BR112012012115B1 - método de produzir coque de alta resistência - Google Patents
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Abstract
patente de invenção: "método de produzir coque de alta resistência". a presente invenção refere-se a um método de produzir coque de alta resistência que inclui um processo de moagem, um processo de mistura, um processo de destilação seca, e um processo de secagem. quando o processo de secagem for efetuado antes do processo de mistura, o carvão bruto é secado para ajustar o teor de unidade da mistura do processo de mistura em uma faixa de 0% em massa a 8% em massa. alternativamente, quando o processo de secagem for efetuado em parelelo com o processo de mistura, o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto são secados, ao mesmo tempo sendo misturados um com o outro, para formar uma mistura com um teor de unidade de 0% em massa a 8% em massa. alternativamente, quando o processo de secagem for efetuado antes do processo de destilação seca e depois do processo de mistura, a mistura é secada para ajustar o teor de umidade da mistura em uma faixa de 0% em massa o 8% em massa.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE PRODUZIR COQUE DE ALTA RESISTÊNCIA".
Campo Técnico A presente invenção refere-se a um método de produzir coque de alta resistência e, em particular, a um método de produzir coque de alta resistência de alto-forno. A prioridade é reivindicada sobre o Pedido de Patente Japonês N° 2009-266567, depositado em 24 de novembro de 2009, cujo conteúdo é incorporado neste documento por referência. Técnica Antecedente O coque usado como um agente redutor em operação de alto-forno requer uma resistência desejada para obter a permeabilidade em um forno. Para produzir o coque de alta resistência, como uma matéria-prima do coque, requer-se um carvão fortemente aglutinante, de alta qualidade. Entretanto, as fontes de carvão fortemente aglutinante, de alta qualidade, são limitadas.
Consequentemente, até agora, têm sido propostas muitas técnicas de produzir coque de alta qualidade usando carvão não aglutinante ou ligeiramente aglutinante, de baixa qualidade.
Em um caso onde o coque for produzido usando carvão não aglutinante ou carvão ligeiramente aglutinante, quando for adicionado um aditivo com uma propriedade aglutinante (aditivo aglutinante), melhora-se a resistência do coque (por exemplo, consultar os Documentos de Patentes 1 e2).
Tipicamente, como o aditivo aglutinante, utilizam-se os aditivos aglutinantes de alcatrão, piche, petróleo, ou similares. É preferível que os aditivos aglutinantes, tais como o alcatrão, que são líquidos na temperatura normal, sejam uniformemente misturados no carvão bruto. Além disso, os aditivos aglutinantes, tais como o piche, que são sólidos na temperatura normal são preferivelmente aquecidos até o ponto de fusão ou maior, para liquefazê-los, e misturados no carvão bruto (por exemplo, consultar o Documento de Patente 3).
Entretanto, os aditivos aglutinantes líquidos podem causar problemas operacionais, tais como o entupimento da tubulação, ou a aderência ao lado de dentro de uma máquina de mistura, e, desse modo, são difíceis de manusear. Ademais, os aditivos aglutinantes sólidos requerem um dispositivo de aquecimento para liquefazê-los e, portanto, há um problema que o custo de produção é aumentado devido aos custos aumentados de instalações e operacionais.
Em consideração a estes problemas, têm sido propostos métodos de produzir coque, em que um aditivo aglutinante sólido é moído e então misturado no carvão bruto, no estado sólido (consultar os Documentos de Patentes 4 e 5).
Mais especificamente, por exemplo, o Documento de Patente 4 divulga um método de produzir coque de alta resistência, em que um aditivo aglutinante sólido, 50% ou mais dele sendo constituídos de partículas finas com um tamanho de partícula menor do que 3 mm, é misturado com o carvão bruto, no estado sólido, carregado para um forno de coque nestas circunstâncias, e então destilado a seco. De acordo com o método divulgado no Documento de Patente 4, o aditivo aglutinante sólido é dispersado uniformemente nas partículas de carvão e, desse modo, pode ser obtida uma forte estrutura do coque.
Além disso, o Documento de Patente 4 também divulga que é preferível que a granularidade do aditivo aglutinante sólido seja tão pequena quanto possível, porque as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos agregam-se facilmente.
Ademais, propôs-se um método de produzir um coque de alto-forno, no qual se utiliza uma mistura de carvão homogeneizado de baixo grau, o qual é secado para ter um teor de umidade de 5% ou menos, e hi-drocarbonetos betuminosos como um carvão homogeneizado de forno de coque de carga (por exemplo, consultar o Documento de Patente 6). De a-cordo com o método divulgado no Documento de Patente 6, como a carga de carvão tem uma grande densidade aparente, pode ser obtida uma forte estrutura do coque.
Documentos da Técnica Relacionados Documentos de Patentes Documento de Patente 1 Pedido de Patente Japonês Não Examinado, N° da Primeira Publicação H11-241072 Documento de Patente 2 Pedido de Patente Japonês Não Examinado, N° da Primeira Publicação 2001-262155 Documento de Patente 3 Pedido de Patente Japonês Não Examinado, N° da Primeira Publicação S57-67686 Documento de Patente 4 Pedido de Patente Japonês Não Examinado, N° da Primeira Publicação 2007-002052 Documento de Patente 5 Pedido de Patente Japonês Não Examinado, N° da Primeira Publicação 2007-063350 Documento de Patente 6 Pedido de Patente Japonês Não Examinado, N° da Primeira Publicação S51-41701 Descrição da Invenção Problemas a serem Resolvidos pela Invenção Entretanto, quando um aditivo aglutinante sólido for moído para ser usado no estado sólido, geram-se, durante a moagem, partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos. Conforme descrito acima, as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos se agregam facilmente. As quasipartículas formadas por agregação das partículas finas de aditivo aglutinante sólido, com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, não colapsam facilmente, mesmo quando misturadas com o carvão bruto, e se desenvolvem, embora estando misturadas com o carvão bruto. Como resultado, a dispersibilidade do aditivo aglutinante sólido no carvão bruto pode ser deteriorada. Portanto, mesmo quando o aditivo aglutinante sólido, que é finamente moído para conter partículas finas com um tamanho de partícula, por exemplo, menor do que 3 mm for usado como um aditivo aglutinante sólido, a dispersibilidade do aditivo aglutinante sólido no carvão bruto pode não ser efetivamente melhorada. Portanto, na técnica relacionada, um efeito de aperfeiçoamento da resistência do coque, obtido moendo-se finamente o aditivo aglutinante sólido, é insuficiente.
Conforme descrito acima, na técnica relacionada, quando o coque for produzido usando carvão bruto, em que está homogeneizada uma grande quantidade de carvão bruto de baixa qualidade (carvão não agluti-nante ou ligeiramente aglutinante), e aditivo aglutinante sólido que contém partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, pode não ser obtido um coque tendo uma resistência suficiente. Portanto, na técnica relacionada, quando o aditivo aglutinante sólido for moído para uso, ele é moído de modo tal que sejam formadas tão poucas partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos quanto possível, ou de modo tal que quando elas forem formadas, sejam usadas tão poucas partículas finas quanto possível.
Um objetivo da presente invenção é proporcionar um método de produzir coque de alta resistência, no qual, mesmo quando for usado um carvão de baixa qualidade, no qual está homogeneizada uma grande quantidade de carvão não aglutinante ou carvão ligeiramente aglutinante, como carvão bruto, pode ser produzido um coque de alta resistência usando carvão bruto e aditivo aglutinante sólido contendo partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos.
Meios para Resolver os Problemas Para resolver os problemas acima descritos, os presentes inventores discutiram o que se segue.
