CN106715652B - 无灰煤调合量的决定方法和高炉用焦炭的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供一种高炉用焦炭在制造时的高效的无灰煤调合量的决定方法和使用该决定方法的高炉用焦炭的制造方法。本发明是含有由煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤和原料煤的高炉用焦炭在制造时的无灰煤调合量的决定方法，其中，使用上述原料煤的空隙率指数Pv[体积％]、上述无灰煤的膨胀性指数D[体积％]和上述无灰煤的真比重ρ，由下式(1)计算标准值W[质量％]，据此决定上述无灰煤对于上述混煤的调合量。作为上述无灰煤对于上述混煤的调合量，优选0.29W[质量％]以上且1.00W[质量％]以下。W＝(Pv/D)×ρ×100…(1)。

Description

无灰煤调合量的决定方法和高炉用焦炭的制造方法

技术领域

本发明涉及无灰煤调合量的决定方法和高炉用焦炭的制造方法。

背景技术

在高炉炼铁所使用的焦炭中，期待其具备如下三大功能：作为铁矿石(氧化铁)的还原材的功能；作为热源(燃料)的功能；和耐受焦炭自身和铁矿石的载荷而作为用于确保炉内的透气性的填充材的功能。为了担负这些功能，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，焦炭是通过以1000℃乃至更高的高温对煤进行烘烤(以下，称为“干馏”。)而制造。在得到强度高的焦炭时，使用的是粘结性高的所谓强粘结煤，但这样的强粘结煤比较高价。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，也会将缺乏粘结性的微粘结煤或几乎没有粘结性的非粘结煤(以下，将微粘结煤和非粘结煤一并称为“非微粘结煤”。)作为焦炭原料进行一定量调合。高强度的焦炭生成的机理在相当程度上已变得明确，提出有各种用于高效率地得到高强度焦炭的方法(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是示意性地表现该变化的图，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在干馏过程熔融，内含发生的气体而膨胀，并与邻接的强粘结煤粒子1结合，从而形成含有气泡A的连续相1a。强粘结煤的比例达到一定以上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合并到强粘结煤中，因此缺陷难以发生。可是，像图1A这样，如果非微粘结煤的比例高，则强粘结煤粒子1之间的粘结受到阻碍，内部有着粗大缺陷B的强度低的焦炭生成。

相对于此，作为提高焦炭强度的对策之一，已知有通过煤的溶剂萃取处理得到无灰煤，将其作为粘结性填料加以利用的方法(例如，参照日本特开2014－43583号公报)。在此方法中，如图1B所示，将无灰煤粒子4分散调合到原料煤粒子(强粘结煤粒子1和非微粘结煤粒子2)中，以改善焦炭的强度。具体来说，在炼焦炉内，无灰煤粒子4在比原料煤粒子低的温度下开始流动，包括温度上升慢的炼焦炉中心部在内，来自无灰煤粒子4的连续相4a大体均匀地形成。由此，来自强粘结煤粒子1的连续相1a和非微粘结煤粒子2的变质成分2a连合，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，所以无灰煤粒子4膨胀而煤粒子连合，粒子间的空隙被填充，能够生成高强度焦炭。

不过，无灰煤的性状依存于作为原料的煤的种类和无灰煤的制造条件，因此无灰煤恰当的调合量要通过进行小规模的干馏试验，反复试错来决定。因此，无灰煤的恰当的调合量决定需要时间，其效率化受到期待。【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】国际公开第2010/103828号公报

【专利文献2】日本特开2014－43583号公报

发明内容

本发明鉴于这样的情况而形成，其目的在于，提供一种在高炉用焦炭的制造时的高效率的无灰煤调合量的决定方法，和使用该决定方法的高炉用焦炭的制造方法。

本发明者们经锐意研究的结果发现，根据原料煤的空隙量、无灰煤的膨胀性和无灰煤的真比重，能够决定高炉用焦炭的制造时恰当的无灰煤调合量，从而完成了本发明。

即，用于解决上述课题的发明，其特征在于，是含有通过煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤和原料煤的高炉用焦炭在制造时的无灰煤调合量的决定方法，使用上述原料煤的空隙率指数Pv[体积％]、上述无灰煤的膨胀性指数D[体积％]和上述无灰煤的真比重ρ，由下式(1)计算标准值W[质量％]，据此决定上述无灰煤对于上述混煤的调合量。

