CN111936601B

CN111936601B - 由非炼焦煤生产冶金焦的方法

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Publication number: CN111936601B
Application number: CN201980011367.4A
Authority: CN
Inventors: 比迪尤特·达斯; 桑贾伊·钱德拉; 阿塔努·兰詹·帕尔; 普拉提克·斯瓦鲁普·达什; 穆尼什·苏丹; 埃莉诺·宾纳; 克里斯托弗·多兹; 爱德华·亨利·莱斯特; 欧拉·威廉姆斯; 塞缪尔·金曼
Original assignee: University of Nottingham; Tata Steel Ltd
Current assignee: University of Nottingham; Tata Steel Ltd
Priority date: 2018-02-06
Filing date: 2019-02-06
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2039-02-06
Also published as: AU2019219515A1; BR112020015947B1; BR112020015947A2; WO2019155367A1; CN111936601A; AU2019219515B2; EP3749735A1; ZA202003217B; JP7240406B2; EP3749735B1; US20210040393A1; JP2021514410A; ES2909147T3; PL3749735T3; US11242490B2

Abstract

本发明涉及一种用于由非炼焦煤生产冶金焦的方法。该方法包括将非炼焦煤致密化以形成颗粒。将致密化的颗粒放入微波炉中的多个砖块内并且进行热解。为了进行热分解，颗粒通过在大气压下、在惰性气氛中于预定温度下加热微波炉中的颗粒来进行，然后颗粒在惰性气氛下在微波炉中冷却。该工艺在不使用任何感受器的情况下，更快地将非炼焦煤转化为冶金焦。

Description

由非炼焦煤生产冶金焦的方法

技术领域

本公开总体上涉及化石燃料。特别地但非排他地，本公开涉及由煤生产焦炭。此外，本公开的实施方式公开了一种由非炼焦煤生产冶金焦的方法。

背景技术

高炉或冶金炉广泛用于各种冶金工艺中。高炉中的一种这样广泛使用的冶金工艺是冶炼。高炉中的冶炼涉及使用焦炭或冶金焦从矿石中提取金属。高炉中的焦炭为化学反应的吸热要求提供热量。焦炭在充当还原剂的同时还有助于炉渣和金属的熔化。焦炭还为基质提供了可渗透支撑(这是炉渣和金属穿过炉床所必需的)，从而有助于气体向上流向高炉烟囱。

常规而言，冶金焦是在烤箱中生产的，该烤箱可以使用外部热源来烘烤焦炭。当暴露于加热时，这种冶金焦的焦化因子有助于元素变化。具体而言，将用于生产冶金焦的煤分类为炼焦煤和非炼焦煤。通常而言，炼焦煤具有在加热时变软并变成流体然后在加热时重新凝固的特性。因此，将不具有上述特性的煤称为非炼焦煤。然而，炼焦煤是稀有商品，因此难以获得并转化为冶金焦。此外，另一方面，焦炭生产商拥有大量的非炼焦煤。由于它们的高灰分含量，这种非炼焦煤可能不容易适用于高炉的冶金工艺。

多年来，商业生产冶金焦用于高炉。通过将炼焦煤或非炼焦煤暴露于升高的核心温度下的微波辐射中来获得这种冶金焦。由于煤不含有大尺寸的石墨烯晶格，因此它们对微波透明。因此，离域的π电子无法自由移动并与微波的电磁场耦合。因此，焦炭生产商使用较高介电常数的煤基质(如水分和黄铁矿)来增加与微波的反应。只有向煤基质中加入受体物质以改善热解作用才有可能。

随着将非炼焦煤转化成冶金焦的不断努力，已经提出并在工业中已经采用了许多方法。这样的方法可以包括使用感受器来焦化微波炉中的煤。然而，这些感受器用于增加微波辐射的吸收，从而使感受器的工作温度超过1100℃，这有助于生产冶金焦。

同样，在一些焦炭生产工艺中，使用低等级煤(即，用高挥发性烟煤)生产冶金焦。然而，这样的冶金焦的生产涉及将低等级煤加热至超过一个小时的长时间，同时使用2.45GHz下超过8kW的微波能量。

