CN102666789B - 高强度焦炭的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高强度焦炭的制造方法，其具备粉碎工序、混合工序、干馏工序和干燥工序。在所述混合工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述炼焦煤进行干燥，使所述混合工序中的所述混合物的水分含量达到0质量%~8质量%。或者，在与所述混合工序同时进行所述干燥工序的情况下，通过在将所述粉碎粘结补填料和所述炼焦煤混合的同时进行干燥，形成水分含量为0质量%~8质量%的所述混合物。或者，在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前进行所述干燥工序的情况下，通过对所述混合物进行干燥，使所述混合物的水分含量为0质量%~8质量%。

Description

高强度焦炭的制造方法

技术领域

本发明涉及制造高强度焦炭、特别是高炉用的高强度焦炭的方法。

本申请基于2009年11月24日在日本提出申请的特愿2009-266567号并主张其优先权，这里引用其内容。

背景技术

对于高炉操作中作为还原材料采用的焦炭，为了确保炉内的通气性而要求规定的强度。为了制造高强度的焦炭，作为焦炭用原料，需要优质的强粘结煤。可是，优质的强粘结煤在资源上处于枯竭状态。

因此，作为采用低品质的非粘结煤或弱粘结煤（也称为非微粘结煤）来制造高强度的焦炭的技术，至今已提出了多种。

在采用非粘结煤或弱粘结煤来制造焦炭时，如果添加粘结性的补填料（粘结补填料），则焦炭强度提高（例如参照专利文献1及2）。

通常，作为粘结补填料，使用焦油、沥青、石油系粘结料等。优选将焦油等在常温下为液状的粘结补填料与炼焦煤均匀地混炼。此外，优选将沥青等在常温下为固态的粘结补填料加热至熔点以上而液状化，然后与炼焦煤混炼（例如参照专利文献3）。

可是，液状的粘结补填料有时引起管道堵塞或附着在混炼机内等操作上的故障，操作性有难点。此外，固态的粘结补填料需要用于液状化的加热装置，从而增加设备费用及运转费用，有制造成本上升的缺陷。

由此，提出了在将固态粘结补填料粉碎后以固态原状直接与炼焦煤混合的焦炭制造方法（参照专利文献4及5）。更具体而言，例如在专利文献4中，记载了在炼焦煤中以固态原状直接混合含有50%以上的粒径低于3mm的细粒的固态粘结补填料，直接装入焦炭炉进行干馏的高强度焦炭的制造方法。根据专利文献4所述的方法，由于固态粘结补填料均匀地分散在煤粒子中，因此可得到牢固的焦炭结构。

此外，在专利文献4中记载，由于在固态粘结补填料的粒度构成中粒径为0.3mm以下的微细粒容易凝聚，因此优选尽量少地使用粒径为0.3mm以下的微细粒。

此外，提出了作为焦炭炉用配合装入煤，使用将水分干燥到5%以下的低品位配煤和烃沥青物的混合物的高炉用焦炭的制造方法（例如参照专利文献6）。根据专利文献6所述的方法，因装入煤的体积密度大，因而可得到牢固的焦炭组织。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-241072号公报

专利文献2：日本特开2001-262155号公报

专利文献3：日本特开昭57-67686号公报

专利文献4：日本特开2007-002052号公报

专利文献5：日本特开2007-063350号公报

专利文献6：日本特开昭51-41701号公报

发明内容

发明所要解决的问题

可是，在将固态粘结补填料粉碎后以固态原状使用的情况下，在粉碎时产生粒径为0.3mm以下的微粉粒子。如上所述，粒径为0.3mm以下的微粉粒子是容易凝聚的。粒径为0.3mm以下的固态粘结补填料的微粉粒子凝聚形成的模拟粒子即使与炼焦煤混合也不容易破碎，在与炼焦煤混合的期间生长，有时使炼焦煤中的固态粘结补填料的分散性降低。因此，作为固态粘结补填料，例如，即使采用含有粒径低于3mm的细粒的被粉碎得较细的固态粘结补填料，也不能有效地提高炼焦煤中的固态粘结补填料的分散性。所以，在以往的技术中，通过将固态粘结补填料粉碎得较细来提高焦炭强度的效果不充分。

如此，在以往的技术中，在采用较多配合了低品质炼焦煤（非粘结煤或弱粘结煤）的炼焦煤和含有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的固态粘结补填料来制造焦炭时，有时不能得到具有足够强度的焦炭。因此，以往，在将固态粘结补填料粉碎后使用的情况下，以尽量不产生粒径为0.3mm以下的微粉粒子的方式进行粉碎，或即使产生也尽量不使用该微粉粒子。

本发明的目的在于，提供一种高强度焦炭的制造方法，该方法即使在作为炼焦煤采用较多配合有非粘结煤或弱粘结煤的低品质炼焦煤时，通过采用炼焦煤和含有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的固态粘结补填料，也能够制造高强度的焦炭。

用于解决问题的手段

本发明人等为解决上述课题，按以下所示进行了研究。

即，本发明人等着眼于炼焦煤中的粉碎粘结补填料的分散性和焦炭的强度，将固态粘结补填料粉碎，形成含有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料，并将其与含有非粘结煤或弱粘结煤的低品质炼焦煤混合，使得到的混合物的水分含量和粉碎粘结补填料中的粒径为0.3mm以下的微粉粒子的含量最佳化。

其结果是，判明：在将固态粘结补填料粉碎，形成含有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料，并将其与炼焦煤混合形成混合物时，混合物的水分含量和粉碎粘结补填料中含有的通过凝聚形成模拟粒子的粒径为0.3mm以下的微粉粒子的含量，对左右焦炭强度的炼焦煤中的粉碎粘结补填料的分散性有较大的影响。此外，得知：粒径为0.3mm以下的微粉粒子的含量越多，焦炭强度越提高。

