CN104884588B - 型煤制造方法及型煤制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有优秀的热强度的型煤及其制造方法。所述型煤制造方法包括以下步骤：i)提供粉煤；ii)提供用于抑制型煤的高温粉末化的石墨；iii)提供硬化剂及粘接剂；iv)提供将粉煤、石墨、硬化剂及粘接剂混合的混合物；以及v)通过成型混合物来提供型煤。在提供混合物的步骤中，相对于粉煤的量和石墨的量之和的石墨的量之比可以为大于0且小于0.3。

Description

型煤制造方法及型煤制造装置

技术领域

本发明涉及型煤制造方法及型煤制造装置，更具体地，本发明涉及可通过使用石墨实现优秀的热强度的型煤制造方法及型煤制造装置。

背景技术

熔融还原炼铁法使用对铁矿石进行还原的还原炉以及熔融已还原的铁矿石的熔融气化炉。当在熔融气化炉中熔融铁矿石时，将型煤装入熔融气化炉中作为熔融铁矿石的热源来使用。此时，还原铁在熔融气化炉内被熔融之后，转换为铁水和矿渣并向外部排出。熔融气化炉中装入的型煤形成煤填充床。氧气通过熔融气化炉中设置的鼓风机被吹入之后，燃烧煤填充床而生成燃烧气体。燃烧气体通过煤填充床上升并转换成高温的还原气体。高温的还原气体向熔融气化炉的外部排出，并作为还原气体提供到还原炉。

就使用型煤的情况而言，为了增加铁水的产量并减少燃料费，从而提高铁水制造工艺效率，需要额外的控制手段。为此，需降低型煤在熔融气化炉内的粉末化的量，而且型煤在熔融气化炉内需要保持大粒度。此时，在熔融气化炉内通过确保可使气体和液体顺利通过的通气性及流动性提高各物质间的反应效率和热传递效率。另外，可减少因粉末化而在铁水制造时无法有效使用的微粉的产生量。而且，通过结合各种煤来降低微粉的产生量具有一定的局限性。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种具有优秀的热强度的型煤的制造方法。而且，本发明的另一目的在于提供一种具有优秀的热强度的型煤的制造装置。

技术方案

本发明一实施例涉及的型煤制造方法，所述型煤装入铁水制造装置中熔融气化炉的穹顶部并被迅速加热，所述铁水制备装置包括：用于装入还原铁的熔融气化炉；以及与所述熔融气化炉连接且用于提供所述还原铁的还原炉。本发明一实施例涉及的型煤制造方法包括以下步骤：i)提供粉煤；ii)提供用于抑制型煤的高温粉末化的石墨；iii)提供硬化剂及粘接剂；iv)提供将粉煤、石墨、硬化剂及粘接剂混合的混合物；以及v)通过成型混合物来提供型煤。在所述混合物提供步骤中，石墨的量与粉煤和石墨的量之和的比为大于0且小于或等于0.3。

所述石墨的量与所述粉煤和所述石墨的量之和的比可以为0.1至0.15。石墨可以是鳞状石墨或初生石墨。在所述提供石墨的步骤中，可使用气体压力输送所述石墨并将其保存到石墨储存槽之后再提供。在所述提供混合物的步骤中，所述石墨以不与所述粉煤事先混合的状态，与所述硬化剂及所述粘接剂直接混合。所述气体可含有氮气或副产气体。

在所述提供混合物的步骤中，随着所述石墨的量增加，所述粘接剂的量也会增加。在所述提供型煤的步骤中，若对所述型煤进行X射线衍射分析，则所述型煤会在26°至27°具有X射线峰值。

