JP5390977B2 - Iron ore-containing coke and method for producing the iron ore-containing coke - Google Patents

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Description

本発明は、鉄鉱石含有コークス、及び該鉄鉱石含有コークスの製造方法に関するものである。   The present invention relates to iron ore-containing coke and a method for producing the iron ore-containing coke.

コークスの用途の一つとして、コークスを用いた銑鉄の製造がある。かかる銑鉄の製造は、具体的には、高炉内にコークス層と鉄鉱石層とを層状に重なるように装入し、次いで羽口から高温の空気を吹き込んでコークスを燃焼させ、このとき発生した還元性ガスで鉄鉱石中の酸化鉄を還元して行われる。   One of the uses of coke is the manufacture of pig iron using coke. Such pig iron was produced at this time by, specifically, charging a coke layer and an iron ore layer in a blast furnace so as to overlap each other and then blowing high-temperature air from the tuyere to burn the coke. It is performed by reducing iron oxide in iron ore with reducing gas.

近年、鉄鉱石を内装した鉄鉱石含有コークス(フェロコークスと呼ばれることがある。)を鉄鉱石層に配合して、銑鉄を製造する技術が開発されている。鉄鉱石層に鉄鉱石含有コークスを配合することで、鉄鉱石含有コークスが燃焼して発生する還元性ガスによって鉄鉱石層中の酸化鉄の還元が促進される(還元剤として作用する)と共に、鉄鉱石含有コークス中の鉄成分の触媒作用により銑鉄の生産効率が向上する(熱源として作用する)と考えられている。   In recent years, techniques for producing pig iron by blending iron ore-containing coke (sometimes referred to as ferro-coke) with iron ore interior in an iron ore layer have been developed. By adding iron ore-containing coke to the iron ore layer, reduction of iron oxide in the iron ore layer is promoted by the reducing gas generated by burning the iron ore-containing coke (acting as a reducing agent), It is considered that the production efficiency of pig iron is improved (acts as a heat source) by the catalytic action of iron components in iron ore-containing coke.

鉄鉱石含有コークスの製造方法としては、炭化室壁部がシャモット煉瓦で構成される縦型シャフト炉を用い、炭材(石炭)と鉄鉱石とを予めブリケット状に成形した成形体を縦型シャフト炉の頂部から装入し、次いで成形物を乾留した後、下部から抜き出す連続式コークス製造方法がある。   As a method for producing iron ore-containing coke, a vertical shaft furnace is used in which a carbonized-chamber (coal) and iron ore are molded in a briquette shape in advance using a vertical shaft furnace whose carbonization chamber is made of chamotte brick. There is a continuous coke manufacturing method in which charging is performed from the top of the furnace, the molded product is then carbonized, and then extracted from the lower part.

しかしながら、縦型シャフト炉を用いた製造方法では、乾留過程で成形体に荷重がかかるため、コークス製造の安定操業という点で問題がある。すなわち、一般的な鉄鉱石含有コークスの製造には、炭材として原料炭(コークス製造の原料に使用できる粘結性のある石炭)が用いられるが、この原料炭は300〜500℃で軟化溶融するため、成形物の乾留過程での加熱によって変形、癒着してしまい、炉を閉塞する場合がある。   However, the production method using a vertical shaft furnace has a problem in terms of stable operation of coke production because a load is applied to the compact during the dry distillation process. That is, in the production of general iron ore-containing coke, raw coal (coking coal that can be used as a raw material for coke production) is used as a carbonaceous material, and this raw coal is softened and melted at 300 to 500 ° C. Therefore, the molded product may be deformed and adhered by heating during the dry distillation process, and the furnace may be closed.

そこで、成形物が炉を閉塞することを防ぐために、上記原料炭に代えて軟化溶融しない石炭を用いる方法もあるが、この場合には鉄鉱石とコークスが分離し易くなる(強度が十分な鉄鉱石含有コークスが得られ難くなる)という別の問題が生じる。というのも、鉄鉱石とコークスの親和性は本来低く、また、成形物の乾留過程において鉄鉱石は部分的に還元されて収縮するため、もともと親和性の弱い鉄鉱石とコークスの界面は一層脆弱化する傾向がある。そして、乾留過程で軟化溶融しない石炭を用いれば、鉄鉱石とコークスとの親和性(接着性)を高める要素が不足する。なお、鉄鉱石含有コークスには、上記の還元剤や熱源としての役割以外に、高炉内の通気をよくするスペーサーとしての役割も期待されているため、十分な強度を有している(鉄鉱石とコークスとが分離し難い)ことが求められる。   Therefore, in order to prevent the molding from blocking the furnace, there is a method using coal that does not soften and melt instead of the raw coal, but in this case, iron ore and coke are easily separated (iron ore with sufficient strength). Another problem arises that it becomes difficult to obtain stone-containing coke. This is because the iron ore and coke have a low affinity, and the iron ore is partially reduced and shrinks during the carbonization process of the molded product, so the interface between the iron ore and coke that originally had a weaker affinity is more fragile. There is a tendency to become. And if coal which does not soften and melt in the dry distillation process is used, there will be insufficient elements to increase the affinity (adhesiveness) between iron ore and coke. The iron ore-containing coke has a sufficient strength because it is expected to have a role as a spacer for improving ventilation in the blast furnace in addition to the role as the reducing agent and the heat source. And coke are difficult to separate).