而且，发现：通过使粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.3mm以下的微粉粒子的含量和混合物的水分含量在规定的范围，粒径为0.3mm以下的固态粘结补填料的微粉粒子凝聚形成的模拟粒子的粒径达到适合与炼焦煤混合的尺寸，能够使粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中，同时能够提高混合物的体积密度，得到高强度的焦炭。

具体而言，发现：在将含有50质量%以上的粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料与炼焦煤混合形成混合物的情况下，可以将混合物的水分含量规定为8质量%以下，在将含有30质量%以上的粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料与炼焦煤混合形成混合物的情况下，可以将混合物的水分含量规定为7质量%以下。

本发明是基于以上的新见识而完成的，其要旨如下。

（1）一种高强度焦炭的制造方法，其特征在于，其具备以下工序：

粉碎工序，其通过粉碎固态粘结补填料，形成含有50质量%~100质量%的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子的粉碎粘结补填料，

混合工序，其通过混合所述粉碎粘结补填料和炼焦煤来准备混合物，

干馏工序，其对所述混合物进行干馏，和

干燥工序，其在所述混合工序之前、与所述混合工序同时、或者在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前中的任一时候进行干燥；

在所述混合工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述炼焦煤进行干燥，使所述混合工序中的所述混合物的水分含量达到0质量%~8质量%；

在与所述混合工序同时进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过在将所述粉碎粘结补填料和所述炼焦煤混合的同时进行干燥，形成水分含量为0质量%~8质量%的所述混合物；

在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述混合物进行干燥，使所述混合物的水分含量为0质量%~8质量%。

（2）一种高强度焦炭的制造方法，其特征在于，其具备以下工序：

粉碎工序，其通过粉碎固态粘结补填料，形成含有30质量%~100质量%的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子的粉碎粘结补填料，

混合工序，其通过混合所述粉碎粘结补填料和炼焦煤来准备混合物，

干馏工序，其对所述混合物进行干馏，和

干燥工序，其在所述混合工序之前、与所述混合工序同时、或者在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前中的任一时候进行干燥；

在所述混合工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述炼焦煤进行干燥，使所述混合工序中的所述混合物的水分含量达到0质量%~7质量%；

在与所述混合工序同时进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过在将所述粉碎粘结补填料和炼焦煤混合的同时进行干燥，形成水分含量为0质量%~7质量%的所述混合物；

在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述混合物进行干燥，使所述混合物的水分含量为0质量%~7质量%。

此外，将固态粘结补填料粉碎而成的粒径为0.3mm以下的固态粘结补填料的微粉粒子，在输送时或在向干馏工序中采用的焦炭炉中装入粉碎粘结补填料与炼焦煤的混合物时发生扬尘。发烟（扬尘）现象是固态粘结补填料所含的微细粒子如烟一样在空中飞舞的现象。固态粘结补填料的微粉粒子的扬尘污染制造环境。因此，本发明人等着眼于发烟（扬尘）现象。

为了不使固态粘结补填料的微粉粒子的扬尘污染制造环境，在环境管理上，作为防止扬尘的方法，可考虑通过在粉碎后的固态粘结补填料、或者粉碎粘结补填料与炼焦煤的混合物中添加水分来防止扬尘的方法。

可是，如果为了防止固态粘结补填料的粒径为0.3mm以下的微粉粒子的扬尘而进行水分添加，则因固态粘结补填料的微粉粒子凝聚形成模拟粒子，而不能充分得到通过将固态粘结补填料粉碎得较细来提高焦炭强度的效果。此外，如果为了防止固态粘结补填料的微粉粒子的扬尘而进行水分添加，则粉碎粘结补填料与炼焦煤的混合物的体积密度降低，有时焦炭强度不充分。

因而，本发明人等着眼于固态粘结补填料的粒径为0.3mm以下的微粉粒子的扬尘，将粉碎固态粘结补填料而成的粉碎粘结补填料与炼焦煤混合，并使其干燥，将得到的干燥的混合物或粉碎粘结补填料与干燥的炼焦煤混合，然后将得到的混合物与粉碎粘结补填料和炼焦煤混合的同时进行干燥，使得到的干燥的混合物中所含的水分含量最佳化。

其结果是，发现：通过将混合物的水分含量规定为6质量%以上，能够防止微粉粒子的扬尘。

（3）在上述（1）或（2）所述的高强度焦炭的制造方法中，也可以在所述干燥工序之后且在所述干馏工序之前，进一步具备水分调节工序，其添加水分以使所述混合物的水分含量达到6质量%以上。

（4）在上述（1）或（2）所述的高强度焦炭的制造方法中，也可以在所述粉碎工序中，形成含有80质量%以上的粒径为3mm以下的粒子的粉碎粘结补填料。

（5）在上述（1）或（2）所述的高强度焦炭的制造方法中，所述炼焦煤也可以含有20质量%~60质量%的弱粘结煤和非粘结煤中的一者或两者。

（6）根据上述（1）或（2）所述的高强度焦炭的制造方法，其特征在于，在所述干燥工序中，在所述固态粘结补填料的软化点以下的温度下对所述混合物进行加热。

发明效果

根据本发明的上述各方式，即使在作为炼焦煤采用较多配合有非粘结煤或弱粘结煤的低品质炼焦煤时，也能够使具有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中，同时能够提高粉碎粘结补填料与炼焦煤的混合物的体积密度，因而能够制造高强度的焦炭。

