦炭热性能试验
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
张林， 李应海， Zhang Lin， Li Yinghai
攀钢集团攀枝花钢钒有限公司煤化工厂,攀枝花,617022燃料与化工
FUEL & CHEMICAL PROCESSES2010,41(4)
参考文献(3条)
1.张群 Study on Approaches to Improve the Coke Thermal Propertie 2003
2.刘德军;王尤清;于淑娟 提高焦炭热态性能的钝化处理技术研究[期刊论文]-中国冶金 2006(12)3.胡源申 关于影响焦炭热性能的主要因素 1994(06)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_rlyhg201004005.aspx