CN106232776A - 高炉用焦炭的制造方法和高炉用焦炭 - Google Patents

高炉用焦炭的制造方法和高炉用焦炭 Download PDF

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CN106232776A CN201580022691.8A CN201580022691A CN106232776A CN 106232776 A CN106232776 A CN 106232776A CN 201580022691 A CN201580022691 A CN 201580022691A CN 106232776 A CN106232776 A CN 106232776A
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Abstract

本发明的高炉用焦炭的制造方法,是具备将经由煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调合在煤中的工序,和干馏上述混煤的工序的高炉用焦炭的制造方法,其中,上述调合工序中的上述无灰煤的调合量为3质量%以上,且混煤的膨胀率为20%以下。

Description

高炉用焦炭的制造方法和高炉用焦炭
技术领域
本发明涉及高炉用焦炭的制造方法和高炉用焦炭。
背景技术
在高炉的炼铁所使用的焦炭中,期待以下三项功能强大:作为铁矿石(氧化铁)的还原材的功能;作为热源(燃料)的功能;以及耐受焦炭自身和铁矿石的载荷而用于确保炉内的通气性的填充材的功能。为了完成这些功能,对于上述焦炭要求一定的强度和反应性(还原性和燃烧性)。
一般来说,焦炭是通过使煤在1000℃至更高的高温下焙干(以下,称为“干馏”。)而制造。得到强度高的焦炭时,使用粘结性高的所谓强粘结煤,但这样的强粘结煤价格比较高。因此,以降低焦炭的制造成本为目的,除了粘结性比强粘结煤低的弱粘结煤以外,将缺乏粘结性的微粘结煤和几乎没有粘结性的非粘结煤(以下,将微粘结煤和非粘结煤合称为“非微粘结煤”。)也作为焦炭原料进行一定量的调合。高强度的焦炭生成的机理相当程度上变得明朗,用于高效率得到高强度焦炭的方法提出有种种(例如,参照国际公开第2010/103828号公报)。
在此,对于干馏过程中的煤粒子的变化进行说明。图1A是示意性地表现这一变化的图,左侧表示干馏前的煤粒子(强粘结煤粒子1和非微粘结煤粒子2)存在于炉体10之中的状态,右侧表示干馏后强粘结煤粒子1膨胀而形成的连续相1a和非微粘结煤粒子2的变质成分2a存在的状态。强粘结煤粒子1在干馏过程中熔融,内含发生的气体而膨胀,与邻接的强粘结煤粒子1结合而形成含有气泡A的连续相1a。强粘结煤的比例在一定高度而非微粘结煤的比例小时,非微粘结煤粒子2在上述连续相形成过程中被强粘结煤合并,因此缺陷难以发生。可是,如图1A,非微粘结煤的比例高时,强粘结煤粒子1之间的粘接受到阻碍,内部有粗大缺陷B的强度低的焦炭生成。
相对于此,作为提高焦炭的强度的方法之一,(1)有使原料煤的填充密度比通常高的方法(参照图1B)。如此提高填充密度而减小粒子间的距离,则空隙被膨胀的强粘结煤填充,能够生成缺陷少的高强度焦炭。另外,(2)通过调合高膨胀性的强粘结煤,也能够改善焦炭的强度(参照图1C)。即,通过调合膨胀率极大的高膨胀性强粘结煤粒子3,因其膨胀致使挤压力作用于非微粘结煤粒子2间,另外,粒子空隙被来自该高膨胀性强粘结煤粒子3的连续相3a有效地填充,因此焦炭强度得到改善。
可是,上述的高强度焦炭的制造方法,具有以下这样的操作上的问题或困难性。首先,上述(1)的提高填充密度的方法,需要进行使煤高度干燥、成形煤的一部分使之高密度化、捣固装料等的机械的处理等特殊的操作,均要花费成本。另外,使原料煤达到高密度有可能对焦炉壁带来高的压力。