W＝(Pv/D)×ρ×100…(1)

该无灰煤调合量的决定方法，通过预先计测原料煤的空隙量、无灰煤的膨胀性和无灰煤的真比重，能够计算高炉用焦炭在制造时的无灰煤的适当的调合量。因此，该无灰煤调合量的决定方法，不用经干馏试验反复试错，而能够高效率地决定无灰煤对于混煤的调合量。其结果是，得到该无灰煤调合量的决定方法，能够容易且确实地生成高强度焦炭。

作为上述无灰煤对于上述混煤的调合量，优选为0.29W[质量％]以上且1.00W[质量％]以下。如此使上述无灰煤对于上述混煤的调合量在上述范围内，能够避免浪费且确实地以无灰煤填充煤粒子间的空隙。

本发明包括高炉用焦炭的制造方法，其特征在于，是具备如下工序的高炉用焦炭的制造方法：将通过煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调合到原料煤中的工序；和干馏上述混煤的工序，在上述调合工序中，使用该无灰煤调合量的决定方法，来决定上述无灰煤对于上述混煤的调合量。该高炉用焦炭的制造方法中，因为使用该无灰煤调合量的决定方法，可高效率地决定无灰煤的调合量，所以既能够降低制造成本，又以能够容易且确实地生成高强度焦炭。

还有，“无灰煤的真比重ρ”，是依据JIS－Z8807：2012所测量的值。另外，所谓“空隙率指数Pv[体积％]”，是设炼焦炉内的原料煤的填充堆积密度(干煤换算质量标准)为d[kg/m³]，设原料煤的真比重为ρc时，由下式(2)计算的值。还有，无灰煤的真比重ρ根据其原料煤(即，用于得到无灰煤的煤)种类和制造条件会有一些不同，原料煤的真比重ρc会因其开采地而有一些不同，但考虑到实施上的简易度，无灰煤的真比重ρ和原料煤的真比重ρc能够近似地为1.3(参照燃料分析试验法，南江堂，p.130)。

Pv＝{1－(d/1000)/ρc}×100…(2)

“无灰煤的膨胀性指数D[体积％]”，是由以下的方法测量的值。首先，在内径15mm的石英试验管中，填塞粒径粉碎至2mm以下的无烟煤1.8g和粒径粉碎至200μm以下的无灰煤0.2g，以3℃/min进行加热处理直至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％[体积％]。其次，在相同内径15mm的石英试验管中，填塞粒径粉碎至2mm以下的无烟煤1.6g，和粒径粉碎至200μm以下的无灰煤0.4g，以3℃/min进行加热处理至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％[体积％]。无灰煤的膨胀性指数D[体积％]以下式(3)求得。

D＝(V20％－V10％)/(20－10)×100[体积％]…(3)

在此，无法依据JIS－M8801：2004的膨胀性试验法测量无灰煤的膨胀性指数D的理由在于，无灰煤在熔融状态下的流动性比通常的煤高得多，因此不能适用基于JIS法的膨胀率测量。另外，上述测量方法中使用无烟煤的理由如下。无烟煤是煤之中煤化度最高的种类，作为炼铁焦炭制造用原料煤的一部分屡屡使用，但完全没有粘结性和流动性。之所以在上述测量方法中使用无烟煤恰是这个理由，即，无烟煤在干馏过程中不会熔融或膨胀，因此可期待能够更高精度地推测无灰煤与煤粒子混合而干馏的过程中的膨胀率。

如以上说明的，本发明的无灰煤调合量的决定方法，能够高效率地决定高炉用焦炭在制造时的无灰煤的调合量，因此使用了该无灰煤调合量的决定方法的高炉用焦炭的制法，能够一边削减制造成本，一边容易且确实地制造高强度焦炭。

附图说明

图1A是说明现有的焦炭的制造方法中的煤的干馏前后的状态的示意图，是不使用无灰煤的情况。

图1B是说明现有的焦炭的制造方法中的煤的干馏前后的状态的示意图，是使用无灰煤的情况。

具体实施方式

以下，对于使用了本发明的无灰煤调合量的决定方法的高炉用焦炭的制造方法的实施方式进行说明。

该高炉用焦炭的制造方法，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原料煤中的工序(调合工序)；和干馏上述混煤的工序(干馏工序)。