Ou seja, os presentes inventores prestaram atenção na dispersi-bilidade de um aditivo aglutinante sólido no carvão bruto e na resistência do coque, moeram um aditivo aglutinante sólido para obter um aditivo aglutinante moído contendo partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, e otimizaram um teor de umidade de uma mistura que foi obtida misturando-se o aditivo aglutinante moído com o carvão bruto de baixa qualidade, tal como o carvão não aglutinante ou o carvão ligeiramente aglutinante, e otimizaram um teor de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, que são incluídas no aditivo aglutinante moído.
Como resultado, determinou-se que, quando um aditivo aglutinante sólido for moído para obter um aditivo aglutinante moído contendo par- tículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos e então o aditivo aglutinante moído for misturado com o carvão bruto para obter uma mistura, um teor de umidade da mistura e um teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, que são incluídas no aditivo aglutinante moído e agregam-se para formar quasipartículas, têm um grande efeito sobre a dispersibilidade, a qual determina a resistência do coque, do aditivo aglutinante moído no carvão bruto. Além disso, verificou-se que, quanto maior o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, maior a resistência do coque.
Ademais, verificou-se que os efeitos a seguir podem ser obtidos ajustando-se o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, as quais são incluídas no aditivo aglutinante moído, e o teor de umidade da mistura para estarem em uma faixa predeterminada: as quasipartículas, formadas quando as partículas finas do aditivo aglutinante sólido com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos se agregam, têm um tamanho de partícula adequado para misturar com o carvão bruto e, desse modo, o aditivo aglutinante moído pode ser uniformemente disperso no carvão bruto; e a densidade aparente da mistura pode ser aperfeiçoada e, assim, pode ser obtido um coque de alta resistência.
Especificamente, verificou-se que, quando um aditivo aglutinante moído contendo 50% em massa ou mais de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos for misturado com o carvão bruto para obter uma mistura, o teor de umidade da mistura pode ser ajustado para ser menos do que, ou igual a, 8% em massa; e, quando um aditivo aglutinante moído contendo 30% em massa ou mais de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos for misturado com o carvão bruto para obter uma mistura, o teor de umidade da mistura pode ser ajustado para ser menos do que, ou igual a, 7% em massa. A presente invenção foi feita de acordo com as descobertas descritas acima, e o seu resumo é como se segue. (1) Um método de produzir coque de alta resistência, incluindo: um processo de moagem de moer um aditivo aglutinante sólido, para formar um aditivo aglutinante moído contendo 50% em massa a 100% em massa de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm; um processo de mistura de misturar o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto um com o outro, para preparar uma mistura; um processo de destilação seca de destilar a seco a mistura; e um processo de secagem que é efetuado antes do processo de mistura, em paralelo com o processo de mistura, ou antes do processo de destilação seca e depois do processo de mistura, onde, quando o processo de secagem for efetuado antes do processo de mistura, o carvão bruto é secado para ajustar o teor de umidade da mistura do processo de mistura em uma faixa de 0% em massa a 8% em massa no processo de secagem, quando o processo de secagem for efetuado em paralelo com o processo de mistura, o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto são secados enquanto sendo misturados um com o outro, para formar a mistura com um teor de umidade de 0% em massa a 8% em massa no processo de secagem, e quando o processo de secagem for efetuado antes do processo de destilação seca e depois do processo de mistura, a mistura é secada para ajustar o teor de umidade da mistura em uma faixa de 0% em massa a 8% em massa no processo de secagem. (2) Um método de produzir coque de alta resistência, incluindo: um processo de moagem de moer um aditivo aglutinante sólido, para formar um aditivo aglutinante moído contendo 30% em massa a 100% em massa de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm; um processo de mistura de misturar o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto um com o outro, para preparar uma mistura; um processo de destilação seca de destilar a seco a mistura; e um processo de secagem que é efetuado antes do processo de mistura, em paralelo com o processo de mistura, ou antes do processo de destilação seca e depois do processo de mistura, onde, quando o processo de secagem for efetuado antes do processo de mistura, o carvão bruto é secado para ajustar o teor de umidade da mistura do processo de mistura em uma faixa de 0% em massa a 7% em massa no processo de secagem, quando o processo de secagem for efetuado em paralelo com o processo de mistura, o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto são secados enquanto sendo misturados um com o outro, para formar a mistura com um teor de umidade de 0% em massa a 7% em massa no processo de secagem, e quando o processo de secagem for efetuado antes do processo de destilação seca e depois do processo de mistura, a mistura é secada para ajustar o teor de umidade da mistura em uma faixa de 0% em massa a 7% em massa no processo de secagem.
Além disso, as partículas finas do aditivo aglutinante sólido com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, que são obtidas moendo-se um aditivo aglutinante sólido, estão dispersas como pó durante o transporte ou quando uma mistura do aditivo aglutinante moído e o carvão bruto for carregada para um forno de coque usado no processo de destilação seca. O fenômeno de emissão de partículas (dispersão de pó) é um fenômeno no qual as partículas finas incluídas em um aditivo aglutinante sólido estão suspensas no ar como fumaça. A dispersão das partículas finas do aditivo aglutinante sólido polui o ambiente de produção. Portanto, os presentes inventores prestaram atenção no fenômeno de emissão de partículas (dispersão de Pó).
De modo que a dispersão das partículas finas do aditivo aglutinante sólido não polua o ambiente de produção, como um método de impedir que as partículas sejam dispersas como pó e mantenham a qualidade do ambiente, considerou-se um método de adicionar umidade a uma mistura de aditivo aglutinante sólido moído ou aditivo aglutinante moído e carvão bruto, para impedir as partículas de serem dispersas como pó.
Entretanto, quando a umidade for adicionada às partículas finas de aditivo aglutinante sólido com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, para impedir que as partículas finas sejam dispersas como pó, as partículas finas do aditivo aglutinante sólido agregam-se para formar quasipartículas. Portanto, um efeito de aperfeiçoamento da resistência do coque, obtido moendo-se finamente o aditivo aglutinante sólido, é insuficiente. Além disso, quando a umidade for adicionada para impedir as partículas finas do aditivo aglutinante sólido de serem dispersas como pó, a densidade aparente da mistura do aditivo aglutinante moído e o carvão bruto deteriora-se e, desse modo, há um caso onde a resistência do coque é insuficiente.
Portanto, os presentes inventores prestaram atenção na dispersão das partículas finas do aditivo aglutinante sólido com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos e otimizaram um teor de umidade de uma mistura obtida misturando-se um aditivo aglutinante moído, o qual é obtido moendo-se um aditivo aglutinante sólido, com um carvão bruto e secando-se o resultante; um teor de umidade de uma mistura obtida misturando-se um aditivo aglutinante moído com um carvão bruto secado; e um teor de umidade de uma mistura obtida secando-se um aditivo aglutinante moído e um carvão bruto enquanto sendo misturados um com o outro.
Como resultando, verificou-se que, por ajuste dos teores de á-gua das misturas para serem iguais a, ou maiores do que, 6% em massa, as partículas tinas são impedidas de serem dispersas como pó. (3) O método de produzir coque de alta resistência de acordo com (1) ou (2) acima descrito pode adicionalmente incluir um processo de ajuste da umidade de adicionar umidade de modo tal que um teor de umidade da mistura seja igual a, ou maior do que, 6% em massa antes do processo de destilação seca e depois do processo de secagem. (4) No método de produzir coque de alta resistência de acordo com (1) ou (2) acima descrito, no processo de moagem, pode ser formado um aditivo aglutinante moído contendo 80% em massa ou mais de partículas com um tamanho de partícula de 3 mm ou menos. (5) No método de produzir coque de alta resistência de acordo com (1) ou (2) acima descrito, o carvão bruto pode conter 20% em massa a 60% em massa de um ou de ambos, o carvão ligeiramente aglutinante e o carvão não aglutinante. (6) No método de produzir coque de alta resistência de acordo com (1) ou (2) acima descrito, no processo de secagem, a mistura é aquecida em uma temperatura igual a, ou menor do que, um ponto de amolecimento do aditivo aglutinante sólido.