本发明一实施例涉及的型煤制造装置，包括：i)用于存储粉煤的粉煤储存槽；ii)用于储存石墨的石墨储存槽；iii)与石墨储存槽连接，从而用气体向石墨储存槽压力输送石墨的石墨移送管；iv)用于储存粘接剂的粘接剂储存槽；v)用于储存硬化剂的硬化剂储存槽；vi)相互混合由粉煤储存槽提供的粉煤、由石墨储存槽提供的石墨、由粘接剂储存槽提供的粘接剂以及由硬化剂储存槽提供的硬化剂，以提供混合物的混合器；以及vii)从混合器获得混合物之后成型所述混合物的成型器。石墨储存槽可与混合器直接连接。

有利效果

由于通过使用石墨来制造型煤，所以可大幅提高型煤的冷强度及热强度。即，通过使用石墨，可同时提高因型煤在熔融气化炉中迅速热分解而产生的炭的大小及强度。另外，通过将添加石墨的型煤用于铁水制造工艺，从而可提高作业效率。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的型煤制造方法的顺序图；

图2为本发明一实施例涉及的型煤制造装置的示意图；

图3为与图2的型煤制造装置连接的铁水制造装置的示意图；

图4为与图2的型煤制造装置连接的另一铁水制造装置的示意图；

图5为根据实验例5制造的型煤的照片和对该型煤进行热处理所获得的炭的照片；

图6为根据实验例10至实验例13和比较例1制造的型煤的X射线衍射曲线图。

具体实施方式

第一、第二及第三等术语为了说明多种部分、成分、区域、层及/或分段，但并不局限于此。该术语只在将某一部分、成分、区域、层或分段与其他部分、成分、区域、层或分段区别时使用。因此，下面描述的第一部分、成分、区域、层或分段，在不脱离本发明的范围内可表示为第二部分、成分、区域、层或分段。

在此使用的专业术语只是用来说明特定实施例而提供的，并不是用来限制本发明。在此使用的单数形式在没有表示明确的相反含义的情况下也包含复数形式。在说明书中使用的“包含”的含义细化了特定的特性、区域、整数、步骤、动作、要素及/或成分，而不是排除其他特定的特性、区域、整数、步骤、动作、要素及/或成分的存在或附加。

虽然没有另作定义，包括在此使用的技术术语及科学术语在内的所有用语具有与本领域中的技术人员一般理解的舍义相同的舍义。在一般使用的词典中所定义的用语被附加解释为与相关技术文献和当前公开的内容相符的含义，在没有另行定义的情况下，不被解释为理想的或者非常正式的含义。

下面，参照附图详细说明本发明的实施例，以使本领域的技术人员能够容易实施。但本发明并不局限于在此说明的实施例，可用多种形式实现本发明。

下面使用的术语“石墨”是指属于六方晶系，具有板状结晶，呈黑色，带有金属光泽的物质。另外，石墨包括天然石墨和人工制造的石墨。

图1为示意性地表示本发明一实施例涉及的型煤制造方法的顺序图。图1的型煤制造方法只是为说明本发明而提供，本发明并不局限于此，可对型煤制造方法进行各种变形。

如图1所示，型煤制造方法包括以下步骤：提供粉煤S10；提供石墨S20；提供硬化剂及粘接剂S30；提供将粉煤、石墨、硬化剂及粘接剂混合的混合物S40；以及通过成型混合物来提供型煤S50。此外，型煤制造方法可根据需要还包括其他步骤。

首先，在S10步骤中提供粉煤。对原料煤进行粒度筛选而提供粉煤。例如，可将具有8mm以下粒度的原料煤作为粉煤来提供。即，根据粒度对原料煤进行筛选，分为具有小粒度的粉煤或具有大粒度的块煤。作为原料煤选用具有小粒度的粉煤，从而可制造具有优秀的冷强度的型煤。作为具有超过8mm的粒度的原料煤的块煤，可直接装入到熔融气化炉或者被破碎之后再使用。另外，虽然在图1中没有显示，但为了提高铁水的质量，可将品质调节用煤混合到粉煤中。在此，作为品质调节用煤可使用具有预设数值以上的反射率的煤。