附图说明

图1是用于对本发明的高强度焦炭的制造方法的一例子即第1实施方式及第2实施方式的高强度焦炭的制造方法进行说明的流程图。

图2是用于对本发明的高强度焦炭的制造方法的一例子即第3实施方式的高强度焦炭的制造方法进行说明的流程图。

图3是用于对本发明的高强度焦炭的制造方法的一例子即第4实施方式的高强度焦炭的制造方法进行说明的流程图。

图4是表示实施例1-1～1-18、2-1～2-6、比较例1-1～1-5、2-1～2-3、3-1～3-9、4-1～4-5的焦炭的强度（DI（15））、混合物的水分含量和粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的含量之间关系的图。

图5是表示实施例1-1～1-18、2-1～2-6、比较例1-1～1-5、2-1～2-3、3-1～3-9、4-1～4-5的发烟时间和混合物的水分含量的关系的图。

具体实施方式

下面对本发明的各实施方式进行详细说明。

本发明人等认为：只要能够将含有形成模拟粒子的微粉（粒径为0.3mm以下的微细粒子）的固态原状的固态粘结补填料即粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中并混合，就能够在有效利用以往不能有效利用的粒径为0.3mm以下的微细粒子的同时，进一步提高焦炭强度，基于上述构想，对将含有粒径为0.3mm以下的微细粒子的固态粘结补填料均匀地混合在炼焦煤中的方法进行了锐意研究。

本发明人等对固态粘结补填料的微细粒子形成的模拟粒子的性状进行了锐意调査。其结果是，判明以下（x）～（z）。

（x）在固态粘结补填料的微细粒子的表面形成有水薄膜。该水薄膜具有强化微细粒子间的凝聚结合的作用，可形成不容易破碎的模拟粒子。

（y）位于固态粘结补填料的微细粒子的表面的水薄膜通过加热容易消失。而且，如果位于微细粒子的表面的水薄膜消失，则模拟粒子破碎。

（z）通过对含有形成模拟粒子的微细粒子的固态粘结补填料中的水分量及／或含有形成模拟粒子的微细粒子的固态粘结补填料与炼焦煤的混合物中的水分量进行调节，能够将模拟粒子的尺寸（粒径）调整到可防止固态粘结补填料的微粉粒子的扬尘的、适合与炼焦煤均匀混合的尺寸（粒径）。

基于上述见识（x）～（z），如果在固态粘结补填料与炼焦煤的混合前、在固态粘结补填料与炼焦煤的混合中、在固态粘结补填料与炼焦煤的混合后，形成由可与炼焦煤均匀混合的粒径的固态粘结补填料的微细粒子构成的模拟粒子，则能够在防止微粉粒子的扬尘的同时，使含有形成模拟粒子的粒径为0.3mm以下的微细粒子的固态粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中。其结果是，可得到高强度的焦炭。

此外，本发明人等在变换粉碎条件的情况下，用粉碎机对混合在炼焦煤中的固态粘结补填料进行了粉碎，并对粉碎后的固态粘结补填料中所含的粒径为3mm以下的微细粒子的含量（质量%）和粒径为0.3mm以下的微细粒子的含量（质量%）进行了测定。

其结果是，在粉碎的固态粘结补填料中，在0.3mm以下的微细粒子的含量为30质量%以上时，3mm以下的微细粒子的含量为80质量%以上，3mm以下的微细粒子的含量的变化量小。与此相对，即使在3mm以下的微细粒子的含量为80质量%以上的区域，0.3mm以下的微细粒子的含量的变化量也大。

由此，本发明人等采用粒径为0.3mm以下的固态粘结补填料的微细粒子的含量（质量%），作为评价粉碎的固态粘结补填料（粉碎粘结补填料）的性状、即评价模拟粒子形成能力的指标（固态粘结补填料的性状指标）。

然后，本发明人等将固态粘结补填料粉碎，形成含有0.3mm以下的微细粒子的粉碎粘结补填料，将2质量%的粉碎粘结补填料混合在炼焦煤中形成混合物，用干燥机将混合物干燥，形成水分含量为7质量%的干燥混合物，对干燥混合物进行干馏，制造焦炭，调查了固态粘结补填料的性状指标（固态粘结补填料的粒径为0.3mm以下的微细粒子的含量）与焦炭的品质指标的关系。再有，作为焦炭的品质指标，采用基于JIS K 2151中规定的转鼓旋转强度试验法旋转150次的15mm以上的重量比例（以下记载为DI（15））。

其结果是，在粉碎粘结补填料含有33.9质量%的0.3mm以下的微细粒子时，确保了高的焦炭强度（DI（15））。此外，如果将粉碎粘结补填料中所含的0.3mm以下的微细粒子的含量从33.9质量%增加到48.3质量%，则焦炭强度（DI（15））提高。增加粉碎粘结补填料中所含的0.3mm以下的微细粒子的含量导致的焦炭强度（DI（15））的提高及其它品质的提高，可推断是由于基于适当的水分量微细粒子形成适合与炼焦煤混合的粒径的模拟粒子，粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中。

本实施方式的基本的技术思想是，将（i）凝聚而形成模拟粒子的微粉、具体而言粉碎固态粘结补填料而成的粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子的含量与（ii）将粉碎粘结补填料和炼焦煤混合而成的混合物中所含的水分含量调节到所需范围。

“第1实施方式”

图1是用于对本发明的高强度焦炭的制造方法的一例子即第1实施方式的高强度焦炭的制造方法进行说明的流程图。

如图1所示，第1实施方式的高强度焦炭的制造方法具备粉碎工序S1、炼焦煤粉碎工序S2、混合工序S3、干燥工序S4、水分调节工序S5和干馏工序S6。

粉碎工序S1如图1所示，是将固态粘结补填料x粉碎，形成含有50质量%~100质量%的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子的粉碎粘结补填料的工序。粉碎粘结补填料为将固态粘结补填料x粉碎的原状（固态原状）。