其他冶金焦生产工艺涉及用速率为约30℃/min至约35℃/min的微波对非炼焦煤样品进行快速加热。随着快速加热，非炼焦煤样品承受了超过600KN/m²的载荷约30分钟。再次，将该样品在炉中以5℃/min的速率碳化至约900℃，并且在该温度下保持约2小时。这样的工艺涉及多个工艺步骤，以在如此生产的冶金焦中获得所需的性能。

在其他几种常规工艺中，商业生产的冶金焦需要将煤样品加热至约70分钟至约80分钟，这就要求在13,600kW/t范围内的巨大功率需求，这是不经济且昂贵的工艺。

因此，一些常规的焦炭生产工艺利用感受器来改善微波吸收，并且在其他几种情况下，使用非炼焦煤生产冶金焦涉及额外的工艺时间和能量消耗，这是不经济的。

本公开旨在克服一个或多个上述限制，以及与现有技术相关联的任何其他限制。

发明内容

克服了由非炼焦煤生产冶金焦的常规方法的一个或多个缺点，并且通过如本公开中要求保护的方法提供了其他优点。通过本公开的技术性实现了额外的特征和优点。本公开的其他实施方式和方面被详细描述于本文中，并且被认为是所要求保护的本公开的一部分。

在本公开的一种非限制性实施方式中，公开了一种由非炼焦煤生产冶金焦的方法。该方法包括将非炼焦煤致密化以形成颗粒。然后，将颗粒放置在微波炉中的多个砖块内，然后在大气压下在惰性气氛中于预定温度下加热微波炉中的颗粒，其中，在加热期间颗粒经历热解。在所述惰性气氛下冷却所述微波炉中的颗粒，以将所述非炼焦煤的颗粒转化为所述冶金焦。

在一种实施方式中，在没有感受器的情况下，加热所述微波炉中的颗粒。

在一种实施方式中，非炼焦煤的致密化包括：将非炼焦煤压碎以形成压碎的非炼焦煤；以及将压碎的非炼焦煤致密化以形成颗粒。

在一种实施方式中，将非炼焦煤致密化包括：将非炼焦煤压碎；以及将压碎的非炼焦煤致密化以形成颗粒。此外，所述非炼焦煤的压碎在锤磨机(hammer mill)、粉磨机(pulveriser mill)或任何其他粉碎机中进行，使得所述压碎的非炼焦煤具有约80％至约90％的细度。

在一种实施方式中，所述压碎的非炼焦煤的致密化在压制机中进行，使得所述颗粒的密度在约1100kg/m³至约1150kg/m³的范围内。

在一种实施方式中，粘结剂用于所述压碎的非炼焦煤的致密化以形成所述颗粒。

在一种实施方式中，所述惰性气氛通过将惰性气体吹入所述微波炉中而产生。

在一种实施方式中，所述惰性气氛通过将惰性气体吹入所述微波炉中而产生。在一个实施方式中，在所述颗粒的加热之前和在所述颗粒的加热期间，以约60升/分至约90升/分的流速将所述惰性气体吹入所述微波炉中，进行约3分钟至约8分钟的时间。

在一种实施方式中，在速率为约5升/分至约20升/分的惰性气氛下，所述颗粒在所述微波炉中进行冷却。

在一种实施方式中，所述加热在约2kW至约8kW的微波功率强度下进行约10分钟至约40分钟的时间。

在一种实施方式中，所述预定温度在约900℃至约1100℃的范围内，以每分钟约40℃至60℃的速率增加。

在一种实施方式中，通过所述方法生产的冶金焦的密度在约380kg/m³至约440kg/m³的范围内。

应该理解的是，上述本公开的方面和实施方式可以彼此任意组合使用。多个方面和实施方式可以组合在一起以形成本公开的另一实施方式。

前述概述仅是说明性的，而无意于以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施方式和特征之外，其他方面、实施方式和特征通过参考附图和以下详细描述将变得显而易见。

附图说明

本公开的新颖特征和特性在所附说明书中进行阐述。然而，当结合附图阅读时，通过参考以下对说明性实施方式的详细描述，将最好地理解本公开本身以及，优选的使用方式、其进一步的目的和优点。现在参考附图仅通过举例的方式描述一个或多种实施方式，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1示出了根据本公开的实施方式的用于由非炼焦煤生产冶金焦的系统的示意图。