接着，在S20步骤中提供石墨。石墨可使用天然石墨、鳞状石墨或初生石墨等。在此，初生石墨为炼铁工艺的副产物。通过将石墨添加于型煤中，提高将型煤添加于熔融气化炉时生成的炭的粒径和强度。装入到熔融气化炉的型煤中包含的煤，通过收缩及膨胀产生裂缝并被粉末化。因此，为防止裂缝的产生及传播，向型煤中添加热稳定性好的石墨。由于石墨的热稳定性好，因此在型煤内的煤膨胀及收缩时也能保持稳定。因此，石墨起到与制造混凝土或砂浆时所用的骨料类似的作用，能够有效防止型煤的高温粉末化。

随着石墨的添加，型煤的炭的粒径增加。炭的粒径增加意味着型煤不易在熔融气化炉中粉末化，型煤的热强度得到提高。石墨由碳构成，与其他煤相比，石墨中的六角形苯环结构十分发达。即，接近石墨的多环碳结构越发达，通过平面上的多环族结构，型煤可传递电子或热的能力骤增。煤的热导率随煤化度的增加而增加。例如，主要用于炼铁的烟煤的热导率(λ：W·m^-1·K^-1)为1或略高于此。相比于此，石墨的热导率具有比烟煤高数十倍的值。即，石墨的热传递速度非常快。型煤因其热传递特性而在高温下发生粉末化。即，若将型煤热分解成炭的反应分为多个步骤，则投入高温熔融气化炉的常温的型煤从表面向内部发生热传递现象。因此，即使型煤的表面部位达到1000℃的高温，型煤内部仍处于远低于1000℃的状态。这样的型煤内部及外部的温差形成收缩率的差异，而型煤不同部位的收缩率差异将导致龟裂。因此，最终形成粒径小的炭。即，温差越大粉末化现象越严重。

当向型煤中添加热导率高且热膨胀率低的石墨时，型煤内的温差将减少。即，添加石墨之后，型煤整体的温度变得更均匀。因此，可抑制型煤的温差引起的收缩率变化导致的龟裂现象，型煤不会粉末化为小块，而保持大粒径。另外，即使在炭中发生龟裂，热稳定性好的石墨会抑制龟裂的传播。因此，即使在迅速加热型煤的情况下，也可以制造型煤粉末化成大粒或保持型煤原来形状的炭。根据前面所述的原理添加石墨制造型煤时，通过型煤的迅速热分解而获得的炭的粒径大且强度高。

另外，石墨可用气体压力输送之后保存于石墨储存槽中。在此，为防止石墨的被点燃，气体可使用氮气或副产气体。制造型煤时，可以从石墨储存槽中取出石墨使用。

接着，在S30步骤中提供硬化剂及粘接剂。硬化剂可使用生石灰、熟石灰、金属氧化物、飞尘(fly ash)、粘土、表面活性剂、阳离子树脂、速凝剂、纤维质、磷酸、污泥、废塑料、废润滑油等。另外，粘接剂可使用糖蜜、淀粉、糖、高分子树脂、聚表氯醇、焦油、沥青、油、水泥、柏油或水玻璃等。例如，粘接剂采用糖蜜，硬化剂采用生石灰，从而在制造型煤时通过糖酸盐的结合大幅提高型煤的冷强度。

接着，在S40步骤中提供将粉煤、石墨、硬化剂及粘接剂混合的混合物。在此，粉煤、石墨、硬化剂及粘接剂可以任意顺序混合或先混合特定原料。例如，首先混合粉煤和石墨之后混合粘接剂，再混合硬化剂。另外，石墨以不与粉煤事先混合的状态，可与硬化剂及粘接剂直接混合。即，石墨中干燥的焦炭粉尘因包含于其内部的水分量得到调节而无需与粉煤事先混合，因此直接与硬化剂及粘接剂混合。