＜调合工序＞

在调合工序中，将无灰煤调合到作为焦炭的原料的原料煤中，得到混煤。

(原料煤)

在该高炉用焦炭的制造方法中作为焦炭的原料使用的原料煤没有特别限定，能够将强粘结煤、中等偏强粘结煤、弱粘结煤、微粘结煤、非粘结煤等，以通过干馏而使煤总体可以熔化的适度的比例加以组合使用。特别是原料煤优选含有强粘结煤和非微粘结煤。

作为原料煤中的强粘结煤的比例的下限，优选为20质量％，更优选为30质量％。另外，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的观点出发，优选为50质量％，更优选为40质量％。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。另一方面，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。

原料煤优选制成被微细粉碎的粒子状。使原料煤为粒子状时，作为原料煤的平均粒子径D20优选为3mm以下。平均粒子径D20高于上述上限时，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“平均粒子径D20”，意思是对于全部粒子，以JIS－Z8801－1：2006所规定的金属制网筛，从网眼大的筛子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，原料煤可以经过风干等作为干煤，但也可以使用含水分状态的。

(无灰煤)

无灰煤(Hypercoal，HPC)是对煤进行了改质的改质煤的一种，是使用溶剂从煤中尽可能地除去了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％左右的灰分，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溶剂萃取处理而取得，该处理是将煤混合在与该煤亲和性高的溶剂中，得到灰分等不溶于溶剂的成分被分离出的萃取液，再从该萃取液中除去溶剂的处理。作为溶剂萃取处理的具体的方法，例如能够使用专利第4045229号公报所公开的方法。由这样的溶剂萃取处理所得到的无灰煤，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，结构上具有从稠合芳环为2或3环的比较低分子量的成分，至稠合芳环为5或6环左右的高分子量的成分这样宽的分子量分布。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。而且，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成分一边膨胀。另外，无灰煤因为是经过煤和溶剂的混合物(浆料)的脱水而取得，所以水分为0.2质量％以上且3质量％以下左右，具有充分的放热量。

用于该高炉用焦炭的制造方法的无灰煤，作为其原料的煤不特别介意品质。另外，从提高分散性，增大焦炭的强度的观点出发，无灰煤优选粒径小的粒子状的。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高于上述上限时，无法充分取得上述的煤粒子的连合效应，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)。

(无灰煤的调合量)

无灰煤对于混煤(原料煤和无灰煤的合计)的调合量，使用上述原料煤的空隙率指数Pv[体积％]、上述无灰煤的膨胀性指数D[体积％]和上述无灰煤的真比重ρ，根据以下式(1)计算的标准值W[质量％]决定。

W＝(Pv/D)×ρ×100…(1)

在此，原料煤的空隙率指数Pv、无灰煤的膨胀性指数D和无灰煤的真比重ρ，因为考虑到均是由原料煤和无灰煤的种类和干馏条件决定的量，所以可以预先计算出。因此，用于该无灰煤调合量的决定方法的标准值W，不用由干馏试验反复试错就能够计算。

作为上述无灰煤对于上述混煤的调合量的下限，优选为0.29W[质量％]，更优选为0.31W[质量％]，进一步优选为0.45W[质量％]。另外，作为上述无灰煤对于上述混煤的调合量的上限，优选为1.00W[质量％]，更优选为0.8 0W[质量％]。在后述的干馏工序中无灰煤内含气体而膨胀，并随着温度的上升和干馏的进行而破碎，在煤粒子间形成粘结层。上述无灰煤对于上述混煤的调合量低于上述下限时，煤粒子间的空隙由无灰煤进行的填充不足，有可能得不到充分的粘结力。另一方面，上述无灰煤对于上述混煤的调合量高于上述上限时，只有粘结层变厚，无助于空隙填充的无灰煤增加，焦炭的制造成本有可能增大。另外，过度膨胀的无灰煤成为缺陷，因此焦炭的强度有可能降低。此外，若将能够包含的测量误差加进用于标准值W的计算的原料煤的空隙率指数Pv、无灰煤的膨胀性指数D和无灰煤的真比重ρ中，则通过使无灰煤的调合量在上述范围内，能够以无灰煤按正确比例填充煤间的空隙，能够提高焦炭的强度。