在本实施方式中，为得到具有足够强度的焦炭，将粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子规定为50质量%以上。再有，粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.3mm以下的微细粒子的含量越增加，越能够使粉碎粘结补填料更加均匀地分散在炼焦煤中，越能够提高焦炭的强度，因此是优选的。

此外，对于粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.3mm以下的微细粒子，粒径越细越能够提高焦炭的强度，是优选的，但为了能够采用筛子高效率地进行粒径分类，将粒径规定为0.01mm以上。此外，如果使粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.3mm以下的微细粒子的粒径减细，则在输送时或向干馏工序中采用的焦炭炉中装入粉碎粘结补填料与炼焦煤的混合物时容易发生扬尘，因此优选将粒径规定为0.1mm以上。

此外，在粉碎工序S1中，为了将粉碎粘结补填料更加均匀地分散在炼焦煤中，优选形成含有80质量%以上的粒径为3mm以下的粒子的粉碎粘结补填料。

作为固态粘结补填料x，能够采用可大量得到的石油系沥青或煤系沥青等，优选采用软化点为180℃以下的，更优选采用140℃以下的。

炼焦煤粉碎工序S2如图1所示，是在混合工序S3之前，通过将炼焦煤y粉碎，形成含有75质量%以上的粒径为3mm以下的粒子、且含有0质量%~30质量%的粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的粉碎物的工序。

关于炼焦煤y的微粉粒子，为了使粉碎粘结补填料更加均匀地分散在炼焦煤中，优选粒径为0.3mm以下，为了能够采用筛子高效率地进行粒径分类，优选粒径为0.01mm以上。此外，如果炼焦煤y中含有上述粒径范围的微粉粒子，则能够使粉碎粘结补填料更加均匀地分散在炼焦煤中，是优选的，但由于在输送时或在向干馏工序中所用的焦炭炉装入粉碎粘结补填料与炼焦煤的混合物时容易发生扬尘，因此炼焦煤y中的上述粒范围的微粉粒子的含量优选为30质量%以下。

炼焦煤粉碎工序S2也可以不进行，但通过进行炼焦煤粉碎工序S2，能够使粉碎粘结补填料更加均匀地分散在炼焦煤中。此外，在炼焦煤粉碎工序S2中，为了使粉碎粘结补填料更加均匀地分散在炼焦煤中，更优选通过将炼焦煤y粉碎来形成含有100质量%的粒径为3mm以下的粒子的粉碎物。

此外，炼焦煤y优选含有20质量%~60质量%的弱粘结煤和非粘结煤中的一者或两者。如果炼焦煤y中所含的弱粘结煤和非粘结煤中的一者或两者的含量为20质量%以上，则可充分得到使炼焦煤y中所用的强粘结煤的使用量降低的效果。

此外，如果炼焦煤y中所含的弱粘结煤和非粘结煤中的一者或两者的含量超过60质量%，则即使添加粘结补填料，也难确保（DI（15））85以上的焦炭强度。

混合工序S3是将含有凝聚形成模拟粒子的粒径为0.3mm以下的微粉粒子的固态原状的固态粘结补填料即粉碎粘结补填料与在炼焦煤粉碎工序S2中粉碎了的炼焦煤进行混合，形成混合物的工序。粉碎粘结补填料与炼焦煤的混合比没有特别的限定，但在采用含有20质量%~60质量%的弱粘结煤和非粘结煤中的一者或两者的炼焦煤y时，为了确保（DI（15））85以上的焦炭的强度，优选为0.5质量%∶100质量%（粉碎粘结补填料∶炼焦煤）～5质量%∶100质量%的范围。

干燥工序S4是采用干燥机等对混合物进行干燥，形成水分含量为0质量%~8质量%的干燥混合物的工序。

如果干燥混合物的水分含量过剩，则固态粘结补填料中所含的粒径为0.3mm以下的微细粒子凝聚形成的模拟粒子生长超过适合与炼焦煤均匀混合的尺寸（粒径），导致模拟粒子的粗大化，同时导致模拟粒子的尺寸（粒径）的不整齐。因此，固态粘结补填料难以均匀地分散在炼焦煤中，焦炭强度降低，或焦炭强度的偏差增大。

对于形成适合与炼焦煤均匀混合的尺寸（粒径）的固态粘结补填料的模拟粒子所需要的干燥混合物的水分含量，依赖于固态粘结补填料的种类、性状指标即将固态粘结补填料粉碎而成的粉碎粘结补填料中所含的0.3mm以下的微细粒子的含量。

如果干燥混合物的水分含量超过8质量%，则不能形成适合与炼焦煤混合的粒径的模拟粒子，难以使粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中，焦炭的强度变得不充分。关于干燥混合物的水分含量，为了使粉碎粘结补填料更加均匀地分散在炼焦煤中，优选较低，具体而言更优选为7质量%以下。

再有，干燥混合物的水分含量也可以为0质量%，但为了能够缩短混合物的干燥所需的时间、高效率地进行干燥工序S4，同时能够防止输送时或将干燥混合物装入焦炭炉时发生的扬尘，优选为6质量%以上。再有，在干燥混合物的水分含量为6质量%以上时，即使在干燥工序S4后且在干馏工序S6前不进行使干燥混合物的水分含量达到6质量%以上的添加水分的水分调节工序S5，也能够充分防止扬尘。因此，与进行水分调节工序S5时相比，能够高效率地制造焦炭。