当将石墨大量添加于型煤中时，需增加作为结合石墨和粉煤的粘接剂的糖蜜或沥青的使用量。即，随着石墨量的增加，需增加粘接剂的量。若在粘接剂的量少的状态下添加石墨，则很难成型型煤，型煤的常温度降低。因此，在型煤的运输或储存过程中导致型煤的粉末化。即，当粘接剂的量过少或过多的情况下，型煤的冷强度降低。因此，将包含在混合物中的粘接剂的量调节为前面所述的范围。例如，可将包含在混合物中的粘接剂的量调节为8.5wt％至9wt％。

另外，虽然在图1中没有表示，但可事先混合粉煤和石墨以制造原料煤，之后再混合硬化剂和粘接剂。从已制造的原料煤中筛选出预设粒度以上的原料煤。接着，通过破碎经筛选的原料煤将原料碳的粒度调节为适合于制造型煤的大小。即，粉煤和石墨经破碎作为原料煤提供。

石墨的量与粉煤和石墨的量之和的比可以是大于0且小于或等于0.3。当石墨的量过多时，型煤的冷强度降低。因此，将石墨的量调节为所述范围。更优选地，石墨的量与粉煤和石墨的量之和的比可以是0.1至0.15。

最后，在S50步骤中通过成型混合物以提供型煤。例如，利用包括一对成型辊的成型器连续压缩混合物，从而可制造型煤。

型煤包含碳。因此，若对型煤进行X射线衍射分析，则型煤在26°至27°具有X射线峰值(2θ)。优选地，型煤在26.6°具有X射线峰值(2θ)。

一般而言，人们尝试利用沥青等粘接剂以提高型煤的热强度的方法。但是，由于型煤在高温下被粉末化，因此需要可增加炭的粒径和强度的有效的手段和方法。另外，即使改变煤的种类也难以提高型煤的热强度。

图2为本发明一实施例的型煤制造装置100的示意图。图2所示的型煤制造装置100只是用于说明本发明而提供，本发明并不局限于此，可对型煤制造装置100的结构进行各种变形。

如图2所示，型煤制造装置100包括粉煤储存槽10、品质调节用煤储存槽20、石墨储存槽30、粘接剂储存槽40、硬化剂储存槽50、混合器60及成型器70。此外，型煤制造装置100还包括破碎器80、混合煤储存槽92、回收煤储存槽94、石墨移送管303、石墨搬运装置305及粒度筛选器801、803、805。根据需要型煤制造装置100还可以包括其他装置。包含于图2所示的型煤制造装置100的各装置的具体结构及运行方法是本发明所属技术领域的技术人员容易理解的，因此在此不再赘述。

粉煤储存槽10储存粉煤。另外，为提高型煤的品质，可使用品质调节用煤，而品质调节用煤储存于品质调节用煤储存槽20中。使煤通过粒度筛选器801后分成块煤和粉煤之后，将粉煤储存于粉煤储存槽10。例如，粉煤可使用具有8mm以下粒度的煤。另外，经粒度筛选器801分出来的块煤也可直接装入熔融气化炉200(如图3所示)。

如图2所示，石墨储存槽30储存通过石墨移送管303从石墨搬运装置305供给的石墨。例如，石墨搬运装置305可选用槽车(tank lorry)等。石墨以气体状态压力输送并从石墨搬运装置305储存于石墨储存槽30之后再提供。此时，气体可选用氮气或副产气体以防止石墨被点燃。副产气体选用炼铁厂内各工艺中产生的气体。石墨以不与粉煤事先混合的状态，与硬化剂及粘接剂直接混合。

另外，为防止输送过程中石墨的磨损，用特殊材料制作石墨移送管303的管道或在管道内表面涂布玄武岩等。石墨被装在大容量的袋子中输送，因此在装载于石墨搬运装置305之后使用为宜，但也可直接拆开袋子后储存到石墨储存槽30。

