2010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術及生產(chǎn)年會 385 應用鈍化劑提高焦炭強度的 探索 試驗 何安政 徐鳴 夏麗萍 （ 江蘇沙鋼集團淮鋼特鋼有限公司總工辦 ， 223002） 【 摘 要 】 通過 進行 實驗室和生產(chǎn)性試驗，探索焦炭鈍化劑能夠起到改善焦炭熱態(tài)性能的作用，從而 達到 降低高爐燃料消耗， 節(jié)本增效目的。 【關鍵詞】 鈍化劑 焦炭 試驗 效果 隨著煤炭資源日益緊張的趨勢，優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源逐漸減少，煤炭市場價格不斷上漲。為了降低成本，焦化行業(yè)不得不提高質(zhì)量較差的煉焦煤配用比例， 而 高爐大型化 和噴煤量的增加 對焦炭質(zhì)量尤其是熱態(tài)強度要求越來越高。 在這種 情況 下 ， 焦化行業(yè) 不斷尋 找提高焦炭強度的途徑 以達到滿足高爐需要、降低煉鐵燃料消耗目的 ，在焦炭上噴灑鈍化劑 是 能夠起到 改善焦炭熱態(tài) 性能的 途徑之一 。 目前一些搗固焦爐增加弱粘結性煤的配用比例，通過搗固煤餅提高密度使焦炭物理強度得到一定程度的改善，但熱強度并沒有得到真正改善，如一些焦炭檢驗中發(fā)現(xiàn)物理強度達到二級焦上游水平甚至一級焦質(zhì)量指標，但熱強度低于二級焦標準。 表 1 焦炭物理強度與反應性、反應后強度比較 編號 % 080815 0806316 0805201 080506 在焦炭表面噴灑一定濃度和比例的焦炭鈍化劑溶液，使溶解物質(zhì)經(jīng)過脫水結晶后吸附在焦炭表面，形成一層保護膜，部分顆粒填充焦炭氣孔，抑制 焦炭的反應和向焦炭內(nèi)容擴散，從而達到降低焦炭反應性提高焦炭熱強度的目的。 為了驗證焦炭鈍化劑 對焦炭熱態(tài)性能的影響， 試驗分兩個階段進行，第一 階段 實驗室試驗， 通過實驗室試驗證明焦炭鈍化劑 能夠 改善焦炭熱強度。 第二階段 生產(chǎn)性試驗，在實驗室試驗基礎上選擇一座高爐進行生產(chǎn)性對比試驗。 驗室試驗 樣的制備 分別 在高爐槽下取樣約 80照“ 4000 1996 焦炭反應性及反應后強度的測定方法”對焦炭進行破碎、篩分 ， 挑選粒度在 20 25樣烘干后備用。 烘干后試樣選分成 2份，每份 200g，其中一份作為空白樣，另外一份噴灑焦炭鈍化劑溶液。 驗過程 第一 次 ：將焦炭鈍化劑溶于 70的熱水中，制成 5的水溶液，按照焦炭重量的 3%的比例，均勻噴灑在焦炭試樣的表面。整個噴灑過程約 15s，由于噴灑量比較多，焦炭試樣表面全部浸潤，并有刺激性氣體溢出。將噴灑焦炭鈍化劑溶液后的焦炭保存 4h 后，按照標準要求進行烘干 后 試驗。 分別取 3 個 焦炭樣進行對比試驗 。 第二 次 ：將焦炭鈍化劑溶于 70的熱水中，制成 3的水溶液，按照焦炭重量的 2%的比例，均勻噴灑在焦炭試樣的表面。將噴灑焦炭鈍化劑溶液后的焦炭保存 4h 后，按照標準要求進行烘干 后 試驗。 前后 進行了四次 共 11個試樣對比 試驗 。 2010年第四屆全國焦化技術及生產(chǎn)年會 2010年 6月 8日 11日 386 驗結果 第一次試驗中，反應性平均下降了 反應后強度平均提高了 具體見表 2 表 2 第一次試驗 化情況 試樣 前 后 變化 前 后 變化 1 2 3 第二次試驗中，第 4個試樣出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，添加鈍化劑后反應性有所升高，其余試驗 中，焦炭反應性都呈下降、反應后強度呈上升趨勢。綜合各種因素分析，第 4個試樣焦炭反應性出現(xiàn)升高可能是其他原因引起的異常變化。剔除第 4 個試樣的試驗數(shù)據(jù)，在第二次試驗中，焦炭反應性平均下降了 反應后強度平均提高了 具體見表 3。 