Efeitos da Invenção De acordo com os aspectos acima descritos da presente invenção, mesmo quando o carvão de baixa qualidade, no qual é homogeneizada uma grande quantidade de carvão não aglutinante ou carvão ligeiramente aglutinante, for usado como carvão bruto, um aditivo aglutinante moído contendo partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos pode ser uniformemente disperso no carvão bruto e a densidade aparente da mistura do aditivo aglutinante moído e o carvão bruto pode ser aperfeiçoada. Portanto, pode ser produzido coque de alta resistência.
Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é um fluxograma ilustrando os métodos de produzir coque de alta resistência de acordo com as primeira e segunda modalidades, que são exemplos de um método de produzir coque de alta resistência de acordo com a presente invenção. A figura 2 é um fluxograma ilustrando um método de produzir coque de alta resistência de acordo com uma terceira modalidade, que é um exemplo de um método de produzir coque de alta resistência de acordo com a presente invenção. A figura 3 é um fluxograma ilustrando um método de produzir coque de alta resistência de acordo com uma quarta modalidade, que é um exemplo de um método de produzir coque de alta resistência de acordo com a presente invenção. A figura 4 é um gráfico ilustrando a relação entre uma resistência (Dl(15)), um teor de umidade de uma mistura, e um teor de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, que são incluídas em um aditivo aglutinante moído, em relação aos coques dos Exemplos 1-1 a 1- 18 e 2-1 a 2-6, e dos Exemplos Comparativos 1-1 a 1-5, 2-1 a 2-3, 3-1 a 3-9, e 4-1 a 4-5. A figura 5 é um gráfico ilustrando a relação entre os tempos de emissão de partículas e os teores de água das misturas dos Exemplos 1-1 a 1-18 e 2-1 a 2-6, e dos Exemplos Comparativos 1-1 a 1-5, 2-1 a 2-3, 3-1 a 3-9, e 4-1 a 4-5.
Modalidades da Invenção As modalidades respectivas da presente invenção serão descritas em detalhe.
Com base em uma ideia que, se um aditivo aglutinante moído, o qual é um aditivo aglutinante sólido no estado sólido, que contém pó fino (partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos) que forma quasipartículas, puder ser uniformemente disperso no carvão bruto e misturado, as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, que não são usadas na técnica relacionada, podem ser usadas e a resistência do coque pode ser adicionalmente aumentada, os presentes inventores estudaram vigorosamente um método de uniformemente misturar um aditivo aglutinante sólido contendo partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos com carvão bruto.
Os presentes inventores examinaram vigorosamente as características das quasipartículas, as quais são formadas pelas partículas finas do aditivo aglutinante sólido. Como resultado, os seguintes (x) a (z) foram determinados. (x) Um filme fino de água é formado sobre a superfície das partículas finas do aditivo aglutinante sólido. Este filme fino de água atua para aumentar a agregação entre as partículas finas e, desse modo, as quasipartículas, as quais não colapsam facilmente, são formadas. (y) O filme fino de água, que é formado sobre a superfície das partículas finas do aditivo aglutinante sólido, desaparece facilmente por seu aquecimento. Além disso, quando o filme fino de água que é formado sobre a superfície das partículas finas desaparecer, as quasipartículas colapsam facilmente. (z) Por ajuste de um teor de umidade no aditivo aglutinante sólido, o qual contém as partículas finas que formam quasipartículas, e/ou um teor de umidade em uma mistura do aditivo aglutinante sólido, o qual contém as partículas finas que formam quasipartículas, e o carvão bruto, as quasipartículas podem ter um tamanho (tamanho de partícula) que pode impedir as partículas finas do aditivo aglutinante sólido de serem dispersas como pó e que é adequado para a mistura uniforme com o carvão bruto.
De acordo com as verificações (x) a (z) acima descritas, se, antes de misturar o aditivo aglutinante sólido com o carvão bruto, em paralelo com a mistura do aditivo aglutinante sólido com o carvão bruto, e depois da mistura do aditivo aglutinante sólido com o carvão bruto, as quais partículas forem formadas por partículas finas de um aditivo aglutinante sólido, que têm um tamanho de partícula capaz de ser uniformemente misturado com o carvão bruto, as partículas finas podem ser impedidas de serem dispersas como pó e o aditivo aglutinante sólido, o qual contém partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, que formam quasipartículas, pode ser uniformemente disperso no carvão bruto. Como resultado, pode ser obtido coque de alta resistência.
Além disso, os presentes inventores moeram o aditivo aglutinante sólido e misturaram com o carvão bruto usando um moedor, enquanto trocando as condições de moagem, e então o teor (% em massa) de partrctF------------ Ias finas com um tamanho de partícula de 3 mm ou menos e o teor (% em massa) de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, que são incluídas no aditivo aglutinante sólido moído, foram medidos.
Como resultado, no aditivo aglutinante sólido moído, quando o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos for igual a, ou maior do que, 30% em massa, o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 3 mm ou menos é igual a, ou maior do que, 80% em massa. A mudança do teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 3 mm ou menos é pequena. Por outro lado, a mudança do teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos é grande, mesmo em uma região onde o teor das partículas finas com um ta- manho de partícula de 3 mm ou menos é igual a, ou maior do que, 80% em massa.
Consequentemente, os presentes inventores adotaram o teor (% em massa) das partículas finas do aditivo aglutinante sólido com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos como um índice para avaliar as características do aditivo aglutinante sólido moído (aditivo aglutinante moído), ou seja, como um índice para avaliar uma capacidade de formação de quasipartículas (índice característico do aditivo aglutinante sólido).
Além disso, por moagem do aditivo aglutinante sólido para obter um aditivo aglutinante moído contendo partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, mistura de 2% em massa do aditivo aglutinante moído com o carvão bruto para obter uma mistura, secagem da mistura usando uma máquina de secagem para obter uma mistura seca com um teor de umidade de 7% em massa, e destilação seca da mistura seca para produzir o coque, os presentes inventores examinaram a relação entre o índice característico do aditivo aglutinante sólido (o teor das partículas finas do aditivo aglutinante sólido com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos) e um índice de qualidade do coque. Aqui, como o índice de qualidade do coque, utilizou-se a porcentagem em peso de 15 mm quadrados de furo ou mais após 150 revoluções (a seguir, referido como Dl(15)) de acordo com um método de tambor para testar a resistência rotacional definida por JIS K2151.
Como resultado, quando o aditivo aglutinante moído continha 33,9% em massa de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, foi possível obter uma alta resistência do coque (Dl(15)). A-lém disso, quando o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, as quais são incluídas no aditivo aglutinante moído, for aumentado de 33,9% em massa para 48,3% em massa, a resistência do coque (Dl(15)) foi aperfeiçoada.
Pode ser deduzido que os aperfeiçoamentos da resistência do coque (Dl(15)) e das outras qualidades, que são obtidos por aumento do teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos in- cluídas no aditivo aglutinante moído, são causados porque, com um teor de umidade apropriado, as partículas finas formam quasipartículas que têm tamanhos de partículas adequados para misturar com o carvão bruto e, desse modo, o aditivo aglutinante moído é uniformemente disperso no carvão bruto.
Nesta modalidade, a ideia técnica básica é ajustar os seguintes teores em uma faixa desejada: (i) o teor do pó fino que forma quasipartículas após a agregação, ou seja, o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, que são incluídas no aditivo aglutinante moído obtido por moagem do aditivo aglutinante sólido; e (ii) o teor de umidade da mistura obtida misturando-se o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto.
Primeira Modalidade A figura 1 é um fluxograma ilustrando um método de produzir coque de alta resistência de acordo com uma primeira modalidade, que é um exemplo de um método de produzir coque de alta resistência de acordo com a presente invenção.