混合煤经粒度筛选器803分级，利用破碎器80破碎一定粒度以上的混合煤。经破碎的混合煤和小于一定粒度的混合煤储存于混合煤储存槽92。储存于混合煤储存槽92的混合煤提供至混合器60。

如图2所示，粘接剂储存于粘接剂储存槽40中。粘接剂将粉煤和石墨相互结合以制成适合制造型煤的状态。粘接剂储存槽40与混合器60连接以向混合器60提供粘接剂。

另外，硬化剂储存于硬化剂储存槽50。硬化剂与粉煤、石墨及粘接剂相互结合硬化型煤以优化其强度。硬化剂储存槽50与混合器60连接以向混合器60提供硬化剂。

混合器60相互混合粉煤、石墨、粘接剂及硬化剂等，以提供用于制造型煤的混合物。另外，石墨储存槽30还可以直接与混合器60连接以向混合器60供给石墨。由于石墨的水分和粒度得到控制，所以直接可将石墨用于混合器60。

如图2所示，成型器70包括向相反方向旋转的一对辊。向一对辊之间供给混合物以通过一对辊压缩混合物来制造型煤。另外，对制造的型煤再经粒度筛选器805进行分级，之后将粉煤储存于回收煤储存槽94。储存于回收煤储存槽94的粉煤再次供给至混合器60作为型煤的原料来使用。其结果，可提高粉煤的利用率。

图3为与图2的型煤制造装置100连接并使用在型煤制造装置100中制成的型煤的铁水制造装置200的示意图。图3的型煤制造装置200的结构只是为了说明本发明而提供，本发明并不局限于此，所以图3的铁水制造装置200可变形为各种形式。

图3的铁水制造装置200包括熔融气化炉210及还原炉220。此外，铁水制造装置200可根据需要还可包括其他装置。铁矿石装入到还原炉220中并进行还原。装入还原炉220的铁矿石被事先干燥之后，在通过还原炉220的过程中被制造为还原铁。还原炉220为填充床型还原炉，从熔融气化炉210得到还原气体后，在其内部形成填充床。

在图2所示的型煤制造装置100中制成的型煤装入到图3的熔融气化炉210中，从而在熔融气化炉210内部形成煤填充床。在熔融气化部210的上部形成穹顶部2101。在较之熔融气化炉210的其他部分以较宽空间形成的穹顶部2101存在高温的还原气体。型煤在装入熔融气化炉210的穹顶部2101之后，迅速加热并下落到熔融气化炉210的下部。通过型煤的热分解反应生成的炭移动至熔融气化炉210的下部并与通过鼓风机230供给的氧气进行发热反应。因此，型煤可用作将熔融气化炉210维持在高温的热源。另外，炭提供通气性，从而使在熔融气化炉210下部产生的大量的气体和从还原炉220供应的还原铁更容易其均匀地通过熔融气化炉210内的煤填充床。

除所述型煤之外，还可根据需要将块状煤或焦炭装入熔融气化炉210。在熔融气化炉210的外壁安装鼓风机230并吹入氧气。氧气吹入煤填充床形成燃烧区。型煤在燃烧区燃烧产生还原气体。

图4为与图2的型煤制造装置100连接并使用在型煤制造装置100中制成的型煤的另一铁水制造装置300的示意图。图4的型煤制造装置300的结构只是为了说明本发明而提供，本发明并不局限于此，所以图4的铁水制造装置300可变形为各种形式。图4的铁水制造装置300的结构与图3的铁水制造装置200的结构类似，所以相同部分使用相同的附图标记，在此省略其详细说明。