在此，对于能够使用标准值W[质量％]决定无灰煤对于混煤的调合量的情况进行说明。首先，在标准值W中，使原料煤的空隙率指数Pv[体积％]除以无灰煤的膨胀性指数D[体积％]的值Pv/D×100[体积％]，认为是表示用于填补原料煤的空隙所需要的无灰煤的体积量。由于无灰煤粒子在加热时的流动性高，能够大体均匀地填补原料煤的空隙，所以将用于填补原料煤的空隙所需要的体积量的无灰煤调合在原料煤中，认为能够有效率地以无灰煤填充煤粒子间的空隙。因此，该Pv/D×100乘以无灰煤的真比重ρ的值，能够作为决定无灰煤的调合量[质量％]的标准值。

(混煤)

作为原料煤中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。相反，混煤的logMF高于上述上限时，流动度过剩，焦炭内有可能容易发生气泡。还有，最高流动度MF主要表示热流动性的大小，混煤的logMF，意思是原料煤中包含的全部煤和无灰煤的logMF进行了加权平均的值。

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，由于混煤的煤化度低，引起原料煤或无灰煤的膨胀和熔化不充分，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，膨胀率变得过高，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进行了加权平均的值。

向原料煤中调合无灰煤的方法没有特别限定，例如能够使用在公知的搅拌机中分别从料斗中投入原料煤和无灰煤，以常规方法一边粉碎进边搅拌的方法。通过使用此方法，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子状。另外，也可以混合经预先粉碎的原料煤和无灰煤。

另外，也可以在原料煤中添加无灰煤以外的粘结剂，但在该焦炭的制造方法中，由于如上述这样煤粒子被无灰煤连合，所以不需要加入粘结剂。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，将上述混煤装入炼焦炉进行干馏而得到焦炭。作为该炼焦炉，例如能够使用具有每一炉门可以装入30ton左右的这种炉体的炼焦炉。

作为混煤向炼焦炉装入时的填充堆积密度d的下限，优选为720kg/m³，更优选为730kg/m³。另外，作为上述填充堆积密度d的上限，优选为850kg/m³，更优选为800kg/m³。上述填充堆积密度d低于上述下限时，焦炭的强度有可能不充分。另一方面，上述填充堆积密度d高于上述上限时，施加于炉体的压力变高，有可能损伤炉体，或由于使混煤的填充密度提高的操作，有可能导致焦炭的制造成本上升。

作为混煤的干馏温度的下限，优选为950℃，更优选为1000℃。另外，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。另一方面，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。另外，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。另一方面，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＞

该无灰煤调合量的决定方法，通过预先计测原料煤的空隙量、无灰煤的膨胀性和无灰煤的真比重，能够计算高炉用焦炭在制造时的无灰煤的适当的调合量。因此，该无灰煤调合量的决定方法，不用由干馏试验重复试错而能够高效率地决定无灰煤对于混煤的调合量。其结果是，使用该无灰煤调合量的决定方法，能够容易且确实地生成高强度焦炭。

【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。

使用无灰煤(hypercoal)连续制造设备(Bench Scale Unit：实验室小型装置)，通过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(即，用于得到无灰煤的煤)，将该原料煤(即，用于得到无灰煤的煤)5kg(干煤换算质量)，和作为溶剂的4倍量(20kg)的1－甲基萘(新日铁住金化学社制)混合，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，加压至1.2MPa，以370℃加热1小时。使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X。所得到的无灰煤X的灰分和膨胀性指数D如表1所示。粉碎该无灰煤X，使其全部(100质量％)达到最大直径3mm以下。

除了改变重力沉降时间以外，与得到上述的无灰煤X的方法同样地得到3.2kg的无灰煤Y。另外，与得到上述无灰煤X和无灰煤Y时的重力沉降时间为不同的重力沉降时间，除此以外，与得到上述的无灰煤X的方法同样而得到4.5kg的无灰煤Z。所得到的无灰煤Y、Z的灰分和膨胀性指数D如表1所示。粉碎该无灰煤Y、Z，使其全部(100质量％)达到最大直径3mm以下。