其次,(2)使用高膨胀性的强粘结煤的方法中,由于过剩的膨胀发生,导致焦炉壁的损伤和破坏、焦炭从焦炉中排出困难等不能预测的操作上的故障发生的概率有可能提高。作为改善这样的(2)的方法的问题点的对策,提出有(3)通过使用焦油等的粘结剂来抑制煤的熔融状态的粘性的方法(参照日本国特开2001-214171号公报),和(4)控制非微粘结煤的膨胀率的方法(参照日本国特开2008-156661号公报)。但是,在(3)的方法中,无法避免因粘结剂的添加造成的焦炭的制造成本的增加。另外,在(4)的方法中,煤的调合工序复杂化,焦炭的制造成本增加。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】国际公开第2010/103828号公报
【专利文献2】日本国特开2001-214171号公报
【专利文献3】日本国特开2008-156661号公报
发明内容
本发明基于上述这样的情况而形成,其目的在于,提供一种能够一边抑制膨胀对焦炉造成的影响,一边以低成本得到高强度的焦炭的高炉用焦炭的制造方法和这样的高炉用焦炭。
本发明者们为了解决上述课题而锐意研究,其结果发现,在由煤的溶剂萃取处理得到的萃取成分中,通过将熔融状态下显示出高流动性和膨胀性的无灰煤调合在原料煤中达到一定值以上,则能够使混煤的膨胀率为20%以下,从而一边抑制因原料煤的膨胀造成的焦炉的损伤等,一边得到高强度的高炉用焦炭。
即,用于解决上述课题而形成的发明,是具备将经过煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调合在煤而成为混煤的调合工序,和干馏上述混煤的工序的高炉用焦炭的制造方法,其特征在于,使上述调合工序中的上述无灰煤的调合量为3质量%以上,且使混煤的膨胀率为20%以下。
在该高炉用焦炭的制造方法中,以上述范围的调合量将无灰煤调整在煤中,因为该无灰煤在干馏时熔融并填充原料煤的间隙,所以能够提高所得到的焦炭的强度。另外,在该高炉用焦炭的制造方法中,使混煤的膨胀率为上述范围,从而能够抑制混煤的膨胀对焦炉的影响。此外,该混煤的膨胀率的调整,因为能够通过无灰煤的调合很容易地达成,所以在该高炉用焦炭的制造方法中不需要其他的粘结剂等。其结果是,该高炉用焦炭的制造方法,既能够实现炉体的长寿命化,又能够以低成本得到高强度的高炉用焦炭。还有,所谓“膨胀率”,是依据JIS-M8801:2004而测量出的值。
上述调合工序中的混煤的膨胀率为10%以上即可。如此使混煤的膨胀率为10%以上,能够抑制干馏时的粗大的缺陷的发生,进一步提高所得到的焦炭的强度。
调合上述无灰煤的煤含有强粘结煤和非微粘结煤即可,作为上述混煤中的强粘结煤的比例,优选为20质量%以上且50质量%以下。通过使强粘结煤的比例为这样的范围,能够更容易且确实地以低成本得到高强度的高炉用焦炭。还有,所谓“强粘结煤”,一般意思是平均最大反射率Ro为1.3%以上且1.6%以下,且最高流动度MF(ddpm)的对数(logMF)为0.8以上且2.5以下,或Ro为1.0%以上且1.3%以下且logMF为1.5以上且4以下的煤。所谓“非微粘结煤”,一般意思是微粘结煤和非粘结煤的总称,例如Ro低于0.85且logMF为2.5以下,或Ro为0.85以上且logMF为2以下的煤。在此,“平均最大反射率Ro”,是依据JIS-M8816:1992测量的值,“最高流动度MF”,是依据JIS-M8801:2004的吉氏塑性仪法而测量的值。