Conforme ilustrado na figura 1, um método de produzir coque de alta resistência de acordo com a primeira modalidade inclui um processo de moagem S1, um processo de moagem de carvão bruto S2, um processo de mistura S3, um processo de secagem S4, um processo de ajuste da umidade S5, e um processo de destilação seca S6.
Conforme ilustrado na figura 1, o processo de moagem S1 é um processo de moer um aditivo aglutinante sólido x para obter um aditivo aglutinante moído, o qual contém 50% em massa a 100% em massa de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm. O aditivo aglutinante moído utiliza o aditivo aglutinante sólido x que não é submetido a nenhuma alteração, exceto a moagem (que está no estado sólido).
Nesta modalidade, para obter o coque tendo uma resistência suficiente, o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, é ajustado para ser igual a, ou maior do que, 50% em massa. Aqui, é mais preferível que o teor das par- tículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, incluídas no aditivo aglutinante moído, for maior porque o aditivo aglutinante moído pode ser mais uniformemente disperso no carvão bruto para, com isso, aperfeiçoar a resistência do coque.
Além disso, é mais preferível que as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, incluídas no aditivo aglutinante moído, tiverem um tamanho de partícula mais fino porque a resistência do coque pode ser adicionalmente aperfeiçoada. Entretanto, para distinguir eficientemente os tamanhos de partículas usando uma peneira, o tamanho de partícula é ajustado para ser igual a, ou maior do que, 0,01 mm. Ademais, quando as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, incluídas no aditivo aglutinante moído, tiverem um tamanho de partícula mais fino, a dispersão do pó é mais provável de ocorrer durante o transporte ou quando a mistura do aditivo aglutinante moído e o carvão bruto for carregada para um forno de coque usado no processo de destilação seca. Portanto, é preferível um tamanho de partícula igual a, ou maior do que, 0,01 mm.
Além disso, no processo de moagem S1, para dispersar mais u-niformemente o aditivo aglutinante moído no carvão bruto, é preferível que o aditivo aglutinante moído contenha 80% em massa ou mais das partículas com um tamanho de partícula de 3 mm ou menos. ------------Como o aditivo aglutinante sólido x, pode ser usado o alcatrão de petróleo, o piche de carvão, ou similar, que esteja disponível em grandes quantidades, e um seu ponto de amolecimento é preferivelmente igual a, ou menor do que, 180°C e preferivelmente igual a, ou menor do que, 140°C.
Conforme ilustrado na figura 1, o processo de moagem de carvão bruto S2 é um processo de, antes do processo de mistura S3, moer o carvão bruto y para conter 75% em massa ou mais de partículas com um tamanho de partícula de 3 mm ou menos e conter 0% em massa a 30% em massa de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm.
As partículas finas do carvão bruto y preferivelmente têm um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, para dispersar mais uniformemen- te o aditivo aglutinante moído no carvão bruto e, preferivelmente, têm um tamanho de partícula de 0,01 mm ou mais, de modo a distinguir eficientemente os tamanhos das partículas usando uma peneira. Além disso, quando o carvão bruto y contiver partículas finas com tamanhos de partículas na faixa acima descrita, o aditivo aglutinante moído pode ser mais uniformemente disperso no carvão bruto, o que é preferível. Entretanto, a dispersão do pó é provável de ocorrer durante o transporte ou quando a mistura do aditivo a-glutinante moído e o carvão bruto for carregada para um forno de coque, usado no processo de destilação seca. Consequentemente, o teor das partículas finas com tamanhos de partículas na faixa acima descrita é preferivelmente menor do que, ou igual a, 30% em massa no carvão bruto y. O processo de moagem de carvão bruto S2 pode não ser efetuado, porém efetuando-se o processo de moagem de carvão bruto S2, o aditivo aglutinante moído pode ser mais uniformemente disperso no carvão bruto. Além disso, no processo de moagem de carvão bruto S2, para dispersar mais uniformemente o aditivo aglutinante moído no carvão bruto, é mais preferível que o carvão bruto y seja moído para conter 100% em massa de partículas com um tamanho de partícula de 3 mm ou menos.
Ademais, o carvão bruto y preferivelmente contém 20% em massa a 60% em massa de um ou ambos, o carvão ligeiramente aglutinante e o carvão não aglutinante. Quando o teor de um ou ambos, o carvão ligei-------- ramente aglutinante e o carvão não aglutinante, que são incluídos no carvão bruto y, for igual a, ou maior do que 20% em massa, pode ser suficientemente obtido um efeito de redução de uma quantidade do carvão fortemente a-glutinante usado para o carvão bruto y.
Além disso, quando o teor de um ou ambos, o carvão ligeiramente aglutinante e o carvão não aglutinante, os quais são incluídos no carvão bruto y, for maior do que 60% em massa, uma resistência igual a, ou maior do que, 85 (Dl(15)) é difícil de ser obtida, mesmo se o aditivo aglutinante for adicionado. O processo de mistura S3 é um processo de misturar o aditivo aglutinante moído como o aditivo aglutinante sólido que está na forma de um sólido e contém partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, que formam quasipartículas após a agregação, com o carvão bruto moído no processo de moagem de carvão bruto S2, para obter uma mistura.
Uma razão de mistura do aditivo aglutinante moído e o carvão bruto não está particularmente limitada. Entretanto, quando for usado o carvão bruto y contendo 20% em massa a 60% em massa de um ou ambos, o carvão ligeiramente aglutinante e o carvão não aglutinante, uma faixa de 0,5% em massa: 100% em massa (aditivo aglutinante moído:carvão bruto) até 5% em massa: 100% em massa é preferível para obter uma resistência do coque igual a, ou maior do que, 85 (Dl(15)). O processo de secagem S4 é um processo de secar a mistura usando uma máquina de secagem, para obter uma mistura seca com um teor de umidade de 0% em massa a 8% em massa.
Quando o teor de umidade da mistura seca for excessivo, as quasipartículas, as quais são obtidas quando as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, incluídas no aditivo aglutinante sólido, agregam-se, desenvolvem para ter um tamanho (tamanho de partícula) excedendo aquele adequado para a mistura uniforme com o carvão bruto, o que causa o engrossamento das quasipartículas e uma irregularidade no tamanho (tamanho de partícula) das quasipartículas. Portanto, torna-se difícil dispersar uniformemente o aditiyo aglutinante^ólido nG eaFvão bruto. Comõ resultado, a resistência do coque deteriora-se e a irregularidade da resistência do coque é aumentada. O teor de umidade da mistura seca que é requerido para formar as quasipartículas do aditivo aglutinante sólido, para ter um tamanho (tamanho de partícula) adequado para a mistura uniforme com o carvão bruto, depende do tipo de aditivo aglutinante sólido e do teor, servindo como o índice característico, das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, incluídas no aditivo aglutinante moído que é obtido moendo-se o aditivo aglutinante sólido.
Quando o teor de umidade da mistura seca exceder 8% em massa, as quasipartículas com um tamanho de partícula adequado para a mistura com o carvão bruto não podem ser formadas e é difícil de dispersar uniformemente o aditivo aglutinante moído no carvão bruto. Como resultado, a resistência do coque é insuficiente. Para dispersar mais uniformemente o aditivo aglutinante moído no carvão bruto, é preferível quando o teor de umidade da mistura seca é menor. Especificamente, é mais preferível quando o teor de umidade for menor do que, ou igual a, 7% em massa.
Ademais, o teor de umidade da mistura seca pode ser 0% em massa. Entretanto, 6% em massa ou mais é preferível para reduzir o tempo requerido para secar a mistura, efetuar o processo de secagem S4 eficientemente, e impedir que a dispersão do pó ocorra durante o transporte ou quando a mistura seca for carregada para um forno de coque. Quando o teor de umidade da mistura seca for igual a, ou maior do que, 6% em massa, a dispersão do pó pode ser impedida suficientemente, sem efetuar o processo de ajuste da umidade S5 de adicionar umidade de modo tal que o teor de umidade da mistura seca seja igual a, ou maior do que, 6% em massa, antes do processo de destilação seca S6 e depois do processo de secagem S4. Portanto, o coque pode ser produzido eficientemente comparado com um caso onde o processo de ajuste da umidade S5 é efetuado.