在干燥工序S4中，优选在固态粘结补填料的软化点以下的温度下对混合物进行加热。由此，通过在固态粘结补填料不液化及不熔化的温度下对混合物进行加热，能够高效率地得到干燥混合物。具体而言，在干燥工序S4中对混合物进行加热的温度更优选为100℃以下。此外，为了高效率地对混合物进行干燥，在干燥工序S4中对混合物进行加热的温度优选为50℃以上。

水分调节工序S5是在干燥工序S4后且在干馏工序S6前为使干燥混合物的水分含量达到6质量%以上而添加水分的工序。通过进行水分调节工序S5，能够防止干燥混合物的粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.3mm以下的微粉粒子发生扬尘。再有，水分调节工序S5在干燥工序S4后的干燥混合物的水分含量为6质量%以上时或不需要防止扬尘时，也可以不进行。

如果干燥混合物的水分含量为6质量%以上，则固态粘结补填料中所含的粒径为0.3mm以下的微细粒子凝聚形成的模拟粒子不破碎，不发生扬尘。可是，如果干燥混合物的水分含量低于6质量%，则固态粘结补填料的模拟粒子破碎，大量产生微细粒子，出现发烟（扬尘）现象。所以，推断通过形成固态粘结补填料的微粉粒子不破碎的模拟粒子，防止固态粘结补填料的微粉粒子发生扬尘所需的干燥混合物的水分含量为6质量%以上。

如果因固态粘结补填料的模拟粒子破碎，微细粒子大量产生而发烟，则损失干燥混合物中的固态粘结补填料，污染操作环境。所以，从对将固态粘结补填料和炼焦煤混合而成的干燥混合物装入焦炭炉时的发烟（扬尘）现象进行抑制的观点出发，优选通过进行水分调节工序S5使干燥混合物的水分含量在6质量%以上。通过使干燥混合物的水分含量在6质量%以上，能够使将干燥混合物装入焦炭炉时的发烟时间设定在美国大气法（CleanAir Act）中的基准值的16秒以下。

再有，如以下所示，能够采用固态粘结补填料中所含的0.3mm以下的微细粒子作为形成模拟粒子的微细粒子。采用表1对其理由进行说明。

表1中示出水分含量为5.3质量%的装入煤（固态粘结补填料和炼焦煤的混合物）的集尘粉尘的粒度分布的测定结果。

表1

表1所示的装入煤，由于水分含量（调湿水分）为6质量%以下，因而在装入焦炭炉时产生发烟。此外，认为表1所示的装入煤的集尘粉尘是由固态粘结补填料的微细粒子构成的模拟粒子破碎而生成的。如表1所示，集尘粉尘的粒度为300μm以下（＝0.3mm［表1中，参照最左栏的粒径］）。由此推测粒径为0.3mm以下的微细粒子形成模拟粒子。所以，能够采用固态粘结补填料中所含的粒径为0.3mm以下的微细粒子作为形成模拟粒子的微细粒子。

干馏工序S6是对干燥混合物进行干馏的工序。干燥混合物的干馏能够采用焦炭炉进行。如图1所示，通过进行干馏工序S6可得到焦炭z。

本实施方式的高强度焦炭的制造方法具备下述工序：将固态粘结补填料粉碎形成含有50质量%~100质量%的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子的粉碎粘结补填料的粉碎工序S1、将粉碎粘结补填料和炼焦煤混合形成混合物的混合工序S3和对混合物进行干馏的干馏工序S6，在混合工序S3之后且在干馏工序S6之前（在混合工序S3和干馏工序S6之间），还具有通过对混合物进行干燥使混合物的水分含量在0质量%~8质量%的干燥工序S4。所以，即使在作为炼焦煤采用较多配合有非粘结煤或弱粘结煤的低品质炼焦煤时，也能够将具有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中，同时提高粉碎粘结补填料和炼焦煤的混合物的体积密度，因而能够制造高强度的焦炭z。

此外，本实施方式的高强度焦炭的制造方法中由于具备在干燥工序S4之后在干馏工序S6之前、为使干燥混合物的水分含量达到6质量%以上而添加水分的水分调节工序S5，因此能够采用炼焦煤和含有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料，在防止粉碎粘结补填料的微粉粒子的扬尘的同时，能够制造高强度的焦炭z。

“第2实施方式”

在上述第1实施方式中，举例对将含有50质量%~100质量%的粒径为0.01mm以上~0.3mm的微粉粒子的粉碎粘结补填料与炼焦煤混合形成混合物，且将混合物的水分含量规定为0质量%~8质量%的情况进行了说明，在本实施方式中，对将含有30质量%~100质量%的粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的粉碎粘结补填料与炼焦煤混合形成混合物，且将混合物的水分含量规定为0质量%~7质量%的情况进行说明。

在本实施方式的高强度焦炭的制造方法中，除了粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的含量和混合物的水分含量以外，能够采用与第1实施方式相同的方法。

本实施方式的高强度焦炭的制造方法具备下述工序：将固态粘结补填料粉碎形成含有30质量%~100质量%的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子的粉碎粘结补填料的粉碎工序、将粉碎粘结补填料和炼焦煤混合形成混合物的混合工序和对混合物进行干馏的干馏工序，在混合工序之后且在干馏工序之前（在混合工序和干馏工序之间），具有通过对混合物进行干燥使混合物的水分含量在0质量%~7质量%的干燥工序。

在本实施方式中，为了形成具有足够强度的焦炭，将粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子规定为30质量%以上，但为了进一步提高焦炭的强度，优选规定为40质量%以上，更优选规定为50质量%以上。

此外，在本实施方式中，由于粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子的含量为30质量%~100质量%，因此如果干燥混合物的水分含量超过7质量%，则不形成适合与炼焦煤混合的粒径的模拟粒子，难以将粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中，有时焦炭的强度不足。