为了解决上述课题而形成的另一发明,是将通过煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调合在煤中,对于如此得到的混煤进行干馏而成的高炉用焦炭,其特征在于,上述混煤中的上述无灰煤的调合量为3质量%以上,且混煤的膨胀率为20%以下。
该高炉用焦炭,出于上述的理由,既具有高强度,又能够抑制因膨胀对焦炉的影响,能够以低成本制造。
如以上说明,本发明的高炉用焦炭的制造方法,能够一边抑制因膨胀对焦炉的影响,一边以低成本得到高强度的高炉用焦炭。这样的高炉用焦炭,能够作为炼铁材料适用。
附图说明
图1A是说明没有使用无灰煤的现有的焦炭的制造方法的煤的干馏前后的状态的示意图。
图1B是说明没有使用无灰煤的现有的另一焦炭的制造方法(提高填充密度的方法)中的煤的干馏前后的状态的示意图。
图1C是没有使用无灰煤的现有的又一焦炭的制造方法(调合强粘着煤的方法)的煤的干馏前后的状态的示意图。
图2是说明调合有无灰煤的煤的干馏前后的状态的示意图。
具体实施方式
以下,对于本发明的高炉用焦炭的制造方法和高炉用焦炭的实施方式进行说明。
[高炉用焦炭的制造方法]
该高炉用焦炭的制造方法,具备将通过煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调整在煤中的工序(调合工序),和对于上述混煤进行干馏的工序(干馏工序)。
<调合工序>
在调合工序中,将无灰煤调合于作为焦炭的原料的煤中,得到混煤。
(煤)
在该高炉用焦炭的制造方法中,作为焦炭的原料使用的煤未特别限定,能够通过干馏,使强粘结煤、偏强粘结煤、弱粘结煤、微粘结煤,非粘结煤等以煤全体可以融合的适度的比例加以组合使用。特别是原料煤含有强粘结煤和非微粘结煤即可。
作为原料煤中的强粘结煤的比例的上限,从更廉价地制造高品质的焦炭这一观点出发,优选为50质量%,更优选为40质量%。另一方面,作为原料煤的强粘结煤的比例的下限,优选为20质量%,更优选为30质量%。强粘结煤的比例高于上述上限时,焦炭的制造成本有可能增大。反之,强粘结煤的比例低于上述下限时,所得到的焦炭的强度有可能不充分。
原料煤优选为粉碎得微细的粒状。使原料煤为粒状时,作为原料煤的平均粒径D20优选为3mm以下。平均粒径D20高于3mm时,与无灰煤的混合性,和所得到的焦炭的强度有可能不充分。还有,所谓“平均粒径D20”,意思是对于全部粒子,以JIS-Z8801-1:2006所规定的金属制网筛从网眼大的筛起按顺序进行筛分时,留在筛上的粒子的累积体积为全部粒子的体积的20%时的筛孔的大小。
还有,原料煤可以通过风干等而作为干煤,但也可以使用含有水分的状态的原料煤。
(无灰煤)
无灰煤(超精煤(Hypercoal),HPC),是对于煤进行了改质的改质煤的一种,是使用溶剂从煤中尽可能除去灰分和非溶解性成分的改质煤。但是,在不显著损害无灰煤的流动性和膨胀性的范围内,无灰煤也可以含有灰分。一般来说煤含有7质量%以上、20质量%以下的灰分,但在用于该高炉用焦炭的制造方法的无灰煤中含有2%左右,根据情况也可以含有5%左右的灰分。还有,所谓“灰分”,意思是依据JIS-M8812:2004而测量的值。
这样的无灰煤,能够通过如下方式取得,即,将煤混合在与该煤的亲和性高的溶剂中,得到分离出了灰分等不溶于溶剂的成分的萃取液,再通过从该萃取液中除去溶剂的溶剂萃取处理取得。作为溶剂萃取处理的具体的方法,能够使用例如日本国专利第4045229号公报所公开的方法。由这样的溶剂萃取处理得到的无灰煤,实质上不含灰分,而大量含有可溶于溶剂并显示出软化熔融性的有机物,结构上具有从缩合芳环为2或3环的比较低分子量的成分至缩合芳环为5或6环左右的高分子量的成分的宽分子量分布。因此,无灰煤在加热下显示出高流动性,不论作为其原料的煤的品质,一般都会在150℃以上且300℃以下熔融。此外,无灰煤在300℃以上且500℃以下左右的干馏初期过程中一边生成大量的挥发分一边膨胀。另外,因为无灰煤是经过煤和溶剂的混合物(浆料)的脱水而取得,所以水分在0.2质量%以上且3质量%以下的程度,充分地具有放热量。
