本發(fā)明涉及清潔能源領(lǐng)域，特別是一種焦炭氣膜溶液。
背景技術(shù)：
焦炭強化溶液主要應(yīng)用于高爐煉鐵生產(chǎn)中；焦炭是高爐煉鐵生產(chǎn)中昂貴、重要的原料，不但為煉鐵高爐提供熱能、還作為還原劑，更重要的是為保持高爐內(nèi)料柱的透氣性提供骨架空間。因此，焦炭阻斷炭化技術(shù)的機理類似于焦化廠的低水熄焦技術(shù)，封閉紅焦車四周空氣，窒息焦炭，減少熱漲冷縮以提高焦炭質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有高爐煉鐵中，焦炭的重要性及使用的現(xiàn)狀及不足，本發(fā)明的目的是提供一種焦炭氣膜溶液，顯著的提高焦炭的質(zhì)量，減少焦炭的使用量，提高工作效率，降低成本，實現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案是：
一種焦炭氣膜溶液、由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 50-70份
(2) 硼酸 15--20份
(3) 硅灰 10--20份
(4) 鈦白粉 10-15份
(5) 聚乙二醇 15--20份。
本發(fā)明焦炭氣膜溶液可以顯著提高焦炭的抗碎強度（M40），降低耐磨強度（M10）；降低焦炭反應(yīng)性（CRI），提高反應(yīng)后強度（CSR），降低爐渣的粘度，增加流動性；減少焦炭在爐內(nèi)的粉化，增強骨架支撐作用，抑制高爐崩料及陷料；改善高爐內(nèi)含鐵爐料低溫還原粉化率（RDI)；提高高爐利用系數(shù)，增加產(chǎn)量降低焦比；并且焦炭強化溶液裝置為獨立系統(tǒng)，不影響原使用設(shè)備的安全運行，不改變設(shè)備運行程序，本產(chǎn)品不受高爐原系統(tǒng)各種設(shè)備、設(shè)施、機械的限制，不同焦炭均可使用。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作出詳細的說明
實施例一
一種焦炭氣膜溶液、由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 50份
(2) 硼酸 15份
(3) 硅灰 10份
(4) 鈦白粉 10份
(5) 聚乙二醇 15份
實施例二
一種焦炭氣膜溶液、由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 70份
(2) 硼酸 20份
(3) 硅灰 20份
(4) 鈦白粉 15份
(5) 聚乙二醇 20份。
實施例三
一種焦炭氣膜溶液、由以下重量份的原料制成：
(1)硼砂 60份
(2) 硼酸 18份
(3) 硅灰 18份
(4) 鈦白粉 12份
(5) 聚乙二醇 18份。
以下從焦炭強化溶液中所用原材料、比重及它們在高爐中發(fā)生的一些化學(xué)反應(yīng)來對本發(fā)明作出進一步說明。
硼砂
硼砂也叫粗硼砂，是非常重要的含硼礦物及硼化合物。分子式是 Na2B4O7·10H2O，通常為含有無色晶體的白色粉末，易溶于水?；馃龝r膨脹，易熔成玻璃狀球體。在高爐中主要發(fā)生以下反應(yīng)：
Na2B4O7?10H2O =Na2B4O7+10H2O
此反應(yīng)在燃燒過程中吸收大量熱量，使燃燒溫度難以上升，從而對焦炭的燃燒起到一定的阻燃效果。失水產(chǎn)物隨渣鐵直接排出爐外，對高爐、鐵水均沒有危害。
硼酸
硼酸是一種無機酸，分子式是H3BO3，硼酸的理論組成是氧化硼(B2O3)和水。它是一種白色晶體，可以制成顆?；蚍勰Ｈ苡谒?、酒精、甘油、醚類及香精油中，水溶液呈弱酸性。