为了使粉碎粘结补填料更加均匀地分散在炼焦煤中，干燥混合物的水分含量优选较少，具体而言更优选为6.5质量%以下。

再有，干燥混合物的水分含量也可以为0质量%，但为了能够缩短混合物的干燥所需要的时间，高效率地进行干燥工序，同时防止在输送时或将干燥混合物装入焦炭炉时发生的扬尘，优选为6质量%以上。再有，在干燥混合物的水分含量为6质量%以上时，即使在干燥工序后且在干馏工序前不进行为使干燥混合物的水分含量达到6质量%以上而添加水分的水分调节工序，也能够充分防止扬尘。因此，与进行水分调节工序时相比，能够高效率地制造焦炭。

在本实施方式中，粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的含量为30质量%~100质量%，但通过对混合物进行干燥，形成水分含量为0质量%~7质量%的干燥混合物，能够使含有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中。

所以，在本实施方式的高强度焦炭的制造方法中，也与上述第1实施方式同样，即使在作为炼焦煤采用较多配合有非粘结煤或弱粘结煤的低品质炼焦煤时，也能够使具有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中，同时提高粉碎粘结补填料和炼焦煤的混合物的体积密度，因而能够制造高强度的焦炭。

“第3实施方式”

图2是用于对本发明的高强度焦炭的制造方法的一例子即第3实施方式的高强度焦炭的制造方法进行说明的流程图。在上述1实施方式及第2实施方式中，在混合工序S3之后且在干馏工序S6之前进行干燥工序S4，但如图2所示，在第3实施方式的高强度焦炭的制造方法中，在混合工序S31之前进行干燥工序S41。

在本实施方式的高强度焦炭的制造方法中，除了在混合工序S31之前进行干燥工序S41以外，能够采用与第1实施方式或第2实施方式相同的方法。

即，本实施方式的高强度焦炭的制造方法如图2所示具备下述工序：将固态粘结补填料粉碎形成含有50质量%~100质量%（或30质量%~100质量%）的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子的粉碎粘结补填料的粉碎工序S1、炼焦煤粉碎工序S2、将粉碎粘结补填料和炼焦煤混合形成混合物的混合工序S31、水分调节工序S5和对混合物进行干馏的干馏工序S6，在混合工序S31之前，进行使炼焦煤干燥、使混合工序中的混合物的水分含量达到0质量%~8质量%（在粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子为30质量%~100质量%时，为0质量%~7质量%）的干燥工序S41。

本实施方式的干燥工序S41是通过采用干燥机等对粉碎了的炼焦煤进行干燥，使混合工序S31中的混合物的水分含量达到0质量%~8质量%（在粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子为30质量%~100质量%时，为0质量%~7质量%）的工序。

干燥工序S41预先算出进行了干燥工序S41后的炼焦煤的水分含量的范围的目标值，以达到该目标值的方式进行炼焦煤的干燥。进行了干燥工序S41后的炼焦煤的水分含量的目标值可通过以下来算出。即，采用粉碎粘结补填料的水分含量和混合物中含有的粉碎粘结补填料的含量，决定混合工序中的混合物的水分含量在上述范围内的炼焦煤的水分含量范围。

再有，进行了干燥工序S41后的炼焦煤的水分含量也可以为0质量%，但为了能够缩短炼焦煤的干燥所需的时间、高效率地进行干燥工序S4，同时能够防止输送时或将干燥混合物装入焦炭炉时发生的扬尘，混合物的水分含量优选为6质量%以上。

再有，在通过将粉碎粘结补填料和进行了干燥工序S41后的炼焦煤混合，使得到的干燥混合物的水分含量在6质量%以上时，即使在干燥工序S41之后且在干馏工序S6之前不进行为使干燥混合物的水分含量达到6质量%以上而添加水分的水分调节工序S5，也能够充分防止扬尘。因此，与进行水分调节工序S5时相比较，能够高效率地制造焦炭。

在干燥工序S41中，优选对炼焦煤进行加热。由此，能够高效率地对炼焦煤进行干燥。对炼焦煤进行加热的温度没有特别的限定，但为了在进行了干燥工序S41后进行的混合工序S31中，防止与炼焦煤接触的固态粘结补填料发生液化及熔化，优选为固态粘结补填料的软化点以下的温度。

混合工序S31是将含有凝聚形成模拟粒子的粒径为0.3mm以下的微粉粒子的固态原状的固态粘结补填料即粉碎粘结补填料和在炼焦煤粉碎工序S2中被粉碎、在干燥工序S41中被干燥的炼焦煤混合，形成混合物的工序。

在本实施方式的高强度焦炭的制造方法中，在粉碎工序S1中，将粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的含量规定为50质量%~100质量%（或30质量%~100质量%），在干燥工序S41中，混合工序S31中的混合物的水分含量为0质量%~8质量%（在粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子为30质量%~100质量%时，为0质量%~7质量%）。因此，与上述第1实施方式及第2实施方式同样，即使在作为炼焦煤采用较多配合有非粘结煤或弱粘结煤的低品质炼焦煤时，也能够将具有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中，同时提高粉碎粘结补填料和炼焦煤的混合物的体积密度，能够制造高强度的焦炭。

“第4实施方式”

图3是用于对本发明的高强度焦炭的制造方法的一例子即第4实施方式的高强度焦炭的制造方法进行说明的流程图。在上述第1实施方式及第2实施方式中，在混合工序S3之后且在干馏工序S6之前进行干燥工序S4，但如图3所示，在第3实施方式的高强度焦炭的制造方法中，与混合工序S32同时进行干燥工序。