如此,因此无灰煤其热流动性优异,并且粘结性高,所以能够填充非微粘结煤的粘结性。具体来说,如图2所示,将无灰煤粒子4分散调合于原料煤粒子(强粘结煤粒子1和非微粘结煤2)中,在焦炉内,无灰煤粒子4在比原料煤粒子低的温度下开始流动,也包括温度上升迟缓的焦炉中心部在内,来自于无灰煤粒子4的连续相4a大致均匀地形成。由此,来自于强粘结煤粒子1的连续相1a和非微粘结煤粒子2的变质成分2a连接,粒子间的空隙被填充。此外,因为无灰煤的膨胀性比强粘结煤高,所以即使在承受大的载荷的焦炉的下部,无灰煤粒子4膨胀,煤粒子仍可连接而填充粒子间的空隙。其结果是,会成为焦炭的破坏的起点的煤粒子间的粘接不良(宏观的龟裂)和过剩膨胀(粗大的气孔)的发生等的缺陷得到减轻,能够抑制因焦炉内的位置不同造成的焦炭的品质偏差。另一方面,无灰煤的熔融状态的粘度比强粘结煤小,因此在原料煤中调合有无灰煤的混煤的膨胀率不会过度变大。因此,调合无灰煤,能够使混煤的膨胀率的增加抑制和焦炭的强度提高并立。如此使用无灰煤作为粘结剂,能够一边延长焦炉的寿命,一边以低成本得到高强度的高炉用焦炭。
作为本调合工序中的无灰煤的调合量的下限,优选为3质量%,更优选为4质量%,进一步优选为5质量%。另一方面,作为无灰煤的调合量的上限,优选为15质量%,更优选为12质量%,进一步优选为10质量%。无灰煤的调合量低于上述下限时,无法充分取得上述的煤粒子的连接效果,焦炭的强度有可能不充分。反之,无灰煤的调合量高于上述上限时,混煤的膨胀率变得过高,除了有可能对炉体造成影响以外,焦炭的制造成本也会增大。
还有,上述下限的3质量%能够以如下方式计算。首先,对于不含无灰煤的原料煤进行干馏时的空隙率大体为10体积%。无灰煤能否填满该空隙成为问题。在此无灰煤因其熔融状态下的流动性比通常的煤明显要高,基于JIS法的膨胀率测量不能适用。因此,无灰煤的膨胀率由以下的方法测量。首先,在内径15mm的石英试验管中,塞入粒径粉碎至2mm以下的无烟煤1.8g,和粒径被粉碎至200μm以下的无灰煤0.2g,以3℃/min加热处理至500℃,根据加热后的试料的高度对于加热前的试料的高度的比求得膨胀率V10%(%)。其次,在相同内径15mm的石英试管中,塞入粒径粉碎至2mm以下的无烟煤1.6g,和粒径粉碎200μm以下的无灰煤0.4g,以3℃/min加热处理至500℃,根据加热后的试料的高度对于加热前的试料的高度的比求得膨胀率V20%(%)。无灰煤的膨胀率D(%)由下式(1)求得。
D=(V20%-V10%)/(20-10)×100(%)…(1)
由此方法测量的无灰煤的膨胀率,也会根据无灰煤的原料和制造条件有所不同,但一般为300%左右(200%以上且500%以下)。因此,填充空隙的大部分,例如填充空隙的80%所需要的无灰煤的体积,为10×0.8/300×100%=2.6体积%。无灰煤的比重和原料煤的比重可视为大体相同,因此用于填充上述空隙的无灰煤的质量比例一般认为是3质量%。还有,上述测量方法中使用无烟煤的理由如下。无烟煤在煤之中是煤化度最高的种类,总是作为炼铁焦炭制造用原料煤的一部分使用,但是完全没有粘结性和流动性。上述测量方法中之所以使用无烟煤,正是出于这一理由,即,因为无烟煤在干馏过程中不会熔融或膨胀,所以可期待能够以更高精度推定无灰煤与煤粒子混合而干馏的过程中的膨胀率。