【表1】

＜实施例1～5＞

使用如上述这样制造的无灰煤之中的无灰煤X，按以下的步骤制造实施例1～5的高炉用焦炭。

(调合工序)

作为原料煤，将表2所示的特性的各种原料煤A～E分别调整至水分7.5质量％，以干煤标准，按表2所示的混合比条件1的调合进行混合。这时，原料煤使用的是其全部(100质量％)粉碎为最大直径达到3mm以下的原料煤。还有，表2所示的原料煤和无灰煤的最高流动度MF[dppm]，依据JIS－M8801：2004以基氏塑性仪法(Gieseler plastometer method)测量。另外，平均最大反射率Ro[％]依据JIS－M8816：1992测量，膨胀率[体积％]依据JIS－M8801：2004测量。

使该原料煤的填充堆积密度为740kg/m³时的该原料煤对于无灰煤X的标准值W为10.2质量％。在此原料煤和无灰煤的真比重为1.3。以该标准值W为基础，以表3的方式决定无灰煤对于混煤的调合量V[质量％]，混合原料煤和无灰煤X，得到混煤。

(干馏工序)

将上述混煤放入平行排列的钢制的干馏甑中，对该干馏甑施加振动，将填充堆积密度调整到740kg/m³后，放入双面加热式电炉，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。

＜实施例6～8＞

使用的无灰煤为表1的无灰煤Y，除此以外均以实施例1～5同样的步骤，按表3所示的调合量调合原料煤和无灰煤Y，对该混煤进行干馏，得到实施例6～8的高炉用焦炭。上述原料煤对于无灰煤Y的标准值W是17.5质量％。

＜实施例9、10＞

使用的无灰煤为表1的无灰煤Z，除此以外，均以实施例1～5同样的步骤，按表3所示的调合量调合原料煤和无灰煤Z，对该混煤进行干馏，得到实施例9、10的高炉用焦炭。上述原料煤对于无灰煤Z的标准值W为32.9质量％。

＜比较例1＞

作为原料煤，将表2所示的特性的各种原料煤A～E分别调整为水分7.5质量％，以干煤标准按表2所示的混合比条件2的调合进行混合，准备原料煤。这时，原料煤使用的是其全部(100质量％)粉碎使最大直径达到3mm以下的原料煤。接着，不混合无灰煤，只是对于该原料煤以实施例1～5同样的条件进行干馏，得到比较例1的高炉用焦炭。

＜比较例2＞

在与实施例1～5同样的原料煤中不混合无灰煤，只对原料煤以实施例1～5同样的条件进行干馏，得到比较例2的高炉用焦炭。

【表2】

＜评价＞

对于上述实施例1～10和比较例1、2的高炉用焦炭，测定了转鼓强度指数DI。具体来说，就是依据JIS－K2151：2004，在转鼓中使高炉用焦炭旋转150次后，用JIS－Z8801－2：2000所规定的网眼15mm的金属板筛进行筛选，求得残留在筛上的高炉用焦炭的质量比(DI150 15)。另外，对于其强度按以下的标准进行判定。

A：DI＞84.5％，强度极其优异。

B：DI＞83.3％，强度优异。

C：DI≤83.3％，强度差。

此外，对于上述实施例1～10和比较例1、2的高炉用焦炭的制造成本，按以下的标准进行判定。

A：非微粘结煤E的调合量为10％以上，制造成本低。

B：非微粘结煤E的调合量低于10％，制造成本高。

这些结果显示在表3中。

【表3】

由表3可知，使用标准值W决定无灰煤对于混煤的调合量的实施例1～10，相比未调合无灰煤，没有使用标准值W的比较例2，不论无灰煤的种类，焦炭的强度都高，相比非微粘结煤E的调合量少的比较例1，则制造成本低。因此，在该高炉用焦炭的制造方法中，通过使用该无灰煤调合量的决定方法，能够一边降低制造成本，一边容易且确实地生成高强度焦炭。

另外，由表3可知，使用标准值W而使无灰煤对于混煤的调合量为0.29W[质量％]以上且1.00W[质量％]以下的实施例1～4、实施例6～7、实施例8～10，与没有调合无灰煤的比较例2、无灰煤的调合量高于1.00W[质量％]的实施例5相比较，所得到的焦炭的强度高。由此可知，作为上述无灰煤的调合量，优选为0.29W[质量％]以上且1.00W[质量％]以下。