加熱至100～105℃時失去一分子水而形成偏硼酸，于104～160℃時長時間加熱轉(zhuǎn)變?yōu)榻古鹚?，更高溫度則形成無水物B2O3。B2O3可以降低粘度、控制熱膨脹、提高化學(xué)穩(wěn)定性、提高抗機械沖擊和熱沖擊能力。
硅灰
硅灰，又叫硅微粉，也叫微硅粉或二氧化硅超細粉，一般情況下統(tǒng)稱硅灰。硅灰是在冶煉硅鐵合金和工業(yè)硅時產(chǎn)生的SiO2和Si氣體與空氣中的氧氣迅速氧化并冷凝而形成的一種超細硅質(zhì)粉體材料。
外觀為灰色或灰白色粉末、耐火度>1600℃。
硅灰的化學(xué)成份主要是SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、NaO。
硅灰中細度小于1μm的占80%以上，平均粒徑在0.1～0.3μm，不屬于危險品，可作為耐火材料添加劑。
硅灰的化學(xué)成分均是性質(zhì)穩(wěn)定的粉末狀物質(zhì)，附著在焦炭表面，能起到一定的阻燃碳的作用。
氧化鋁還具有很強的催化性能，對焦炭表面的反應(yīng)起到一定的催化作用，它們不與鐵水發(fā)生任何反應(yīng)，可以安全應(yīng)用在膜法劑中。
鈦白粉
鈦白粉即二氧化鈦，也稱鈦白，是一種白色無機顏料，它有金紅石型和銳鈦型二種結(jié)構(gòu)，化學(xué)式TiO2。
鈦白粉化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐光、耐熱、耐稀酸、耐稀堿。
同時其還具有很強的著色力(遮蓋力)和分散力。
在強化溶液中其被用作負(fù)催化劑，另外由于其顆粒處于微米級，具有很強的附著能力，所以在強化劑中還用作附著劑。
聚乙二醇
聚乙二醇，無毒、無刺激性，具有良好的水溶性，并與許多有機物組份有良好的相溶性。化學(xué)式：HO(CH2CH2O)nH。在高爐中主要發(fā)生的是氧化反應(yīng)：在高爐中燃燒后的主要產(chǎn)物是二氧化碳和水，均對人對物沒有任何危害。另外，聚乙二醇具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性、粘接劑、抗靜電劑及柔軟劑等，在化妝品、制藥、化纖、橡膠、塑料、造紙、油漆、電鍍、農(nóng)藥、金屬加工及食品加工等行業(yè)中均有著極為廣泛的應(yīng)用，當(dāng)其在強化溶液中與稀土元素配合效果更好。
本發(fā)明用最接近于焦炭炭原子半徑的元素為主料，覆蓋到焦炭表層形成炭面半徑88-92之間，電子顯微鏡下可以看到焦炭表面氣孔的消失，并用粘附劑為載體，配有失活劑、負(fù)催化劑、91半徑元素。粘附劑既是載體，也是屏膜炭化物主體，它在焦炭表層形成保護膜并堵塞炭化焦炭氣孔，阻斷了空氣對焦炭侵蝕，直接形成焦炭劣化速度減慢的窒息過程，失活劑在冷態(tài)條件下與晶格周邊的碳原子結(jié)合，填充焦炭晶格空隙，在高溫狀態(tài)下失活劑在碳結(jié)構(gòu)中的活化點上，還能與碳生成化合物使活化點失活，并在焦炭表面形成高溫屏蔽炭化體膜。粘附劑與失活劑的雙重作用下，有效抑制了CO2一起進入高爐，在中上部參與含鐵爐料的還原反應(yīng)，抑制還原粉化率，焦炭反應(yīng)性和反應(yīng)后強度得到明顯改善。在每噸焦炭上噴灑30公斤焦炭強化溶液后，焦炭的應(yīng)性（CRI）可降低3-8個百分點，反應(yīng)后強度提高6-15個百分點，高爐透氣性指數(shù)提高300-5003/min·Mpa，焦比降低30-50kg/t鐵，鐵產(chǎn)量增加1-2%。