一种焦炭无铬钝化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种焦炭无铬钝化剂及其制备方法，该钝化剂由以下质量份的各组分组成：硼酸54?73份、白炭黑3?22份、硼砂5?19份、高镁粉7.5?21份、硫酸镁 4?16份、羟丙基纤维素1?10份、氧化钙7?28份、水杨酸16?30份、丙二醇27?41份、去离子水35?48份，制备方法为：将硼酸、白炭黑、硼砂、高镁粉、硫酸镁、羟丙基纤维素和氧化钙混合，球磨；再置于搅拌器中，加入水杨酸、丙二醇和去离子水，搅拌，超声，冷却后即得。本发明制得的钝化剂通过组分之间的协同作用，降低焦炭的反应性，提高焦炭的反应后强度，具有良好的钝化效果，同时制备方法简单，应用前景广阔。
【专利说明】
一种焦炭无铬钝化剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于炼铁技术领域，具体涉及一种焦炭无铬钝化剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 焦炭是重要的冶金原料，焦炭在高炉中所起到的燃料、还原剂和渗氮剂的作用因 为有煤粉的部分替代而减弱，而疏松骨架的作用却增强，因此对焦炭的热性质提出了更高 的要求。降低焦炭的反应性和提高焦炭的反应后强度尤为重要。
[0003] 申请号为200510017909.9的中国专利公开了一种高炉炼铁用焦炭钝化剂及其使 用方法，所述焦炭钝化剂的组成成分的重量百分数为：硼酸70~90%，硼砂0~10%和细度 在500目以下，纯度在98%以上二氧化硅5~30%。所述焦炭钝化剂加热水搅拌配制成浓度 为1~4 %的改性剂溶液，按焦炭重量的1~5 %的喷入量，通过增压栗、专用喷嘴以立体交叉 雾状方式喷洒在焦炭的表面，但是制得的焦炭钝化剂的反应性和反应后强度不足以满足要 求。
【发明内容】
[0004] 为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种焦炭无铬钝化剂及其制备方 法，制得的钝化剂通过组分之间的协同作用，降低焦炭的反应性，提高焦炭的反应后强度， 具有良好的钝化效果，同时制备方法简单，应用前景广阔。
[0005] 本发明采用的技术方案是:一种焦炭无铬钝化剂，由以下质量份的各组分组成:硼 酸54-73份、白炭黑3-22份、硼砂5-19份、高镁粉7.5-21份、硫酸镁4-16份、羟丙基纤维素1- 10份、氧化钙7-28份、水杨酸16-30份、丙二醇27-41份、去离子水35-48份。
[0006] 优选的，一种焦炭无铬钝化剂，由以下质量份的各组分组成:硼酸58-68份、白炭黑 5-16份、硼砂9-15份、高镁粉10-16份、硫酸镁9-14份、羟丙基纤维素2-6份、氧化钙12-23份、 水杨酸18-27份、丙二醇30-37份、去离子水39-45份。
[0007] 更优选的，一种焦炭无铬钝化剂，由以下质量份的各组分组成：硼酸60.5份、白炭 黑12份、硼砂14份、高镁粉12份、硫酸镁10份、羟丙基纤维素4份、氧化钙16份、水杨酸21份、 丙二醇35份、去离子水41份。
[0008] -种焦炭无络钝化剂的制备方法，步骤如下：
[0009] (1)按上述质量份，将硼酸、白炭黑、硼砂、高镁粉、硫酸镁、羟丙基纤维素和氧化钙 混合，球磨后得到混合料；
[0010] (2)将步骤（1)所得的混合料置于搅拌器中，加入水杨酸、丙二醇和去离子水，45- 60°C下搅拌30-45min，60-80°C下超声10_20min，冷却后即得所述焦炭无铬钝化剂。
[0011] 优选的，上述步骤(1)中球磨时间为1 _2.5h。
[0012] 优选的，上述步骤(2)中搅拌速率为800-1500r/min。
[0013]有益效果:本发明制得的钝化剂应用于焦炭后，反应性在15.2-16.3%之间，反应 后强度在76.9-80.8%之间，通过组分之间的协同作用，降低焦炭的反应性，提高焦炭的反 应后强度，具有良好的钝化效果，同时制备方法简单，应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1
[0015] 一种焦炭无铬钝化剂，由以下质量份的各组分组成：硼酸54份、白炭黑3份、硼砂5 份、高镁粉7.5份、硫酸镁4份、羟丙基纤维素1份、氧化钙7份、水杨酸16份、丙二醇27份、去离 子水35份。
[0016] 制备方法：
[0017] (1)按上述质量份，将硼酸、白炭黑、硼砂、高镁粉、硫酸镁、羟丙基纤维素和氧化钙 混合，球磨lh后得到混合料；
[0018] (2)将步骤（1)所得的混合料置于搅拌器中，加入水杨酸、丙二醇和去离子水，45°C 下搅拌30min，搅拌速率为800r/min，60°C下超声lOmin，冷却后即得所述焦炭无络钝化剂。
[0019] 实施例2
[0020] 一种焦炭无铬钝化剂，由以下质量份的各组分组成：硼酸73份、白炭黑22份、硼砂 19份、高镁粉21份、硫酸镁16份、羟丙基纤维素 10份、氧化钙28份、水杨酸30份、丙二醇41份、 去离子水48份。
[0021] 制备方法：
[0022] (1)按上述质量份，将硼酸、白炭黑、硼砂、高镁粉、硫酸镁、羟丙基纤维素和氧化钙 混合，球磨2.5h后得到混合料；