图2示出了根据本公开的实施方式的用于放置非炼焦煤颗粒的耐火砖的示意图。

图3示出了根据本公开的实施方式的图2的多个耐火砖，其示出了在微波炉中处理第一预定时间间隔之后非炼焦煤颗粒的热解。

图4示出了根据本公开的实施方式的图2的多个耐火砖，其示出了在微波炉中处理第二预定时间间隔之后非炼焦煤颗粒的热解。

图5示出了根据本公开的实施方式在冶金焦上的圆形质地形成随微波炉中的暴露时间变化的图。

图6示出了根据本公开的实施方式在所产生的冶金焦上的透镜状质地形成的显微图像。

图7示出了商业生产的焦炭与根据本公开的实施方式生产的冶金焦之间的反射率百分比的比较图。

附图仅出于说明的目的描绘了本公开的实施方式。本领域技术人员将从以下描述中容易地认识到：在不脱离本文描述的公开原理的情况下，可以采用本文所示的结构和方法的替代实施方式。

具体实施方式

前述内容已经概括地概述了本公开的特征和技术优点，以便可以更好地理解随后的本公开的详细描述。在下文中将描述本公开的附加特征和优点，其形成本公开的描述主题。本领域技术人员还应该认识到：这样的等效方法没有脱离本公开的范围。当结合附图考虑时，根据以下描述，将更好地理解被认为是本发明关于操作方法的特征的新颖特征，以及进一步的目的和优点。然而，应当明确地理解，提供每个附图仅出于说明和描述的目的，并且不旨在作为对本公开的限制的定义。

在本文件中，词语“示例性”在本文中用来表示“用作实例、示例或说明”。本文中被描述为“示例性”的本主题的任何实施方式或实现方式不必被解释为比其他实施方式是优选或有利的。

尽管本公开内容易于进行各种修改和替代形式，但是其具体实施方式已经在附图中通过示例的方式示出并且将在下面进行详细描述。然而，应理解，其并非意图将本公开限制于所公开的特定形式，而相反，本公开涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代。

术语“包括”、“包含”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包含，使得包括行为列表的方法不仅包括那些行为，而且可以包括未明确列出的或这种方法固有的其他行为。换句话说，以“包括……”开头的方法中的一个或多个行为在没有“更多限制”的情况下并不排除该方法中其他动作或其他动作的存在。

本公开的实施方式涉及一种用于由非炼焦煤生产冶金焦的方法。如本领域中已知的非炼焦煤通常将含有高的灰分含量，因此可能不适合用于冶金工艺，像冶炼。然而，与炼焦煤相比，非炼焦煤以较低的成本被广泛使用。因此，常规而言，已经采用了各种技术或方法来由低等级非炼焦煤生产冶金焦。一种这样的常用方法是通过使用微波辐射或熔炉使非炼焦煤经受高温。将这种非炼焦煤经受高温会改变元素结构，从而导致产生微观结构的变化并由此形成冶金焦。然而，在由非炼焦煤生产冶金焦中使用微波辐射是众所周知的工艺。这种冶金焦的生产需要使用感受器来增加微波辐射的吸收，以引起非炼焦煤中基质的变化。而且，在背景技术部分中讨论的一些常规方法中，这种感受器的使用增加了能量消耗以产生较长时间的热量而获得冶金焦，这是不希望的。

根据本公开的实施方式的用于生产冶金焦的方法不使用感受器来处理非炼焦煤。根据本公开的实施方式的方法包括作为第一步骤的将非炼焦煤致密化，以便将非炼焦煤的元素组成致密化。这种致密化有助于微波辐射的吸收。同样，这种致密化阻止了微波感受器的使用，以有助于吸收微波辐射，从而提高非炼焦煤的温度。然后，可以将致密化的非炼焦煤在微波炉中进行热解，从而在更短的交货时间和最少的电力消耗下将非炼焦煤转化为冶金焦。

在本公开的实施方式的以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且附图通过图示的方式示出了可以实践本公开的特定实施方式。这些实施方式的详细描述足以使本领域技术人员能够实践本公开，并且应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施方式并且可以进行改变。因此，以下描述不应被视为具有限制意义。