表 3 第二次試驗 化情況 試樣 % % 前 后 變化 前 后 變化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 驗結論 焦炭鈍化劑能夠降低焦炭反應性，提高焦炭反應后強度，起到改善焦炭熱性能的作用。 焦炭的鈍化效果與鈍化劑的濃度（使用量）直接相關 鈍化劑濃度低的效果明顯低于高濃度的效果。 在實驗室試驗過程中，焦炭是在破碎烘干后噴灑鈍化劑，實際使用過程中，焦炭含有一定的水分，而且噴灑均勻程度無法與試驗時相比。因此， 實驗室所做的試驗是一種定性 試驗， 實際的噴灑效果可能與實驗室試驗效果 存在 差距。 產(chǎn)性試驗 驗設備 兩個約 31臺加壓泵、扇形霧化噴頭及進出水管道、壓縮空氣管道、蒸汽 管道、閥門若干。 法及用量 加料罐加滿水，通過蒸汽加溫，待溫度上升至 70左右時， 按 5%的濃度進行加料，同時 開壓縮空氣進行攪拌，促進焦炭鈍化劑溶解。噴頭采用 3點選在焦炭稱量斗上的振動篩下沿處，加壓泵 、噴頭的電磁閥分別單獨 與振動篩進行聯(lián)鎖，在振動篩振動給焦炭時，噴頭對焦炭進行噴灑鈍化劑溶液， 通過閥門調(diào)整使溶液按焦炭重量的 1 行噴灑， 振動篩停止時，噴頭電磁閥關閉。 驗期 及高爐選擇 選擇 3#高爐進行生產(chǎn)性對比試驗。 2010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術及生產(chǎn)年會 387 基準期：時間為 2009年 10 月 28 日 11月 10日和 2009年 9月 1 12日，共 26 天。 11月 10日后，受轉爐大修影響，無鐵水包出鐵，高爐控制冶煉強度、減產(chǎn)現(xiàn)象比較嚴重，高爐各項消耗指標不具有代表性。 試驗期： 時間為 2009年 9月 13日 10 月 27日，共 45天。 標對比分析 要入爐原燃料 質(zhì)量 指標 對 燃料消耗 的 影響 表 4 原燃料對 燃料 比的影響 項 目 試驗期 基準期 差值 影響 燃料比 均 焦炭 灰分 / 分 / 25/ 吹煤 灰分 / 爐 礦 結礦 度 計 驗期主要原燃料 質(zhì)量 影響 燃料 比較基準期累計 下 降約 即 g/t，可忽略不計 。 爐燃料消耗 按規(guī)定扣除 因設備故障、生產(chǎn)節(jié)奏等因素 休風時間 和 鈍化劑帶入 1水分 后，燃料消耗量統(tǒng)計如下： 表 5 3#高爐燃料比統(tǒng)計表 項目 干焦比 煤比 燃料比 Kg/t Kg/t Kg/t 基準期平均 驗期平均 均 值差別（基準期試驗期） 驗期平均燃料比為 t，較基準期平均燃料比 t 節(jié)約 t。 (煤比按 數(shù)折算 ) 濟效益 試驗期間， 3#高爐共生產(chǎn)合格鐵水 78214噸，焦炭價格按照 1400元 /t，鈍化劑用量 20噸，價格 8500元 /噸，噸鐵用量 焦比下降使成本降低： 1000 1400元 /t 焦 噴煤增加使成本上升： kg/t 鐵 1000 1000元 /用鈍化劑使成本 增加： 20 8500 噸鐵經(jīng)濟效益： 產(chǎn)性試驗結論 使用鈍化劑對焦炭進行噴灑后能夠降低入爐干焦比，實現(xiàn)降本增效的目的。 由于 鈍化劑 加入方式為溶解于水噴灑在焦炭表面，加入地點選擇在焦炭上高爐前的焦炭篩下口，使入爐焦炭水分增加， 產(chǎn)生 干法除塵箱體壓差升高、導向板易受堵的影響 ， 在外購焦水分偏大時，影響更明顯。如能改變加入方式，其效果可能會更好。 通過對不同時期、不同生產(chǎn)廠家的焦炭取樣，噴 灑不同濃度的鈍化劑進行實驗室試驗， 說 明鈍化劑能夠降低焦炭反應性、提高反應后強度，并且 鈍化劑 濃度 高、用量大對改善焦炭熱性能效果越顯著。通過生2010年第四屆全國焦化技術及生產(chǎn)年會 2010年 6月 8日 11日 388 產(chǎn)性初步試驗，說明使用鈍化