在本实施方式的高强度焦炭的制造方法中，除了与混合工序S32同时进行干燥工序以外，能够采用与第1实施方式或第2实施方式相同的方法。

即，本实施方式的高强度焦炭的制造方法如图3所示具备下述工序：通过将固态粘结补填料粉碎形成含有50质量%~100质量%（或30质量%~100质量%）的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子的粉碎粘结补填料的粉碎工序S1、炼焦煤粉碎工序S2、将粉碎粘结补填料和炼焦煤混合形成混合物的混合工序S32、水分调节工序S5和对混合物进行干馏的干馏工序S6，与混合工序S32同时，将粉碎粘结补填料和炼焦煤一边混合一边干燥，形成水分含量为0质量%~8质量%（在粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子为30质量%~100质量%时，为0质量%~7质量%）的混合物的干燥工序。所以，在本实施方式中，混合工序S32兼备干燥工序。

本实施方式的干燥工序（混合工序S32），是一边混合粉碎粘结补填料和炼焦煤，一边采用干燥机等进行干燥，形成水分含量为0质量%~8质量%（在粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子为30质量%~100质量%时，为0质量%~7质量%）的混合物的工序。

在本实施方式的高强度焦炭的制造方法中，在粉碎工序S1中，将粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的含量规定为50质量%~100质量%（或30质量%~100质量%）；在干燥工序（混合工序S32）中，一边混合粉碎粘结补填料和炼焦煤，一边进行干燥，形成水分含量为0质量%~8质量%（在粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子为30质量%~100质量%时，为0质量%~7质量%）的混合物。因此，与上述第1实施方式及第2实施方式同样，即使作为炼焦煤采用较多配合有非粘结煤或弱粘结煤的低品质炼焦煤时，也能够将具有粒径为0.3mm以下的微粉粒子的粉碎粘结补填料均匀地分散在炼焦煤中，同时提高粉碎粘结补填料和炼焦煤的混合物的体积密度，能够制造高强度的焦炭。

实施例

接着，对本发明的实施例进行说明，但实施例的条件是为确认本发明的可实施性及效果而采用的一个条件例，本发明并不限定于这一个条件例。本发明在不脱离本发明的要旨、实现本发明目的的范围内，可采用多种条件。

（实施例）

将具有表2所示的总硫量（T-S）及表3～表7所示的软化点的石油系的固态粘结补填料粉碎，得到具有表3～表7所示的粒径为0.01mm~0.3mm的微细粒子的含量及粒径为3mm以下的粒子的含量的粉碎粘结补填料（粉碎工序）。

此外，作为炼焦煤，准备表3～表7所示的配合比的炼焦煤。将表3～表7所示的炼焦煤中的一部分炼焦煤粉碎，达到表3～表7所示的粒径为3mm以下的粒子的比例，同时达到粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的比例（炼焦煤粉碎工序）。

表2

固态粘结补填料的种类	总硫量T-S（%）
		石油系A	5.8
石油系B	1.7

接着，将实施例5-1～5-5、比较例5-1～5-5的炼焦煤装入干燥机，进行干燥（干燥工序）。然后，将干燥的炼焦煤和表5所示的粉碎粘结补填料按表5所示的比例混合，形成表5所示的水分含量的混合物（混合工序）。

然后，在实施例5-1～5-5、比较例5-1～5-5的混合物中添加水分（水分调节工序），形成表5所示的水分含量的混合物。然后，用焦炭炉对如此得到的混合物进行干馏，形成实施例5-1～5-5、比较例5-1～5-5的焦炭（干馏工序）。

此外，将实施例6-1～6-5、实施例7-1～7-5、比较例6-1～6-5、比较例7-1～7-5的炼焦煤和表6及表7所示的粉碎粘结补填料按表6及表7所示的比例装入干燥机，一边混合一边干燥，形成表6及表7所示的水分含量的混合物（混合工序及干燥工序）。然后，只在实施例6-1～6-5、比较例6-1～6-5的混合物中添加水分（水分调节工序），形成表6所示的水分含量的混合物。然后，用焦炭炉对如此得到的混合物进行干馏，形成实施例6-1～6-5、实施例7-1～7-5、比较例6-1～6-5、比较例7-1～7-5的焦炭（干馏工序）。

此外，将实施例1-1～1-18、2-1～2-6、比较例1-1～1-5、2-1～2-3、3-1～3-9的炼焦煤和表3及表4所示的粉碎粘结补填料按表3及表4所示的比例混合，形成混合物（混合工序）。接着，将混合物装入干燥机进行干燥，形成表3及表4所示的水分含量的混合物（干燥工序）。

然后，在实施例1-1～1-18、2-1～2-6、比较例1-1～1-5、2-1～2-3、3-1～3-9的混合物中添加水分（水分调节工序），形成表3及表4所示的水分含量的混合物。然后，用焦炭炉对如此得到的混合物进行干馏，形成实施例1-1～1-18、2-1～2-6、比较例1-1～1-5、2-1～2-3、3-1～3-9的焦炭（干馏工序）。

此外，将比较例4-1～4-5的炼焦煤和表4所示的粉碎粘结补填料按表4所示的比例混合，形成表4所示的水分含量的混合物。

然后，用焦炭炉对得到的混合物进行干馏，形成比较例4-1～4-5的焦炭。

对如此得到的所有实施例及所有比较例的焦炭的强度进行了测定。再有，作为焦炭强度的指标，测定了DI（15）。其测定结果示于表3～表6、图4。

如表3～表6所示，在所有实施例中，与所有比较例相比，焦炭强度都显著提高。

图4是表示实施例1-1～1-18、2-1～2-6、比较例1-1～1-5，2-1～2-3、3-1～3-9、4-1～4-5的焦炭的强度（DI（15））、混合物的水分含量和粉碎粘结补填料中所含的粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的含量之间的关系的图。