本发明涉及一种用于由非炼焦煤生产冶金焦的方法。用于生产冶金焦的非炼焦煤根据用于冶炼矿石的高炉中使用的要求进行选择。在本公开的方法中使用的非炼焦煤具有高灰分和低热值。非炼焦煤还经历选择测试，如坩埚溶胀数序数(CSN)和结块性能(cakingproperties)。在一种实施方式中，非炼焦煤的坩埚溶胀序数(CSN)可以在1至4的范围内。在一种实施方式中，非炼焦煤的结块性能在加热时能会软化并且形成塑性物质(膨胀并固化成多孔固体)。

所选择的非炼焦煤可以经历压碎或研磨，其中，将非炼焦煤的尺寸减小至所需尺寸。在一种示例性实施方式中，可以在粉碎机中进行非炼焦煤的粉碎，直到非炼焦煤为粉末形式。作为实例并且出于测试目的，将粉碎的非炼焦煤减小至不超过3.50mm的颗粒。接下来使粉末状非炼焦煤进行致密化处理。致密化工艺涉及在增密器(densifier)中将粉末状非炼焦煤致密化。

在一种实施方式中，非炼焦煤的致密化有助于使非炼焦煤的元素组成致密化，从而提高非炼焦煤的密度。这种致密化导致撞击在非炼焦煤上的微波辐射(MR)的吸收，并且防止了使用感受器或添加受体物质。经致密化，非炼焦煤形成为颗粒(11)，其在本文中被称为适于测试目的的非炼焦煤颗粒(11)。为了测试要求，可以通过将粉末状非炼焦煤致密化来形成非炼焦煤颗粒(11)。作为实例，可以将非炼焦煤颗粒(11)致密化至约30mm至约50mm的尺寸，其中，将非炼焦煤磨碎至约80％至约90％的细度。另外，在使磨碎的非炼焦煤致密化的过程中，用于粘结磨碎的非炼焦煤的目的的粘合剂用于形成非炼焦煤颗粒(11)。

在一种实施方式中，用于生产非焦化颗粒(11)的粘合剂是，但不限于水。

在一种实施方式中，非炼焦煤的粉碎在锤磨机、粉磨机或用于该目的的任何其他粉碎机中进行。

在一种实施方式中并且出于测试要求，致密化的非炼焦煤颗粒(11)具有在约1100kg/m³至约1180kg/m³的范围内的密度。

在一种实施方式中，磨碎的非炼焦煤在增密器、颗粒压制机或用于该目的的任何其他增密器中进行致密化。

本说明书中所指的非炼焦煤颗粒(11)被致密化成用于实验室测试的颗粒，然而，这些颗粒可以根据需要具有任何形状和尺寸。

图1是本公开的示例性实施方式，其示出了用于由非炼焦煤生产冶金焦的测试系统(100)。该测试系统(100)包括具有腔室(1a)的微波炉(1)。设置在微波炉(1)中的腔室(1a)可用于放置非炼焦煤颗粒(11)。微波炉(1)可以连接到微波发生器(2)，使得微波辐射(MR)从微波发生器(2)传输到微波炉(1)的腔室(1a)中。至少一个波导(7)可以设置在微波炉(1)与微波发生器(2)之间。至少一个波导(7)接收从微波发生器(2)产生的微波辐射(MR)并将其传输到微波炉(1)中。多个耐火砖(4)可用于容纳非炼焦煤颗粒(11)。在一种实施方式中，多个耐火砖(4)可以包括底耐火砖(4b)和盖耐火砖(4a)。底耐火砖(4b)限定有孔，以容纳非炼焦煤颗粒(11)。类似地，盖耐火砖(4a)也可以限定有与底耐火砖(4b)中存在的孔相匹配的孔。另外，在底耐火砖(4b)和盖耐火砖(4a)上限定的孔涂抹有灌浆(12)，其具有耐热性以捕获产生的热量来进行有效的热解。

测试系统(100)还包括连接到至少一个波导(7)的至少一个调谐器设备(5)。至少一个调谐器设备(5)调谐进入微波炉(1)的微波辐射(MR)的量。至少一个调谐器设备(5)可以由与系统相关联的控制单元(10)控制。此外，至少一个吹扫系统(3)连接到微波炉(1)，其中，至少一个吹扫系统(3)将惰性气体输送到微波炉(1)的腔室(1a)中。抽取单元(6)还设置成与腔室(1a)流体连通，其在非炼焦煤颗粒(11)热解成冶金焦期间从腔室(1a)中抽取大气。在一种实施方式中，抽取单元(6)可以通过至少一个出口导管(9)连接到微波炉(1)，用于抽取大气和由于热解而形成的气体。