如图4所示，铁水制造装置100包括熔融气化炉210、流化床型还原炉310、还原铁压缩装置320及压缩还原铁储存槽330。在此，压缩还原铁储存槽330可以省略。

制成的型煤装入熔融气化炉210。在此，型煤在熔融气化炉210中产生还原气体，而产生的还原气体供给至流化床型还原炉310。粉末铁矿石供应至流化床型还原炉310并通过从熔融气化炉210供应至流化床型还原炉310还原气体流动而制造还原铁。还原铁经还原铁压缩装置320压缩之后储存于压缩还原铁储存槽330。压缩的还原铁从压缩还原铁储存槽330供给至熔融气化炉210并在熔融气化炉210被熔融。型煤装填于熔融气化炉210变成具有通气性的炭，从而使在熔融气化炉210下部产生的大量的气体和压缩的还原铁更容易且均匀地通过熔融气化炉210内的煤填充床，以制造优质的铁水。另外，通过鼓风机230供给氧气以燃烧型煤。

下面，通过实验例对本发明进行更详细的说明。这些实验例只是为说明本发明而提供，本发明并不局限于此。

实验例

型煤的炭大小的测量实验

通过混合煤和石墨来制造混合物。向相对于100重量的混合物混合8.5重量的糖蜜以制造型煤。另外，为评价通过熔融气化炉的高温穹顶部装入的型煤，向维持1000℃的反应管投入1000g的型煤，以10转/分进行旋转的同时，对型煤进行60分钟的热处理。另外，对通过热处理获得的型煤进行分级。计算筛孔10mm以上的炭的重量与全部炭的总重量的百分比，从而评价型煤的热强度指数。将实验结果整理后表示于下述表1中。

实验例1

使用作为无粘结力的半软焦煤的煤A制造型煤。煤A的挥发物的量为35％。当添加10wt％的石墨制造型煤时，型煤的炭的粒径增加。即，型煤的炭的粒径大于或等于10mm的型煤的炭的比率急剧增加至77.7％。

实验例2

使用作为无粘结力的半软焦煤的煤A制造型煤。煤A的挥发物的量为35％。当添加15wt％的石墨制造型煤时，型煤的炭的粒径增加。即，型煤的炭的粒径大于10mm的型煤的炭的比率急剧增加至91.2％。

实验例3

使用作为无粘结力的半软焦煤的煤A制造型煤。煤A的挥发物的量为35％。当添加30wt％的石墨制造型煤时，型煤的炭的粒径有所增加。即，型煤的炭的粒径大于或等于10mm的型煤的炭的比率增加至89％。

实验例4

使用作为具有强粘结力的焦煤的煤B制造型煤。煤B的挥发物的量为25％。当添加10wt％的石墨制造型煤时，型煤的炭的粒径增加。即，型煤的炭的粒径大于或等于10mm的型煤的炭的比率急剧增加至72.9％。

实验例5

使用作为具有强粘结力的焦煤的煤B制造型煤。煤B的挥发物的量为35％。当添加15wt％的石墨制造型煤时，型煤的炭的粒径增加。即，型煤的炭的粒径大于或等于10mm的型煤的炭的比率急剧增加至93.2％。

图5的a为根据实验例5制造的型煤的照片，而图4的b为对图4的a的型煤进行热处理所获得的炭的照片。

如图5所示，制造几乎保留型煤原来形状的炭。即，炭的粒径维持与热处理前的型煤的粒径几乎相同的水平，以至于型煤的炭的粒径大于或等于10mm的比率高达93.2％。

比较例1

为与实验例进行比较，未添加石墨，而只使用煤A制造型煤。实验过程与所述实验例1相同。此时，在所获得的型煤的炭的大小方面，大于或等于10mm的大粒的比率为12.3％，非常低，这说明型煤被迅速热分解，并被粉末化为小块。

比较例2

使用作为无粘结力的半软焦煤的煤A制造型煤。煤A的挥发物的量为35％。当添加40wt％的石墨制造型煤时，型煤的炭的粒径有所减少。即，型煤的炭的粒径大于或等于10mm的型煤的炭的比率为83.8％，与实验例1至实验例5的型煤的炭的比率相比有所减少。由此可知石墨的添加效果下降。将前面所述的实验例1至实验例5和比较例1及比较例2进行比较，将其结果表示于下述表1中。