用于该高炉用焦炭的制造方法的无灰煤的作为其原料的煤,品质不特别紧要。另外,从提高分散性,加大焦炭的强度的观点出发,无灰煤优选为粒径小的粒状。作为无灰煤粒子的最大直径的上限,优选为1mm。无灰煤粒子的最大直径超出上述范围时,无法充分取得上述煤粒子的连接效果,焦炭的强度有可能不充分。还有,所谓无灰煤粒子的最大直径,意思是例如以电子显微镜等拍摄的无灰煤粒子的外形的最大长度(2点间的最大距离)。
(混煤)
作为在原料煤调合有无灰煤的混煤的最高流动度的对数(logMF)的下限,优选为1.8,更优选为2,进一步优选为2.1。另一方面,作为混煤的logMF的上限,优选为3,更优选为2.5,进一步优选为2.3。混煤的logMF低于上述下限时,混煤的流动度不足,所得到的焦炭的强度有可能不充分。反之,混煤的logMF高于上述上限时,流动度过剩,有可能在焦炭内容易发生气泡。还有,最高流动度MF主要表示出热流动性的大小,混煤的logMF,意思是原料煤中所含的全部煤和无灰煤的logMF经加权平均的值。
作为混煤的平均最大反射率Ro的下限,优选为0.95,更优选为1。另一方面,作为混煤的平均最大反射率Ro的上限,优选为1.3,更优选为1.2。混煤的平均最大反射率Ro低于上述下限时,由于混煤的煤化度的低而引起煤或无灰煤的膨胀和融合不充分,所得到的焦炭的强度有可能不充分。反之,混煤的平均最大反射率Ro高于上述上限时,膨胀率过高,有可能对炉体造成影响。还有,平均最大反射率Ro主要表示煤化度,混煤的Ro意思是,原料煤中所含的全部煤和无灰煤的Ro经加权平均的值。
作为混煤的膨胀率的上限为20%,优选为19%,更优选为18%。另一方面,作为混煤的膨胀率的下限,优选为10%,更优选为12%,进一步优选为14%。混煤的膨胀率高于上述上限时,有可能发生因混煤的膨胀造成的焦炉的损伤。反之,混煤的膨胀率低于上述下限时,煤或无灰煤的膨胀和融合不充分,所得到的焦炭的强度有可能不充分。还有,煤的膨胀现象,因为在煤粒子间的相互作用下受到影响,所以混煤的膨胀率,不是混煤中所含的煤和无灰煤的膨胀率的加权平均,一般认为准确地预测有困难。
向原料煤中调合无灰煤的调合方法未特别限定,例如能够使用公知的在搅拌机中分别从料斗投入原料煤和无灰煤,一边以常规方法粉碎一边搅拌的方法。使用该方法,能够粉碎无灰煤凝集的二次粒子,并且能够将原料煤粉碎成粒状。另外,也可以混合预先粉碎的煤和无灰煤。
另外,也可以在原料煤中添加无灰煤以外的粘结剂,但该焦炭的制造方法中如上述,煤粒子由无灰煤连接,因此没有加入粘结剂的必要性。因此,从削减成本的观点出发,优选混煤不含无灰煤以外的粘结剂。
<干馏工序>
在干馏工序中,将上述混煤装入焦炉进行干馏,得到焦炭。作为该焦炉,例如能够使用的是,具有每1炉门可以装入30ton左右的炉体的焦炉。
作为混煤装入焦炉时的填充密度的下限,优选为720kg/m3,更优选为730kg/m3。另一方面,作为上述填充密度的上限,优选为850kg/m3,更优选为800kg/m3。上述填充密度低于上述下限时,焦炭的强度有可能不充分。反之,上述填充密度高于上述上限时,施加于炉体的压力变高,有可能损伤炉体,以及由于使混煤的填充密度提高的操作,焦炭的制造成本有可能上升。还有,所谓“填充密度”,意思是依据JIS-K2151:2004测量的容积密度。
作为混煤的干馏温度的下限,优选为950℃,更优选为1000℃。另一方面,作为干馏温度的上限,优选为1200℃,更优选为1050℃。干馏温度低于上述下限时,煤的熔融不充分,焦炭的强度有可能降低。反之,干馏温度高于上述上限时,从炉体的耐热性和燃料消耗的观点出发,制造成本有可能上升。
作为混煤的干馏时间的下限,优选为8小时,更优选为10小时。另一方面,作为干馏时间的上限,优选为24小时,更优选为20小时。干馏时间低于上述下限时,煤的熔融不充分,焦炭的强度有可能降低。反之,干馏时间高于上述上限时,从燃料消耗的观点出发,制造成本有可能上升。