在一种实施方式中，微波发生器(2)是用于产生大量微波功率强度在约2kW至约8kW范围内的微波的工业级30微波发生器(2)中的至少一个。

在一种实施方式中，多个耐火砖(4)可以选自等级30(ASTM C155-97分类C 30)的绝缘耐火砖。测试系统(100)中使用的多个耐火砖被认为对微波辐射(MR)是透明的。

在一种实施方式中，微波炉(1)是衬有耐火砖(图中未示出)的工业级30微波炉(1)中的至少一个，以使微波炉(1)内产生的热量隔热。测试系统(100)中使用的微波炉(1)限于实验室规模的多模系统，其中，微波的腔室(1a)经受高电场和低电场。

在一种实施方式中，至少一个调谐器设备(5)是计算机控制的微波调谐器中的至少一个。至少一个调谐器设备(5)被编程为发射频率在约2000MHz至约4000MHz的范围内。

在一种实施方式中，至少一个吹扫系统(3)是氮气吹扫系统。可以将氮气吹入微波炉(1)的腔室(1a)中以形成惰性气氛。可以以约60升/分钟至约90升/分钟的流速将氮气吹入微波炉(1)的腔室(1a)中。在测试系统(100)的操作期间，在对非炼焦煤颗粒(11)进行微波辐射(MR)之前、在非炼焦煤颗粒(11)暴露于微波辐射(MR)期间以及在暴露于微波辐射(MR)之后，将氮气吹入腔室(1a)中。此外，对于测试要求，将氮气吹入微波炉(1)的腔室(1a)中的时间间隔为约3分钟至约8分钟。

在一种实施方式中，可以借助于至少一个入口导管(8)将氮气吹入微波炉(1)中。

在一种实施方式中，惰性气氛防止了在暴露于微波辐射(MR)之前、期间和之后的冶金焦的氧化。

在一种实施方式中，用于涂抹限定孔的灌浆(12)是用于对放置非炼焦煤颗粒(11)的限定孔进行隔热的流体混凝土(fluid concrete)中的至少一种。

测试系统的准备

可以将形成为非炼焦煤颗粒(11)的致密化的非炼焦煤放置在微波炉(1)的腔室(1a)内。将非炼焦煤颗粒(11)放置在多个耐火砖中限定的孔中。在放置非炼焦煤颗粒(11)之后，可以借助抽取装置(6)排空微波炉(1)的腔室(1a)中的任何大气。然后，用氮气吹扫微波炉(1)的腔室(1a)以产生惰性气氛。

在测试系统中受到微波辐射的非炼焦煤

由微波发生器(2)产生的微波辐射(MR)撞击在多个耐火砖(4)上。抽取单元(6)在微波辐射(MR)撞击非炼焦煤颗粒(11)期间连续抽取燃烧的气体。同时，至少一个吹扫系统(3)将氮气吹入微波炉(1)的腔室(1a)中，从而保持惰性气氛。当微波辐射(MR)撞击非炼焦煤颗粒(11)时，发生非炼焦煤颗粒(11)的热解，其中，微波能量被非炼焦煤颗粒(11)吸收。控制单元(10)连续监控吸收的能量和微波辐射(MR)的负荷。将非炼焦煤颗粒(11)暴露于微波辐射(MR)预定的时间间隔。

根据测试要求，微波炉(1)的腔室(1a)内的温度保持在约900℃至约1100℃的范围内，其中，温度在约40℃至约60℃的范围内逐渐升高。另外，微波炉(1)的功率强度在约10分钟至约40分钟的时间内在约2kW至约8kW的范围内。