[0023] (2)将步骤(1)所得的混合料置于搅拌器中，加入水杨酸、丙二醇和去离子水，60°C 下搅拌45min，搅拌速率为1500r/min，80°C下超声20min，冷却后即得所述焦炭无络钝化剂。 [0024] 实施例3
[0025] 一种焦炭无铬钝化剂，由以下质量份的各组分组成：硼酸58份、白炭黑5份、硼砂9 份、高镁粉10份、硫酸镁9份、羟丙基纤维素2份、氧化钙12份、水杨酸18份、丙二醇30份、去离 子水39份。
[0026]制备方法：
[0027] (1)按上述质量份，将硼酸、白炭黑、硼砂、高镁粉、硫酸镁、羟丙基纤维素和氧化钙 混合，球磨1.5h后得到混合料；
[0028] (2)将步骤（1)所得的混合料置于搅拌器中，加入水杨酸、丙二醇和去离子水，50°C 下搅拌35min，搅拌速率为900r/min，65°C下超声15min，冷却后即得所述焦炭无络钝化剂。
[0029] 实施例4
[0030] 一种焦炭无铬钝化剂，由以下质量份的各组分组成：硼酸68份、白炭黑16份、硼砂 15份、高镁粉16份、硫酸镁14份、羟丙基纤维素6份、氧化钙23份、水杨酸27份、丙二醇37份、 去离子水45份。
[0031] 制备方法：
[0032] (1)按上述质量份，将硼酸、白炭黑、硼砂、高镁粉、硫酸镁、羟丙基纤维素和氧化钙 混合，球磨2h后得到混合料；
[0033] (2)将步骤（1)所得的混合料置于搅拌器中，加入水杨酸、丙二醇和去离子水，55°C 下搅拌40min，搅拌速率为1200r/min，70°C下超声15min，冷却后即得所述焦炭无络钝化剂。
[0034] 实施例5
[0035] 一种焦炭无铬钝化剂，由以下质量份的各组分组成：硼酸60.5份、白炭黑12份、硼 砂14份、高镁粉12份、硫酸镁10份、羟丙基纤维素4份、氧化钙16份、水杨酸21份、丙二醇35 份、去离子水41份。
[0036] 制备方法：
[0037] (1)按上述质量份，将硼酸、白炭黑、硼砂、高镁粉、硫酸镁、羟丙基纤维素和氧化钙 混合，球磨2h后得到混合料；
[0038] (2)将步骤（1)所得的混合料置于搅拌器中，加入水杨酸、丙二醇和去离子水，50°C 下搅拌35min，搅拌速率为1000r/min，70°C下超声15min，冷却后即得所述焦炭无络钝化剂。 [0039] 对比例
[0040]申请号为200510017909.9的中国专利公开了一种高炉炼铁用焦炭钝化剂及其使 用方法，所述焦炭钝化剂的组成成分的重量百分数为：硼酸70~90%，硼砂0~10%和细度 在500目以下，纯度在98%以上二氧化硅5~30%。
[0041] 性能测试：
[0042] 按照焦炭质量的5wt %，称取实施例1-5和对比例制得的钝化剂，通过加压栗、喷 嘴、立体交叉、雾状喷洒在焦炭表面，根据GB/T4000-2008测量焦炭的热反应性和反应后强 度，结果如下表所示：
[0043]
[0044] 从上表中可以看出：实施例1-5制得的钝化剂应用于焦炭后，反应性在15.2- 16.3%之间，反应后强度在76.9-80.8%之间，而对比例制得的钝化剂应用于焦炭后，反应 性为25.6%，反应后强度为64.6%，由此可知，实施例1-5制得的钝化剂通过组分之间的协 同作用，降低焦炭的反应性，提高焦炭的反应后强度，具有良好的钝化效果，同时制备方法 简单，应用前景广阔。
【主权项】
1. 一种焦炭无铬钝化剂，其特征在于，由以下质量份的组分组成：硼酸54-73份、白炭 黑3-22份、硼砂5-19份、高镁粉7.5-21份、硫酸镁4-16份、羟丙基纤维素1-10份、氧化钙7-28份、水杨酸16-30份、丙二醇27-41份、去离子水35-48份。2. 根据权利要求1所述的一种焦炭无铬钝化剂，其特征在于，由以下质量份的组分组 成:硼酸58-68份、白炭黑5-16份、硼砂9-15份、高镁粉10-16份、硫酸镁9-14份、羟丙基纤维 素2-6份、氧化钙12-23份、水杨酸18-27份、丙二醇30-37份、去离子水39-45份。3. 根据权利要求1所述的一种焦炭无铬钝化剂，其特征在于，由以下质量份的组分组 成:硼酸60.5份、白炭黑12份、硼砂14份、高镁粉12份、硫酸镁10份、羟丙基纤维素4份、氧化 钙16份、水杨酸21份、丙二醇35份、去离子水41份。4. 权利要求1至3任何一项所述的一种焦炭无铬钝化剂的制备方法，其特征在于:步骤 如下： (1) 按上述质量份，将硼酸、白炭黑、硼砂、高镁粉、硫酸镁、羟丙基纤维素和氧化钙混 合，球磨后得到混合料； (2) 将步骤（1)所得的混合料置于搅拌器中，加入水杨酸、丙二醇和去离子水，45-60°C 下搅拌30-45min，60-80°C下超声10_20min，冷却后即得所述焦炭无铬钝化剂。5. 根据权利要求4所述的一种焦炭无铬钝化剂的制备方法，其特征在于:所述步骤（1) 中球磨时间为1-2.5h。6. 根据权利要求4所述的一种焦炭无铬钝化剂的制备方法，其特征在于:所述步骤(2) 中搅拌速率为800-1500r/min。
【文档编号】C10L9/10GK105838474SQ201610373866
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】灏や负, 尤为
【申请人】无锡伊佩克科技有限公司