No processo de secagem S4, é preferível que a mistura seja a-quecida em uma temperatura igual a, ou menor do que, um ponto de amolecimento do aditivo aglutinante sólido. Como resultado, a mistura seca pode ser obtida eficientemente por aquecimento da mistura em uma temperatura onde o aditivo aglutinante sólido não seja liquefeito ou fundido. Especificamente, uma temperatura de aquecer a mistura no processo de secagem S4 é preferivelmente igual a, ou menor do que, 100°C. Ademais, para secar a mistura eficientemente, a temperatura de aquecer a mistura no processo de secagem S4 é preferivelmente igual a, ou maior do que, 50°C. O processo de ajuste da umidade S5 é um processo de adicionar umidade, de modo tal que o teor de umidade da mistura seca seja igual a, ou maior do que, 6% em massa, antes do processo de destilação seca S6 e depois do processo de secagem. Efetuando-se o processo de ajuste da umidade S5, as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, incluídas no aditivo aglutinante moído da mistura seca, podem ser impedidas de serem dispersas como pó. Além disso, o processo de ajuste da umidade S5 pode não ser efetuado quando o teor de umidade da mistura seca, após o processo de secagem S4, for igual a, ou maior do que 6% em massa, ou quando não houver nenhuma necessidade de impedir a dispersão do pó.
Quando o teor de umidade da mistura seca for igual a, ou maior do que, 6% em massa, as quasipartículas, formadas quando as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, incluídas no aditivo aglutinante sólido, agregam-se, não colapsam e, desse modo, a dispersão do pó não ocorre. Entretanto, quando o teor de umidade da mistura seca for menor do que 6% em massa, as quasipartículas do aditivo aglutinante sólido colapsam e as partículas finas são geradas em grandes quantidades e, desse modo, ocorre o fenômeno de emissão de partículas (dispersão do pó). Portanto, conclui-se que o teor de umidade da mistura seca, que é requerido para impedir que as partículas finas do aditivo aglutinante sólido sejam dispersas como pó, é igual a, ou maior do que, 6% em massa.
Quando as quasipartículas do aditivo aglutinante sólido colapsa-rem e as partículas finas forem emitidas em grandes quantidades, o aditivo aglutinante sólido na mistura seca desaparece e, desse modo, o ambiente de trabalho é poluído. Portanto, a partir do ponto de vista de impedir que o corra o fenômeno de emissão de partículas (dispersão do pó) quando a mistura seca obtida misturando-se o aditivo aglutinante sólido e o carvão bruto for carregada para um forno de coque, é preferível efetuar o processo de ajuste da umidade S5 de modo tal que o teor de umidade da mistura seca seja igual a, ou maior do que, 6% em massa. Por ajuste do teor de umidade da mistura seca para ser igual a, ou maior do que, 6% em massa, o tempo de emissão das partículas, quando a mistura seca for carregada para um forno de coque, pode ser composto para ser igual a, ou mais curto do que, 16 segundos, que é o valor de referência do Clean Air Act ("Decreto do Ar Limpo") nos Estados Unidos.
Conforme descrito acima, as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, incluídas no aditivo aglutinante sólido, podem ser tratadas como as partículas finas que formam quasipartículas. A razão disso será descrita usando a Tabela 1. A Tabela 1 mostra o resultado de medir uma distribuição de gra-nularidade de pó coletado da carga de carvão (mistura do aditivo aglutinante sólido e do carvão bruto), com um teor de umidade de 5,3% em massa. Tabela 1 A carga de carvão ilustrada na Tabela 1 tem um teor de umidade (grau de umidade - umidade controlada) menor do que, ou igual a, 6% em massa e, desse modo, a emissão de partículas ocorre quando ela for carre-gada para um forno de coque. Além disso, considera-se que o pó coletado da carga de carvão ilustrada na Tabela 1 seja gerado quando as quasipartículas formadas pelas partículas finas do aditivo aglutinante sólido colapsa-rem. Conforme mostrado na Tabela 1, a granularidade do pó coletado é menor do que, ou igual a, 300 pm (= 0,3 mm; consultar o tamanho de partícula na coluna mais a esquerda). Consequentemente, pode ser concluído que as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos formam as quasipartículas. Portanto, as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, incluídas no aditivo aglutinante sólido, podem ser manuseadas como as partículas finas que formam as quasipartículas. O processo de destilação seca S6 é um processo de destilar a seco a mistura seca. A mistura seca pode ser destilada a seco usando um forno de coque. Conforme ilustrado na figura 1, o coque z é obtido efetuan-do-se o processo de destilação seca S6. O método de produzir coque de alta resistência de acordo com esta modalidade inclui o processo de moagem S1 de moer o aditivo aglutinante sólido, para obter o aditivo aglutinante moído contendo 50% em massa a 100% em massa das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, o processo de mistura S3 de misturar o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto, para obter a mistura, e o processo de destilação seca S6 de destilar a seco a mistura, e adicionalmente inclui, antes do processo de destilação seca S6 e depois do processo de mistura S3 (entre o processo de mistura S3 e o processo de destilação seca S6), o processo de secagem S4 de secar a mistura, de modo tal que o teor de umidade da mistura seja de 0% em massa a 8% em massa. Portanto, mesmo quando o carvão de baixa qualidade, no qual é homogeneizada uma grande quantidade de carvão não aglutinante ou carvão ligeiramente aglutinante, for usado como o carvão bruto, o aditivo aglutinante moído contendo as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos pode ser uniformemente disperso no carvão bruto e a densidade aparente da mistura do aditivo aglutinante moído e o carvão bruto pode ser aperfeiçoada. Portanto, pode ser produzido o carvão de alta resistência z. _____________Além disso, o método de produzir o coque de alta resistência de acordo com a presente invenção adicionalmente inclui, antes do processo de destilação seca S6 e depois do processo de secagem S4, o processo de ajuste da umidade S5 de adicionar umidade de modo tal que o teor de umidade da mistura seca seja igual a, ou maior do que, 6% em massa. Portanto, por utilização do carvão bruto e do aditivo aglutinante moído contendo as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, pode ser produzido o coque de alta resistência z, ao mesmo tempo impedindo que as partículas finas do aditivo aglutinante moído sejam dispersas como pó. Segunda Modalidade Na primeira modalidade acima descrita, descreveu-se o caso onde o aditivo aglutinante moído contendo 50% em massa a 100% em mas- sa das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm é misturado com o carvão bruto, para obter a mistura; e o teor de umidade da mistura é ajustado na faixa de 0% em massa a 8% em massa. Entretanto, nesta modalidade, será descrito um caso onde o aditivo aglutinante moído contendo 30% em massa a 100% em massa das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm é misturado com o carvão bruto, para obter a mistura; e o teor de umidade da mistura é ajustado na faixa de 0% em massa a 7% em massa.
Um método de produzir coque de alta resistência de acordo co esta modalidade é o mesmo que aquele de acordo com a primeira modalidade, exceto para o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, e o teor de umidade da mistura. O método de produzir coque de alta resistência de acordo com esta modalidade inclui um processo de moagem de moer o aditivo aglutinante sólido, para obter o aditivo aglutinante moído contendo 30% em massa a 100% em massa das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, o processo de mistura de misturar o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto para obter a mistura, e o processo de destilação seca de destilar a seco a mistura, e adicionalmente inclui, antes do processo de des-tilação seca e depois do processo de mistura (entre o processo de mistura e o processo de destilação seca), um processo de secagem de secar a mistura de modo tal que o teor de umidade da mistura seja de 0% em massa a 7% em massa.