经暴露于微波辐射(MR)的非炼焦煤颗粒(11)会改变焦炭形式，从而产生冶金焦。

最后，暴露的非炼焦煤颗粒(11)(现已变成冶金焦)在惰性气氛下在腔室(1a)中冷却预定时间。冶金焦的这种冷却防止了冶金焦的氧化。

后处理

一旦冶金焦冷却，将物料取出、称重并测量，然后对非炼焦煤进行近似和岩相学评估。根据相应的ASTM标准进行近似分析。

表1描述了非炼焦煤的近似和岩相学评估：

表2示出了暴露于微波辐射(MR)之前和之后的非炼焦煤的密度。

从上表2可以看出，显然，非炼焦煤颗粒(11)在经受微波辐射(MR)之前被致密化时的密度在约1100kg/m³至约1180kg/m³的范围内。另外，从上表2可知，非炼焦煤颗粒(11)中的挥发性组成释放的起始范围为约0.3分钟至约0.6分钟。非炼焦煤颗粒(11)中的挥发性成分释放的最终范围为约8.0分钟至约9.0分钟。如所观察到的，增加对微波辐射(MR)的暴露时，非炼焦煤的密度降低至约380kg/m³至约440kg/m³，从而产生冶金焦。

表3示出了在不同时间间隔内由非炼焦煤生产的冶金焦的质地。

焦炭形式	6kW 10分钟	6kW 15分钟	6kW 20分钟
				各向同性	10.4	6.3	7.2
初期	0.4	0.4	0.4
				圆形	0.4	2.4	3.2
透镜形	0	0.0	0
				带	0	0.0	0
填料	88.8	91.0	89.2
				总量	100.0	100.0	100.0

从上表3中可以明显看出，增加的微波辐射(MR)暴露提高了圆形焦炭质地的体积百分比。各向同性材料将其质地更改为所需的圆形焦炭质地。这种圆形焦炭质地对于高炉内焦炭的气化至关重要，并控制焦炭的反应性和反应后强度。

图2示出了多个耐火砖(4)，其包括限定有孔的底耐火砖(4b)，其中，该孔涂抹有用于隔热的灌浆(12)。类似地，盖耐火砖(4a)也限定有与底耐火砖(4b)的孔相匹配的孔，并且用灌浆(12)涂抹以隔热。经将非炼焦煤颗粒(11)放置在底耐火砖(4b)中，盖耐火砖(4a)被覆盖在底耐火砖(4b)上。

对于实验室测试要求，限定孔的直径在30mm至40mm的范围内，并且非炼焦煤的坩埚膨胀序数(CSN)在1至4的范围内。

图3示出了暴露于额定微波功率强度为6kW且暴露时间为约15分钟的微波辐射(MR)的多个耐火砖(4)。有效地对微波辐射(MR)透明的多个耐火砖(4)允许微波辐射(MR)的通过被非炼焦煤颗粒(11)吸收。如图3所示，非炼焦煤颗粒(11)在微波炉(1)的腔室(1a)中的加热和冷却过程中经历了热解。这表明：非炼焦煤颗粒(11)在15分钟内被转化为冶金焦，而没有使用任何诸如感受器的额外组件。

图4示出了暴露于额定微波功率强度为6kW且暴露时间为约20分钟的微波辐射(MR)的多个耐火砖(4)。经受增加的暴露时间的非炼焦煤颗粒(11)增加了冶金焦表面上的圆形质地形成。涂抹在多个耐火砖(4)上的灌浆(12)保留了在微波炉(1)工作时产生的热量。

图5示出了当将非炼焦煤转化成冶金焦时的圆形质地变化量与暴露时间的关系图。根据测试结果，将非炼焦煤球(11)暴露在10分钟、15分钟和20分钟的范围内的微波辐射(MR)。从测试结果推断，基于增加的暴露时间，冶金焦的圆形质地形成随体积增加而增加。这表明：使用本公开的方法由非炼焦煤生产的冶金焦将具有用于高炉冶炼所需的性能。

图6示出了冶金焦上的透镜质地(由含有镜煤素质体V型12、13和14的中等挥发性煤制得的粘结相碳是透镜形状的，其宽度在1.0至12.0微米的范围内，且长(L)宽(W)比为2至4。一些系统将透镜域称为小叶(leaflet)。细、中和粗类别与V型12、13和14紧密对应)形成的显微图像。圆形质地形成对于高炉内焦炭的气化至关重要，并且控制焦炭的反应性和反应后强度。