<优点>
该高炉用焦炭的制造方法,能够使无灰煤的调合量在上述范围而调合在煤中,该无灰煤在干馏时熔融并填充原料煤的间隙,因此能够提高所得到的焦炭的强度。另外,该高炉用焦炭的制造方法,通过使混煤的膨胀率在上述范围,能够抑制混煤的膨胀对焦炉造成的影响。此外,该混煤的膨胀率的调整,通过无灰煤的调合便能够容易地达成,因此在该高炉用焦炭的制造方法中不需要其他的粘结剂等。其结果是,该高炉用焦炭的制造方法,既能够实现炉体的长寿命化,又能够以低成本得到高强度的高炉用焦炭。
[高炉用焦炭]
本发明的高炉用焦炭,是将经由煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调合在煤中,对由此得到的混煤进行干馏而成。该高炉用焦炭中,上述混煤中的上述无灰煤的调合量和混煤的膨胀率一般被认为分别在上述的范围。因此,该高炉用焦炭虽然成本低,但具有高强度。
【实施例】
以下,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例限定。
<无灰煤的制造>
使用超精煤连续制造设备(Bench Scale Unit),由以下的方法制造无灰煤。首先,将澳大利亚产烟煤作为无灰煤的原料煤,混合该原料煤5kg(干煤换算质量),和作为溶剂的4倍量(20kg)的1-甲基萘(新日铁化学社制),调制浆料。将该浆料放入内容积30L的间歇式高压釜中并导入氮气,加压至1.2MPa,以370℃加热1小时。将该浆料在维持上述的温度和压力的重力沉降槽内分离成上清液和固体成分浓缩液,从上清液中以蒸馏法分离和回收溶剂,得到2.7kg的无灰煤F。所得到的无灰煤F,灰分为0.9质量%,最高流动度的对数logMF和平均最大反射率Ro如表1所示。粉碎该无灰煤F,使其全部(100质量%)达到最大直径3mm以下。
<实施例1~4和比较例8>
使用如上述这样制造的无灰煤F,按以下的步骤制造实施例1~4和比较例8的高炉用焦炭。
(调合工序)
将上述无灰煤F和表1所示的特性的各种原料煤分别调整至水分7.5质量%,以干煤基准按表2所示的配比进行混合,得到混煤。这时,原料煤使用的是,其全部(100质量%)粉碎至最大直径达到3mm以下的。还有,表1所示的煤和无灰煤的最高流动度MF(dppm),依据JIS-M8801:2004,以吉氏塑性仪法测量。另外,平均最大反射率Ro(%),依据JIS-M8816:1992测量,膨胀率(%)依据JIS-M8801:2004测量。
关于上述混煤,根据各种原料煤和无灰煤各自的配比,计算最高流动度MF。此外,依据JIS-M8801:2004测量混煤的膨胀率。这些值显示在表2。
(干馏工序)
将上述混煤全都放入钢制的干馏甑中,对该干馏甑施加振动,调整至表2所示的填充密度后,放入两面加热式电炉,在氮气流中进行干馏。干馏条件为,以3℃/分钟升温之后,以1000℃加热20分钟。干馏后,从电炉中取出干馏甑自然放冷,得到高炉用焦炭。
<比较例1~7>
以除了不调合无灰煤这一点以外,其余均与上述实施例1~4和比较例8同样的步骤,按表2所示的配比调合原料煤,干馏该混煤,得到比较例1~7的高炉用焦炭。
<比较例9~11>
使用通过与上述无灰煤F同样的步骤得到的表1所示的性状的无灰煤M,以及使用与表1所示的上述实施例1~4和比较例1~8中所使用的不同的原料煤,除以上两点以外,通过与上述实施例1~4和比较例8同样的步骤,按表2所示的配比调合原料煤,干馏该混煤,得到比较例9~11的高炉用焦炭。还有,此比较例9~11,是日本国特开2014-015502号公报所述的实施例的一部分。
<评价>