如图4所示，在将含有50质量%以上的粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的粉碎粘结补填料与炼焦煤混合形成混合物的情况下，将混合物的水分含量规定为8质量%以下，在将含有30质量%以上的粒径为0.01mm~0.3mm的微粉粒子的粉碎粘结补填料与炼焦煤混合形成混合物的情况下，确认了只要将混合物的水分含量规定为7质量%以下，就能确保DI（15））85以上的焦炭强度。

此外，为得到所有实施例及所有比较例的焦炭，对将混合物装入焦炭炉时产生的发烟持续的时间即发烟时间进行了调查。其测定结果示于表3～表6、图5。

如表3～表6所示，所有实施例的发烟时间都为16秒以下。与此相对，在比较例3-1～3-9中，发烟时间超过16秒。

图5是表示实施例1-1～1-18、2-1～2-6、比较例1-1～1-5、2-1～2-3、3-1～3-9、4-1～4-5的发烟时间与混合物的水分含量的关系的图。再有，在图5中，横方向的虚线表示发烟时间为16秒的位置，纵方向的虚线表示水分含量为6%的位置。

如图5所示，关于发烟现象，混合物的水分含量越少持续时间越长，混合物的水分含量越多持续时间越短。具体而言，在混合物的水分含量为6质量%以上时，确认了发烟时间为16秒以下。此外，如果装入煤中的水分量低于6质量%，则发烟时间有时显著增加。

产业上的可利用性

如前所述，根据本发明，即使提高低品质炼焦煤（非粘结煤或弱粘结煤）的使用比例，也能够以低成本制造强度在以往以上的高强度焦炭。所以，本发明在焦炭制造产业中的可利用性较高。

符号说明

S1  粉碎工序

S2  炼焦煤粉碎工序

S3、S31、S32  混合工序

S4、S41  干燥工序

S5  水分调节工序

S6  干馏工序

x  炼焦煤

y  固态粘结补填料

z  焦炭

Claims (6)

1.一种高强度焦炭的制造方法，其特征在于，其具备以下工序：

粉碎工序，其通过粉碎固态粘结补填料，形成含有50质量％～100质量％的粒径为0.01mm～0.3mm的微细粒子的粉碎粘结补填料，

混合工序，其通过混合所述粉碎粘结补填料和炼焦煤来准备混合物，

干馏工序，其对所述混合物进行干馏，和

干燥工序，其在所述混合工序之前、与所述混合工序同时、或者在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前中的任一时候进行干燥；

在所述混合工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述炼焦煤进行干燥，使所述混合工序中的所述混合物的水分含量达到6质量％～8质量％；

在与所述混合工序同时进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过在将所述粉碎粘结补填料和所述炼焦煤混合的同时进行干燥，形成水分含量为6质量％～8质量％的所述混合物；

在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述混合物进行干燥，使所述混合物的水分含量为6质量％～8质量％。

2.一种高强度焦炭的制造方法，其特征在于，其具备以下工序：

粉碎工序，其通过粉碎固态粘结补填料，形成含有30质量％～100质量％的粒径为0.01mm～0.3mm的微细粒子的粉碎粘结补填料，

混合工序，其通过混合所述粉碎粘结补填料和炼焦煤来准备混合物，

干馏工序，其对所述混合物进行干馏，和

干燥工序，其在所述混合工序之前、与所述混合工序同时、或者在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前中的任一时候进行干燥；

在所述混合工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述炼焦煤进行干燥，使所述混合工序中的所述混合物的水分含量达到6质量％～7质量％；

在与所述混合工序同时进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过在将所述粉碎粘结补填料和炼焦煤混合的同时进行干燥，形成水分含量为6质量％～7质量％的所述混合物；

在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述混合物进行干燥，使所述混合物的水分含量为6质量％～7质量％。

3.一种高强度焦炭的制造方法，其特征在于，其具备以下工序：

粉碎工序，其通过粉碎固态粘结补填料，形成含有30质量％～100质量％的粒径为0.01mm～0.3mm的微细粒子的粉碎粘结补填料，

混合工序，其通过混合所述粉碎粘结补填料和炼焦煤来准备混合物，

干馏工序，其对所述混合物进行干馏，和

干燥工序，其在所述混合工序之前、与所述混合工序同时、或者在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前中的任一时候进行干燥；

水分调节工序，其在所述干燥工序之后且在所述干馏工序之前，添加水分以使所述混合物的水分含量达到6质量％～7质量％；

在所述混合工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述炼焦煤进行干燥，使所述混合工序中的所述混合物的水分含量达到0质量％以上且低于6质量％；

在与所述混合工序同时进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过在将所述粉碎粘结补填料和炼焦煤混合的同时进行干燥，形成水分含量为0质量％以上且低于6质量％的所述混合物；

在所述混合工序之后且在所述干馏工序之前进行所述干燥工序的情况下，在该干燥工序中，通过对所述混合物进行干燥，使所述混合物的水分含量为0质量％以上且低于6质量％。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的高强度焦炭的制造方法，其特征在于，在所述粉碎工序中，形成含有80质量％以上的粒径为3mm以下的粒子的粉碎粘结补填料。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的高强度焦炭的制造方法，其特征在于，所述炼焦煤含有20质量％～60质量％的弱粘结煤和非粘结煤中的一者或两者。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的高强度焦炭的制造方法，其特征在于，在所述干燥工序中，在所述固态粘结补填料的软化点以下的温度下对所述混合物进行加热。