Nesta modalidade, o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, é ajustado para ser preferivelmente igual a, ou maior do que, 30% em massa, para obter o coque tendo uma resistência suficiente. Entretanto, para aperfeiçoar ainda a resistência do coque, o teor é ajustado para ser preferivelmente igual a, ou maior do que, 40% em massa e mais preferivelmente igual a, ou maior do que, 50% em massa.
Além disso, nesta modalidade, o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, é de 30% em massa a 100% em massa. Portanto, quando o teor de umidade da mistura seca exceder 7% em massa, as quasipartículas com um tamanho de partícula adequado para misturar com o carvão bruto não podem ser formadas e é difícil de dispersar uniformemente o aditivo a-glutinante moído no carvão bruto. Como resultado, a resistência do coque é insuficiente.
Para dispersar mais uniformemente o aditivo aglutinante moído no carvão bruto, é preferível que o teor de umidade da mistura seca for menor. Especificamente, é mais preferível que o teor de umidade for menor do que, ou igual a, 6,5% em massa.
Ademais, o teor de umidade da mistura seca pode ser 0% em massa. Entretanto, 6% em massa ou mais é preferível para reduzir o tempo requerido para secar a mistura, efetuar o processo de secagem eficientemente, e impedir que a dispersão do pó ocorra durante o transporte ou quando a mistura seca for carregada para um forno de coque. Quando o teor de umidade da mistura seca for igual a, ou maior do que, 6% em massa, a dispersão do pó pode ser impedida suficientemente, sem efetuar o processo de ajuste da umidade de adicionar umidade de modo tal que o teor de umidade da mistura seca seja igual a, ou maior do que, 6% em massa, antes do processo de destilação seca e depois do processo de secagem. Portanto, o coque pode ser produzido eficientemente em comparação com um caso onde o processo de ajuste da umidade é efetuado.
Nesta modalidade, o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, é de 30% em massa a 100% em massa. Entretanto, por secagem da mistura para obter a mistura seca com um teor de umidade de 0% em massa a 7% em massa, o aditivo aglutinante moído contendo as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos pode ser uniformemente disperso no carvão bruto.
Portanto, similarmente à primeira modalidade acima descrita, no método de produzir coque de alta resistência de acordo com esta modalida- de, mesmo quando o carvão de baixa qualidade, no qual é homogeneizada uma grande quantidade de carvão não aglutinante ou carvão ligeiramente aglutinante, for usado como o carvão bruto, o aditivo aglutinante moído contendo as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos pode ser uniformemente disperso no carvão bruto e a densidade aparente da mistura do aditivo aglutinante moído e o carvão bruto pode ser aperfeiçoada. Portanto, pode ser produzido coque de alta resistência.
Terceira Modalidade A figura 2 é um fluxograma ilustrando um método de produzir coque de alta resistência de acordo com uma terceira modalidade, que é um exemplo de um método de produzir coque de alta resistência de acordo com a presente invenção. Nas primeira e segunda modalidades acima descritas, o processo de secagem S4 é efetuado antes do processo de destilação seca S6 e depois do processo de mistura S3. Entretanto, conforme ilustrado na figura 2, no método de produzir coque de alta resistência de acordo com a terceira modalidade, um processo de secagem S41 é efetuado antes do processo de mistura S31. O método de produzir coque de alta resistência de acordo com esta modalidade é o mesmo que aquele da primeira ou da segunda modalidade, exceto que o processo de secagem S41 é efetuado antes do processo de mistura G3T--------------------- Ou seja, conforme ilustrado na figura 2, o método de produzir coque de alta resistência de acordo com esta modalidade inclui o processo de moagem S1 de moer o aditivo aglutinante sólido, para obter o aditivo a-glutinante moído contendo 50% em massa a 100% em massa (ou 30% em massa a 100% em massa) das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, o processo de moagem de carvão bruto S2, o processo de mistura S31 de misturar o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto para obter a mistura, o processo de ajuste da umidade S5, e o processo de destilação seca S6 de destilar a seco a mistura, e adicionalmente inclui, antes do processo de mistura S31, o processo de secagem S41 de secar o carvão bruto, de modo tal que o teor de umidade da mistura do processo de mistura seja de 0% em massa a 8% em massa (de 0% em massa a 7% em massa, quando o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, for de 30% em massa a 100% em massa). O processo de secagem S41 de acordo com esta modalidade é um processo de secar o carvão bruto moído usando uma máquina de secagem, de modo tal que o teor de umidade da mistura do processo de mistura S31 seja de 0% em massa a 8% em massa (de 0% em massa a 7% em massa, quando o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, for de 30% em massa a 100% em massa).
No processo de secagem S41, o valor alvo em uma faixa do teor de umidade do carvão bruto, após efetuar o processo de secagem S41, é calculado com antecedência e então o carvão bruto é secado para ser este valor alvo. O valor alvo do teor de umidade do carvão bruto após efetuar o processo de secagem S41 pode ser calculado como se segue. Ou seja, u-sando o teor de umidade do aditivo aglutinante moído e o teor do aditivo a-glutinante moído incluído na mistura, a faixa do teor de umidade do carvão bruto é determinada de modo tal que o teor de umidade da mistura do processo de mistura esteja na faixa acima descrita.
Além disso, o teor de umidade do carvão alvo, após efetuar o processo de secagem S41, pode ser 0% em massa. Entretanto, o teor de umidade da mistura igual a, ou maior do que, 6% em massa é preferível para reduzir o tempo requerido para secar o carvão bruto, efetuar o processo de secagem S41 eficientemente, e impedir que a dispersão do pó ocorra durante o transporte ou quando a mistura seca for carregada para um forno de coque.
Quando o teor de umidade da mistura seca obtida por mistura do aditivo aglutinante moído com o carvão bruto, após efetuar o processo de secagem S41, for igual a, ou maior do que, 6% em massa, a dispersão do pó pode ser impedida suficientemente, sem efetuar o processo de ajuste da umidade S5 de adicionar umidade, de modo tal que o teor de umidade da mistura seca seja igual a, ou maior do que, 6% em massa, antes do processo de destilação seca S6 e depois do processo de secagem S41. Portanto, o coque pode ser produzido eficientemente em comparação a um caso onde o processo de ajuste da umidade S5 for efetuado.
No processo de secagem S41, é preferível aquecer o carvão bruto. Assim sendo, o carvão bruto pode ser secado eficientemente. Uma temperatura de aquecer o carvão bruto não está particularmente limitada. Entretanto, no processo de mistura S31, o qual é efetuado após o processo de secagem S41 para impedir que o aditivo aglutinante sólido torne-se líquido ou fundido por contato do carvão bruto, é preferível uma temperatura i-gual a, ou menor do que, um ponto de amolecimento do aditivo aglutinante sólido. O processo de mistura S31 é um processo de misturar o aditivo aglutinante moído como o aditivo aglutinante sólido que está no estado sólido e contém as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos, que formam quasipartículas após a agregação, e o carvão bruto moído no processo de moagem de carvão bruto S2 e secado no processo de secagem S41, para obter uma mistura.
No método de produzir coque de alta resistência, de acordo com a presente invenção, no processo de moagem S1, o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de QU31mm a 0.3 mm. incluídas no aditivo aglutinante moído, é ajustado para ser de 50% em massa a 100% em massa (ou 30% em massa a 100% em massa); no processo de secagem S41, o teor de umidade da mistura do processo de mistura S31 é ajustado para ser de 0% em massa a 8% em massa (de 0% em massa a 7% em massa, quando o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, for de 30% em massa a 100% em massa). Portanto, similarmente às primeira e segunda modalidades acima descritas, mesmo quando o carvão de baixa qualidade, no qual é homogeneizada uma grande quantidade de carvão não aglutinante ou carvão ligeiramente aglutinante, for usado como carvão bruto, o aditivo aglutinante moído contendo as partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos pode ser uniformemente disperso no carvão bruto e a densidade aparente da mistura do aditivo aglutinante moído e o carvão bruto pode ser aperfeiçoada. Portanto, pode ser produzido coque de alta resistência.