图7示出了商业生产的焦炭与所生产的冶金焦之间的反射率(通过偏振光显微镜测量)百分比的比较图。从图中可以明显看出，与商业生产的焦炭相比，使用本发明的方法生产的冶金焦的反射率百分比具有更低的反射率和更高的频率。

等价物

关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据情况和/或应用将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为了清楚起见，本文可以明确地阐述各种单数/复数置换。

所属领域的技术人员将理解：通常而言，本文中且尤其是在所附权利要求书(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常意指为“开放式”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，并且术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。本领域技术人员将进一步理解：如果打算引入特定数量的权利要求记载，则将在权利要求中明确地陈述这种意图，并且在没有这种陈述的情况下，则不存在这种意图。例如，为了帮助理解，下面的所附权利要求可以包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用，以引入权利要求记载。然而，此类短语的使用不应解释为暗示由不定冠词“一个/种(a)”或“一个/种(an)”引入权利要求书记载将任何含该引入的权利要求记载的特定权利要求限制为仅包含一个此类权利要求的发明，即使在同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词，如“一个/种(a)”或“一个/种(an)”(例如，“一个/种(a)”和/或“一个/种(an)”通常应解释为“至少一个”或“一个或多个”)时；对于用于引入权利要求记载的定冠词的使用也是如此。另外，即使明确陈述了具体数量的引入的权利要求记载，本领域技术人员也会认识到：这种记载通常应解释为至少意味着所记载的数量(例如，没有其他修饰符的“两个记载”的裸露记载通常表示至少两个记载，或两个或更多个记载)。此外，在那些使用约定类似于“A、B和C等中的至少一个”的情况下，通常，这种构造用于本领域技术人员会理解约定的意义(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独A，单独B，单独C，A和B，A和C，B和C，和/或A、B和C等)。在那些使用约定类似于“A、B或C等中的至少一个”的情况下，通常，这种构造用于本领域技术人员会理解约定的意义(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独A，单独B，单独C，A和B，A和C，B和C，和/或A、B和C等)。本领域技术人员将进一步理解：实际上，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，呈现两个或更多个替代术语的任何分离词和/或短语都应理解为考虑了包括这些术语中的一个、任一个或两者的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”、“B”，或“A和B”的可能性。

尽管本文已经公开了各个方面和实施方式，但是其他方面和实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。本文所公开的各个方面和实施方式是出于说明的目的，而不是旨在进行限制，真实的范围和精神由所附权利要求书指示。

附图标记：

Claims

1.一种用于仅由非炼焦煤生产冶金焦的方法，该方法包括：

将所述非炼焦煤致密化，通过将所述非炼焦煤压碎以形成压碎的非炼焦煤，以及将所述压碎的非炼焦煤致密化以形成颗粒(11)；

将所述颗粒(11)放入微波炉(1)中的多个砖块(4)内；

在大气压下，在惰性气氛中于预定温度下加热所述微波炉(1)中的颗粒(11)，其中，所述颗粒(11)在加热过程中发生热解，并且其中，在没有感受器的情况下，进行加热所述微波炉(1)中的颗粒(11)；以及

在所述惰性气氛下冷却所述微波炉(1)中的颗粒(11)，以将所述非炼焦煤的颗粒(11)转化为所述冶金焦。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非炼焦煤的压碎在锤磨机或粉磨机中进行，以产生具有80％至90％的细度的非炼焦煤。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压碎的非炼焦煤的致密化密度为1100kg/m³至1150kg/m³。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述压碎的非炼焦煤的致密化中使用粘结剂以形成所述颗粒(11)。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述惰性气氛通过将惰性气体吹入所述微波炉(1)中而产生。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述颗粒(11)的加热之前和在所述颗粒(11)的加热期间，以60升/分至90升/分的流速将所述惰性气体吹入所述微波炉(1)中，进行3分钟至8分钟的时间。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在速率为5升/分至20升/分的惰性气氛下，所述颗粒(11)在所述微波炉(1)中进行冷却。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热在2kW至8kW的微波功率强度下进行10分钟至40分钟的时间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定温度在900℃至1100℃的范围内，以每分钟40℃至60℃的速率增加。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法生产的冶金焦的密度为380kg/m³至440kg/m³。

11.一种根据权利要求1所述的方法由非炼焦煤形成的冶金焦。