型煤的炭强度的测量实验

通过混合煤和石墨制造混合物。向相对于100重量的混合物混合8.5重量的糖蜜以制造型煤。另外，为确认当通过熔融气化炉的高温穹顶部装入的型煤变成炭时，炭的强度是否随炭的大小的增加降低而进行了实验。在与用于高炉的冶金用焦炭的热强度(CSR)测量方法相同的条件下，对炭的强度进行了评价。将炭放入焦炭的热强度(CSR)测量用I型滚筒中，以20转/分旋转600转之后，测量以大于或等于10mm的大小残留的炭的含量。在此，I型滚筒的长度为600mm。对实验结果进行整理后，将其结果表示于下述表1中。在未添加石墨的比较例1的情况下，炭强度为75％，但添加石墨的实验例1至实验例5中的炭的强度都增加至80％以上。

【表1】

根据不同石墨种类的型煤的热强度测量实验

使用初生(kish)石墨和鳞状石墨制造型煤，而且测量型煤的热强度。

实验例6

添加在炼铁工艺中副产的初生石墨以制造型煤。初生石墨是熔解于铁水中的碳成分析出而成的，因此其纯度及结晶性非常好。将向煤A中添加10wt％的初生石墨而制成的型煤变换为炭。此时，型煤的炭的热强度指数为82.7％。另外，表示炭的强度的I滚筒强度指数为86％，比较高。

实验例7

通过添加鳞状石墨以制造型煤。将向煤A添加10wt％的鳞状石墨而制成的型煤变换为炭。此时，型煤的炭的热强度指数为77.7％，与实验例6的型煤的炭的热强度指数相比稍微有点低。另外，表示炭的强度的I滚筒强度指数为84％，与实验例6的型煤的炭的强度类似。

【表2】

型煤的熔融气化炉的作业实验

如上所述，将在实验室确认的结果直接适用于铁水制造用熔融气化炉。因此，确认熔融气化炉的适用效果。将结果进行整理后表示于下述表3中。

实验例8

制造含有2wt％的石墨的型煤，所述型煤将糖蜜作为粘接剂使用。将型煤装入熔融气化炉并观察作业。作业连续进行，而在连续作业期间，煤的种类和糖蜜的使用条件维持在相同的条件。另外，型煤的热强度、熔融气化炉的铁水产量和燃料费为作业期间的平均值。热强度为+16mm，随着石墨的添加热强度大幅增加，而且随着通气性及流通性的改善，铁水产量大幅增加，并且燃料费下降。

实验例9

制造含有3wt％的石墨的型煤，所述型煤将糖蜜作为粘接剂使用。其余的实验过程与所述实验例8相同。实验结果表明，随着通气性及流通性的改善，铁水产量大幅增加，并且燃料费下降。

比较例3

制造未添加石墨的型煤，所述型煤将糖蜜作为粘接剂使用。其余的实验过程与所述实验例8相同。实验结果表明，与实验例2及实验例3相比，型煤的热强度指数及铁水生产量低。

【表3】

添加石墨的型煤的X射线衍射测量实验

添加鳞状石墨或初生石墨而制成的型煤的热品质非常优秀。未添加石墨的型煤与添加石墨而制成的型煤在碳结晶方面存在差异。这可通过X射线衍射分析(X-raydiffractometry)结果确认。即，煤中包含的炭的2θ值在约21°附近出现，但随着煤化度的增加，2θ值也细微增加。