Quarta Modalidade A figura 3 é um fluxograma ilustrando um método de produzir coque de alta resistência de acordo com uma quarta modalidade, que é um exemplo de um método de produzir coque de alta resistência de acordo com a presente invenção. Nas primeira e segunda modalidades acima descritas, o processo de secagem S4 é efetuado antes do processo de destilação seca S6 e depois do processo de mistura S3. Entretanto, conforme ilustrado na figura 3, no método de produzir coque de alta resistência de acordo com a terceira modalidade, um processo de secagem é efetuado em paralelo com um processo de mistura S32. O método de produzir coque de alta resistência de acordo com esta modalidade é o mesmo que aqueles da primeira e da segunda modalidade, exceto que o processo de secagem é efetuado em paralelo com o processo de mistura S32.
Ou seja, conforme ilustrado na figura 3, o método de produzir coque de alta resistência de acordo com esta modalidade inclui o processo de moagem S1 de moer o aditivo aglutinante sólido para obter o aditivõãgíiF tinante moído contendo 50% em massa a 100% em massa (ou 30% em massa a 100% em massa) das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm 5, o processo de moagem de carvão bruto S2, um processo de mistura S32 de misturar o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto para obter a mistura, o processo de ajuste da umidade S5, e o processo de destilação seca S6 de destilar a seco a mistura, e adicionalmente inclui o processo de secagem, que é efetuado em paralelo com o processo de mistura S32, de secar o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto, ao mesmo tempo sendo misturados um com o outro para formar uma mistura com um teor de umidade de 0% em massa a 8% em massa (0% em massa a 7% em massa, quando o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, for de 30% em massa a 100% em massa). Portanto, nesta modalidade, o processo de mistura S32 também atua como o processo de secagem. O processo de secagem (processo de mistura S32) desta modalidade é um processo de secar o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto, enquanto são misturados um com o outro, para formar a mistura com um teor de umidade de 0% em massa a 8% em massa (0% em massa a 7% em massa, quando o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, for de 30% em massa a 100% em massa).
No método de produzir o coque de alta resistência, de acordo com a presente invenção, no processo de moagem S1, o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, é ajustado para ser de 50% em massa a 100% em massa (ou 30% em massa a 100% em massa); no processo de secagem (processo de mistura S32), o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto são secados, ao mesmo tempo sendo misturados um com o outro, para formar a mistura com um teor de umidade de 0% em massa a 8% em massa (0% em massa a 7% em massa, quando o teor das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, incluídas no aditivo aglutinante moído, for de 30%-em massa a 100% om massa). Portanto, similarmente às primeira e segunda modalidades acima descritas, mesmo quando o carvão de baixa qualidade, no qual é homogeneizada uma grande quantidade de carvão não aglutinante ou carvão ligeiramente aglutinante, for usado como o carvão bruto, o aditivo aglutinante moído contendo partículas finas com um tamanho de partícula de 0,3 mm ou menos pode ser uniformemente disperso no carvão bruto e a densidade aparente da mistura do aditivo aglutinante moído e o carvão bruto pode ser aperfeiçoada. Portanto, pode ser produzido coque de alta resistência.
Exemplos A seguir, os Exemplos da presente invenção serão descritos. As condições dos Exemplos são meramente empregadas como exemplos para examinar a operabilidade e o efeito da presente invenção, e a presente invenção não está limitada a estes exemplos. A presente invenção pode empregar diversas condições para atingir o objetivo da invenção, sem sair do escopo da invenção. (Exemplos) Os aditivos aglutinantes sólidos à base de petróleo, com teores totais de enxofre (T-S) como mostrados na Tabela 2 e pontos de amolecimento como mostrados nas Tabelas 3 a 7, foram moídos para obter aditivos aglutinantes moídos contendo partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm e partículas com um tamanho de partícula de 3 mm ou menos, com os teores mostrados nas Tabelas 3 a 7 (processo de moagem).
Além disso, os carvões brutos, com as razões de homogeneização mostradas nas Tabelas 3 a 7, foram preparados como o carvão bruto. Entre os carvões brutos mostrados nas Tabelas 3 a 7, uma parte dos carvões brutos foi moída para compatibilizar as porcentagens das partículas com um tamanho de partícula de 3 mm ou menos e as porcentagens das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, que são mostradas nas Tabelas 3 a 7 (processo de moagem de carvão bruto). Tabela 2____________________________________________________________________ A seguir, os carvões brutos dos Exemplos 5-1 a 5-5 e dos Exemplos Comparativos 5-1 a 5-5 foram colocados em uma máquina de secagem e secados (processo de secagem). Então, os carvões brutos secados e os aditivos aglutinantes moídos mostrados na Tabela 5 foram misturados com as razões mostradas na Tabela 5, para obter misturas (processo de mistura) com os teores de água mostrados na Tabela 5. A seguir, a umidade foi adicionada às misturas dos Exemplos 5-1 a 5-5 e dos Exemplos Comparativos 5-1 a 5-5 (processo de ajuste da umidade), para obter misturas com os teores de água mostrados na Tabela 5.
Então, as misturas assim obtidas foram destiladas a seco em um forno de coque, para obter os coques dos Exemplos 5-1 a 5-5 e dos Exemplos Comparativos 5-1 a 5-5 (processo de destilação seca).
Além disso, os carvões brutos dos Exemplos 6-1 a 6-5, dos Exemplos 7-1 a 7-5, dos Exemplos Comparativos 6-1 a 6-5, e dos Exemplos Comparativos 7-1 a 7-5 e os aditivos aglutinantes moídos mostrados nas Tabelas 6 e 7 foram colocados em uma máquina de secagem, com as razões mostradas nas Tabelas 6 e 7, e secados enquanto sendo misturados um com o outro, para obter misturas com os teores de água mostrados nas Tabelas 6 e 7 (processo de mistura e processo de secagem). A seguir, a umidade foi adicionada somente às misturas dos Exemplos 6-1 a 6-5 e dos Exemplos Comparativos 6-1ã 6-5 (processo de------ ajuste da umidade), para obter misturas com os teores de água mostrados na Tabela 6. Então, as misturas assim obtidas foram destiladas a seco, em um forno de coque, para obter os coques dos Exemplos 6-1 a 6-5, dos Exemplos 7-1 a 7-5, dos Exemplos Comparativos 6-1 a 6-5, e dos Exemplos Comparativos 7-1 a 7-5 (processo de destilação seca).
Além disso, os carvões brutos dos Exemplos 1-1 a 1-18 e 2-1 a 2-6 e dos Exemplos Comparativos 1-1 a 1-5, 2-1 a 2-3, e 3-1 a 3-9 e os aditivos aglutinantes moídos nas Tabelas 3 e 4 foram misturados com as razões mostradas nas Tabelas 3 e 4, para obter as misturas (processo de mistura). Então, as misturas foram colocadas em uma máquina de secagem e secadas para obter misturas com os teores de água mostrados nas Tabelas 3 e 4 (processo de secagem). A seguir, a umidade foi adicionada às misturas dos Exemplos 1-1 a 1-18 e 2-1 a 2-6 e dos Exemplos Comparativos 1-1 a 1-5, 2-1 a 2-3, e 3-1 a 3-9 (processo de ajuste da umidade), para obter misturas com os teores de água mostrados nas Tabelas 3 e 4. Então, as misturas assim obtidas foram destiladas a seco, em um forno de coque, para obter os coques dos E-xemplos 1-1 a 1-18 e 2-1 a 2-6 e dos Exemplos Comparativos 1-1 a 1-5, 2-1 a 2-3, e 3-1 a 3-9 (processo de destilação seca).