对于上述实施例1~4和比较例1~11的高炉用焦炭,测量转鼓强度指数DI。具体来说,就是依据JIS-K2151:2004,以转鼓使高炉用焦炭旋转150次后,用JIS-Z8801-2:2006所规定的网眼15mm的金属板筛进行筛选,求得留在筛上的高炉用焦炭的质量比(DI15015)。另外,强度的合格标准为DI>84.5%,满足这一标准的高炉用焦炭合格,评价为A,不满足的高炉用焦炭为不合格,评价为B。这些结果显示在表2中。
【表1】
【表2】
如表1所示,调合有无灰煤3质量%以上的实施例1~4的高炉用焦炭,其转鼓强度指数DI为84.5%以上,具有高强度,并且混煤的膨胀率为20%以下,因此可防止对焦炉的损伤。此外,实施例1~4,因为填充密度为740kg/m3而比较小,所以制造成本优异。
另一方面,强粘结煤的比例高的比较例1的高炉用焦炭,虽然强度优异,但混煤的膨胀率高达34%,有可能使焦炉损伤。增加了非微粘结煤的比例的比较例2、6、7的高炉用焦炭,混煤的膨胀率小,但强度不充分。提高了高膨胀性的强粘结煤A的比例的比较例3的高炉用焦炭,虽然能够取得高强度,但是混煤的膨胀率高达26%,除了有可能使焦炉损伤,还大量使用强粘结煤A,因此成本高。使填充密度增加的比较例4的高炉用焦炭,具有充分的强度,对焦炉造成损伤的可能性也小,但需要填充处理,因此无法避免成本上升。同样使填充密度上升的比较例5的高炉用焦炭,强度不足,并且与比较例4同样,无法避免成本上升。比较例8的高炉用焦炭,虽然调合无灰煤,但其调合量低于3质量%,因此不能确保充分的强度。比较例9~11的高炉用焦炭虽然也调合有无灰煤,但强粘结煤G的膨胀率非常高,因此混煤的膨胀率也高,若长远来看,则对焦炉造成损害的可能性大。
还有,由表2的结果可知,在logMF与膨胀率和转鼓强度指数之间不存在直接性的相关关系。因此,以logMF作为指标,高强度且低成本地得到对焦炉的影响小的高炉用焦炭有困难。
详细并参照特定的实施方式说明了本发明,但不脱离本发明的精神和范围能够实施各种变更和修改,这对从业者来说很清楚。
本申请基于2014年5月28日申请的日本专利申请(专利申请2014-110159),其内容在此作为参照而引入。
【产业上的可利用性】
如以上说明,本发明的高炉用焦炭的制造方法,能够一边抑制因膨胀对焦炉造成的影响,一边以低成本得到高强度的高炉用焦炭。这样的高炉用焦炭,能够作为炼铁材料适用。
【符号说明】
1 强粘结煤粒子
1a 连续相
2 非微粘结煤粒子
2a 变质成分
3 高膨胀性强粘结煤粒子
3a 连续相
4 无灰煤粒子
4a 连续相
10 炉体
A 气泡
B 粗大缺陷

Claims (4)

1.一种高炉用焦炭的制造方法,其特征在于,具备如下工序:
将通过煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调合在煤中而作为混煤的调合工序;
和干馏所述混煤的工序,
所述调合工序中的上述所灰煤的调合量为3质量%以上,且混煤的膨胀率为20%以下。
2.根据权利要求1所述的高炉用焦炭的制造方法,其中,所述调合工序中的混煤的膨胀率为10%以上。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的高炉用焦炭的制造方法,其中,调合所述无灰煤的煤含有强粘结煤和非微粘结煤,所述混煤中的强粘结煤的比例为20质量%以上、50质量%以下。
4.一种高炉用焦炭,其特征在于,是将通过煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调合在煤中,对由此得到的混煤进行干馏而成的高炉用焦炭,
所述混煤中的所述无灰煤的调合量为3质量%以上,且混煤的膨胀率为20%以下。
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