但在添加石墨的型煤中，峰值出现在26.6°附近。可利用这些石墨的结晶特性确认根据本发明的实验例制造的型煤的特性。此时，构成煤的矿物中的SiO₂在与石墨邻近的范围出现峰值，因此为只观察石墨的峰值，通过事先处理过程去除包含于型煤中的杂质。将破碎为63μm以下的型煤试料，在50％的盐酸溶液中，在50℃温度下洗提3小时以上之后，利用蒸馏水清洗。接着，为去除玻璃质(SiO₂)，在加热至50℃的48％的氢氟酸(HF)溶液中，对型煤再次进行3小时以上的二次酸处理之后，用蒸馏水洗涤并进行干燥，从而制造分析用试料。另外，使用铜(Cu)作为靶子，以20kV及100mA的加速电压，以1°/分的速度实施X射线衍射分析。

实验例10

制造含有5wt％的石墨的型煤。其余的型煤制造过程与所述实验例1相同。按照所述方法提取分析用试料。

实验例11

制造含有10wt％的石墨的型煤。其余的型煤制造过程与所述实验例1相同。按照所述方法提取分析用试料。

实验例12

制造含有15wt％的石墨的型煤。其余的型煤制造过程与所述实验例1相同。按照所述方法提取分析用试料。

实验例13

制造含有20wt％的石墨的型煤。其余的型煤制造过程与所述实验例1相同。按照所述方法提取分析用试料。

图6为根据实验例10至实验例13及比较例1制造的型煤的X射线衍射曲线图。

如图6所示，型煤的X射线衍射分析结果表明，在比较例1的情况下2θ值在26.6°完全不出现峰值。相反，在实验例10至实验例13中出现26.6°的峰值。另外，随着石墨配比的增加，峰值的强度明显呈增加趋势。

虽然通过前述内容说明了本发明，但本领域技术人员能够容易理解在不脱离所附的权利要求书中记载的概念及范围的情况下可以进行多种修改及变形。

符号说明

10.粉煤储存槽

20.品质调节用煤储存槽

30.石墨储存槽

40.粘接剂储存槽

50.硬化剂储存槽

60.混合器

70.成型器

85.破碎器

90.干燥器

92.混合煤储存槽

94.回收煤储存槽

100.型煤制造装置

200.铁水制造装置

210.熔融气化炉

220.填充床型还原炉

230.风口

303.石墨移送管

305.石墨搬运装置

310.流化床型还原炉

320.还原铁压缩装置

330.压缩还原铁储存槽

801，803，805.粒度筛选器

2101.穹顶部

Claims (7)

1.一种型煤制造方法，所述型煤装入铁水制造装置中熔融气化炉的穹顶部并被迅速加热，所述铁水制备装置包括：用于装入还原铁的熔融气化炉；以及与所述熔融气化炉连接且用于提供所述还原铁的还原炉，所述型煤制造方法包括以下步骤：

提供粉煤；

提供用于抑制型煤的高温粉末化的石墨；

提供硬化剂及粘接剂；

提供将所述粉煤、所述石墨、硬化剂及粘接剂混合的混合物；以及

通过成型混合物来提供型煤；

在所述混合物提供步骤中，所述石墨的量与所述粉煤和所述石墨的量之和的比为0.1至0.15。

2.根据权利要求1所述的型煤制造方法，其特征在于：所述石墨是鳞状石墨或初生石墨。

3.根据权利要求1所述的型煤制造方法，其特征在于：在所述提供石墨的步骤中，用气体压力输送所述石墨并将其保存到石墨储存槽之后再提供。

4.根据权利要求3所述的型煤制造方法，其特征在于：在所述提供混合物的步骤中，所述石墨以不与所述粉煤事先混合的状态，与所述硬化剂及所述粘接剂直接混合。

5.根据权利要求3所述的型煤制造方法，其特征在于：所述气体含有氮气或副产气体。

6.根据权利要求1所述的型煤制造方法，其特征在于：在所述提供混合物的步骤中，随着所述石墨的量增加，所述粘接剂的量也增加。

7.根据权利要求1所述的型煤制造方法，其特征在于：在所述提供型煤的步骤中，若对所述型煤进行X射线衍射分析，则所述型煤在26°至27°具有X射线峰值。