特别是无灰煤的调合量为0.31W[质量％]以上且0.80W[质量％]以下的实施例1～3、实施例7、实施例8和实施例10，相比使用了相同的无灰煤的其他实施例，焦炭的强度要高，拥有与非微粘结煤的调合量少的比较例1同等的强度。由此可知，使无灰煤的调合量在上述范围内，焦炭的强度进一步提高。

本发明包括以下的方式。

方式1：

一种无灰煤调合量的决定方法，其特征在于，是含有由煤的溶剂萃取处理得到的无灰煤和原料煤的高炉用焦炭在制造时的无灰煤调合量的决定方法，

使用上述原料煤的空隙率指数Pv[体积％]、上述无灰煤的膨胀性指数D[体积％]和上述无灰煤的真比重ρ，由下式(1)计算的标准值W[质量％]，据此决定上述无灰煤对于上述混煤的调合量。

W＝(Pv/D)×ρ×100…(1)

方式2：

根据方式1所述的无灰煤调合量的决定方法，其中，使上述无灰煤对于上述混煤的调合量为0.29W[质量％]以上且1.00W[质量％]以下。

方式3：

一种高炉用焦炭的制造方法，其特征在于，其具备将经由煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调合到原料煤中的工序，和干馏上述混煤工序，

在上述调合工序中，使用方式1或方式2所述的无灰煤调合量的决定方法，决定上述无灰煤对于上述混煤的调合量。

本申请伴随以申请日为2014年10月7日的日本国专利申请，专利申请第2014－206767号为基础申请的优先权主张。专利申请第2014－206767号通过参照编入本说明书。

【产业上的可利用性】

如以上说明，本发明的无灰煤调合量的决定方法，能够高效率地决定高炉用焦炭在制造时的无灰煤的调合量，因此使用了该无灰煤调合量的决定方法的高炉用焦炭的制法，能够一边降低制造成本，一边容易且确实地制造高强度焦炭。

【符号的说明】

1 强粘结煤粒子

1a 连续相

2 非微粘结煤粒子

2a 变质成分

4 无灰煤粒子

4a 连续相

10 炉体

A 气泡

B 粗大缺陷

Claims (3)

1.一种无灰煤调合量的决定方法，其特征在于，是含有混煤的高炉用焦炭在制造时针对混煤的无灰煤调合量的决定方法，其中所述混煤是将由煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调合到原料煤中而得到的，

使用所述原料煤的以体积％计的空隙率指数Pv、所述无灰煤的以体积％计的膨胀性指数D和所述无灰煤的真比重ρ，由下式(1)计算以质量％计的标准值W，据此决定所述无灰煤对于所述混煤的调合量，

W＝(Pv/D)×ρ×100…(1)，

其中，所述空隙率指数Pv是指在设炼焦炉内的原料煤的以干煤换算质量标准计的填充堆积密度为d，设原料煤的真比重为ρc时，由下式(2)计算的值，所述d的单位是kg/m³，

所述膨胀性指数D是指在内径15mm的石英试验管中，填塞粒径粉碎至2mm以下的无烟煤1.8g和粒径粉碎至200μm以下的无灰煤0.2g，以3℃/min进行加热处理直至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以体积％计的膨胀率V10％，在相同内径15mm的石英试验管中，填塞粒径粉碎至2mm以下的无烟煤1.6g和粒径粉碎至200μm以下的无灰煤0.4g，以3℃/min进行加热处理至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以体积％计的膨胀率V20％时，由下式(3)求得的值，

所述无灰煤的真比重ρ是依据JIS－Z8807：2012所测量的值，

Pv＝{1－(d/1000)/ρc}×100…(2)

D＝(V20％－V10％)/(20－10)×100体积％…(3)。

2.根据权利要求1所述的无灰煤调合量的决定方法，其中，使所述无灰煤对于所述混煤的调合量以质量％计为0.29W以上且1.00W以下。

3.一种高炉用焦炭的制造方法，其特征在于，具备将经由煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤调合到原料煤中的工序，和

干馏所述混煤的工序，

在所述调合工序，使用权利要求1所述的无灰煤调合量的决定方法，决定所述无灰煤对于所述混煤的调合量。