Além disso, os carvões brutos dos Exemplos Comparativos 4-1 a 4-5 e os aditivos aglutinantes moídos mostrados na Tabela 4 foram misturados, com as razões mostradas na Tabela 4, para obter misturas com os teores de água mostrados na Tabela 4. A seguir, as misturas assim obtidas foram destiladas a seco em um forno de coque, para obter os coques dos Exemplos Comparativos 4-1 a 4-5.
Todas as resistências de coques dos coques obtidos dos Exemplos e dos Exemplos Comparativos foram medidas. Aqui, Dl(15) foi medida como o índice da resistência do coque. Estes resultados das medições são mostrados nas Tabelas 3 a 6 e na figura 4.
Conforme mostrado nas Tabelas 3 a 6, todas as resistências dos coques d osExempiosforamaperfeiçoadassignificativa mentemaisdoque aquelas dos Exemplos Comparativos. A figura 4 é um gráfico ilustrando a relação entre uma resistência (Dl(15)), um teor de umidade de uma mistura, e um teor de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm, que são incluídas em um aditivo aglutinante moído, em relação aos coques dos Exemplos 1-1 a 1-18 e 2-1 a 2-6, e dos Exemplos Comparativos 1-1 a 1-5, 2-1 a 2-3, 3-1 a 3-9, e 4-1 a 4-5.
Conforme ilustrado na figura 4, quando o aditivo aglutinante moído contendo 50% em massa ou mais das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm e o carvão bruto foram misturados, para obter a mistura com o teor de umidade de 8% em massa ou menos, e quan- do o aditivo aglutinante moído contendo 30% em massa ou mais das partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm e o carvão bruto foram misturados, para obter a mistura com o teor de umidade de 7% em massa ou menos. Neste caso, verificou-se que uma resistência do coque igual a, ou maior do que, 85 (Dl(15)) podería ser obtida.
Além disso, mediram-se os tempos de emissão das partículas, que são o período de duração da emissão das partículas que ocorrem quando as misturas eram carregadas para o forno de coque, para obter todos os coques dos Exemplos e dos Exemplos Comparativos. Os seus resultados de medição são mostrados nas Tabelas 3 a 6 e na figura 5.
Conforme mostrado nas Tabelas 3 a 6, todos os tempos de e-missão das partículas dos Exemplos foram iguais a, ou mais curtos do que, 16 segundos. Por outro lado, os tempos de emissão das partículas dos E-xemplos Comparativos 3-1 a 3-9 excederam 16 segundos. A figura 5 é um gráfico ilustrando a relação entre os tempos de emissão das partículas e os teores de água das misturas dos Exemplos 1-1 a 1-18 e 2-1 a 2-6, e dos Exemplos Comparativos 1-1 a 1-5, 2-1 a 2-3, 3-1 a 3-9, e 4-1 a 4-5. Aqui, na figura 5, uma linha pontilhada horizontal representa uma posição onde o tempo de emissão de partículas é 16 segundos, e uma linha pontilhada vertical representa uma posição onde o teor de umidade e 6%._____________________________________________________________________________ Conforme ilustrado na figura 5, à medida que o teor de umidade da mistura torna-se menor, o fenômeno da emissão de partículas dura por um tempo mais longo, e à medida que o teor de umidade da mistura aumenta, o fenômeno de emissão de partículas dura por um tempo mais curto. Especificamente, verificou-se que, quando o teor de umidade da mistura for igual a, ou maior do que, 6% em massa, o tempo de emissão de partículas é igual a, ou mais curto do que, 16 segundos. Além disso, pode ser verificado que, quando o teor de umidade na carga de carvão for menor do que 6% em massa, o tempo de emissão de partículas é significativamente aumentado. Aplicabilidade Industrial Conforme descrito acima, de acordo com a presente invenção, mesmo quando a porcentagem usada do carvão bruto de baixa qualidade (carvão não aglutinante ou carvão ligeiramente aglutinante) for aumentada, o coque tendo uma resistência maior do que aquela na técnica relacionada pode ser produzido em um baixo custo. Portanto, a presente invenção tem uma alta aplicabilidade na indústria de produção de coque.
Lista dos Sinais de Referência 51 processo de moagem 52 processo de moagem de carvão bruto 53, S31, S32 processo de mistura 54, S41 processo de secagem 55 processo de ajuste da umidade 56 processo de destilação seca x carvão bruto y aditivo aglutinante sólido z coque REIVINDICAÇÕES
Claims (5)
1. Método de produzir coque de alta resistência, em que compreende: um processo de moagem (S1) de moer um aditivo aglutinante sólido, para formar um aditivo aglutinante moído contendo 50% em massa a 100% em massa de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm; um processo de mistura (S3) de misturar o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto um com o outro, para preparar uma mistura; um processo de destilação seca (S6) de destilar a seco a mistura; e um processo de secagem (S4) que é efetuado antes do processo de mistura (S3), em paralelo com o processo de mistura (S3), ou antes do processo de destilação seca (S6) e depois do processo de mistura (S3), caracterizado pelo fato de que, quando o processo de secagem (S4) for efetuado antes do processo de mistura (S3), o carvão bruto é secado para ajustar o teor de umidade da mistura do processo de mistura (S3) em uma faixa de 6% em massa a 8% em massa no processo de secagem (S4), quando o processo de secagem (S4) for efetuado em paralelo com o processo de mistura (S3), o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto são secados enquanto sendo misturados, para formar uma mistura com um teor de umidade de 6% em massa a 8% em massa no processo de secagem, e quando o processo de secagem (S4) for efetuado antes do processo de destilação seca (S6) e depois do processo de mistura (S3), a mistura é secada para ajustar o teor de umidade da mistura em uma faixa de 6% em massa a 8% em massa no processo de secagem (S4).
2. Método de produzir coque de alta resistência, de acordo com a reivindicação 1, em que compreende: um processo de moagem (S1) de moer um aditivo aglutinante sólido, para formar um aditivo aglutinante moído contendo 30% em massa a 100% em massa de partículas finas com um tamanho de partícula de 0,01 mm a 0,3 mm; um processo de mistura (S3) de misturar o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto um com o outro, para preparar uma mistura; um processo de destilação seca (S6) de destilar a seco a mistura; e um processo de secagem (S4) que é efetuado antes do processo de mistura (S3), em paralelo com o processo de mistura (S3), ou antes do processo de destilação seca (S6) e depois do processo de mistura (S3), caracterizado pelo fato de que, quando o processo de secagem (S4) for efetuado antes do processo de mistura (S3), o carvão bruto é secado para ajustar o teor de umidade da mistura do processo de mistura (S3) em uma faixa de 6% em massa a 7% em massa no processo de secagem (S4), quando o processo de secagem (S4) for efetuado em paralelo com o processo de mistura (S3), o aditivo aglutinante moído e o carvão bruto são secados enquanto sendo misturados um com o outro, para formar uma mistura com um teor de umidade de 6% em massa a 7% em massa no processo de secagem (S4), e quando o processo de secagem (S4) for efetuado antes do processo de destilação seca (S6) e depois do processo de mistura (S3), a mistura é secada para ajustar o teor de umidade da mistura em uma faixa de 6% em massa a 7% em massa no processo de secagem.
3. Método de produzir coque de alta resistência, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, no processo de moagem (S1), é formado um aditivo aglutinante moído contendo 80% em massa ou mais de partículas com um tamanho de partícula de 3 mm ou menos.
4. Método de produzir coque de alta resistência, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o carvão bruto contém 20% em massa a 60% em massa de um ou de ambos, o carvão ligeiramente aglutinante e o carvão não aglutinante.
5. Método de produzir coque de alta resistência, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, no processo de secagem (S4), a mistura é aquecida em uma temperatura igual ou menor que um ponto de amolecimento do aditivo aglutinante sólido.
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