そこで、炉の閉塞を防ぎつつ十分な強度を有する鉄鉱石含有コークスを得るために、これまでに、軟化溶融しない石炭である半無煙炭や無煙炭を炭材として用いるとともに、鉄鉱石とコークスとの親和性(接着性)を高めるために、軟化溶融する石炭(粘結炭等)やバインダーを併用する方法がこれまでに開示されている。例えば特許文献1には、半無煙炭や無煙炭と軟化溶融する石炭との配合炭と、鉄鉱石とを用いる鉄鉱石含有コークスの製造方法が開示されている。また、特許文献2や3には、半無煙炭や無煙炭等の一般炭と鉄鉱石と、所定の軟化点を有するバインダーとを用いる鉄鉱石含有コークスの製造方法が開示されている。   Therefore, in order to obtain iron ore-containing coke having sufficient strength while preventing furnace blockage, semi-anthracite and anthracite, which are coals that do not soften and melt, have been used as charcoal materials, and the affinity between iron ore and coke has been improved. In order to improve the property (adhesiveness), a method of using a softening and melting coal (such as caking coal) or a binder together has been disclosed. For example, Patent Document 1 discloses a method for producing iron ore-containing coke using semi-anthracite or anthracite and blended coal of softened and melted coal and iron ore. Patent Documents 2 and 3 disclose a method for producing iron ore-containing coke using ordinary coal such as semi-anthracite or anthracite, iron ore, and a binder having a predetermined softening point.

しかしながら、ここで用いる無煙炭や半無煙炭はいずれも高価であり、製造コストが高くなるという問題があった。また、バインダーを用いても、十分な強度を有する鉄鉱石含有コークスが得られない場合があった。   However, both the anthracite and semi-anthracite used here are expensive, and there is a problem that the production cost is increased. Moreover, even if a binder is used, iron ore-containing coke having sufficient strength may not be obtained.

特開2008−56791号公報JP 2008-56791 A 特開2008−56777号公報JP 2008-56777 A 特開2008−56778号公報JP 2008-56778 A

本発明は上記の様な事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、十分な強度を有する鉄鉱石含有コークスを、より低コストで製造することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to produce iron ore-containing coke having sufficient strength at a lower cost.

上記課題を解決し得た本発明の鉄鉱石含有コークスは、褐炭と、鉄鉱石と、石炭の溶剤抽出物とを含む混合物を乾留して得られることを特徴とする。   The iron ore-containing coke of the present invention that has solved the above problems is characterized by being obtained by dry distillation of a mixture containing lignite, iron ore, and a solvent extract of coal.

本発明で用いる褐炭は軟化溶融し難いため、シャフト炉を用いて乾留しても、炉を閉塞し難い。また、石炭の溶剤抽出物を併用するため、褐炭由来のコークスと鉄鉱石の親和性を高めることができる。さらに、褐炭は資源埋蔵量が豊富で安価である上、石炭の溶剤抽出物も褐炭等の低品位炭を用いて得られるため、製造コストを下げることができる。   Since the lignite used in the present invention is difficult to soften and melt, even if dry distillation is performed using a shaft furnace, it is difficult to block the furnace. Moreover, since the solvent extract of coal is used together, the affinity between lignite-derived coke and iron ore can be increased. Furthermore, since lignite has abundant resource reserves and is inexpensive, the solvent extract of coal can also be obtained using low-grade coal such as lignite, so that the production cost can be reduced.

なお、石炭は、一般に無煙炭、瀝青炭(強粘結炭、粘着炭、弱粘結炭、非粘結炭)、褐炭などに分類されているが、その定義は必ずしも明確ではない。そこで、本明細書では、これらを炭素含有率(d.a.f)で分類するものとする。炭素含有率(d.a.f.=dry ash free)とは、石炭の水分と灰分を除いた有機質(C、H、N、S、O)に対する炭素の含有率(質量%)をいい、JIS M8819に準じて測定することができる。   Coal is generally classified into anthracite, bituminous coal (strongly caking coal, adhesive coal, weakly caking coal, non-caking coal), lignite, etc., but the definition is not necessarily clear. Therefore, in the present specification, these are classified by the carbon content (daf). The carbon content (daf = dry ash free) refers to the carbon content (% by mass) relative to the organic matter (C, H, N, S, O) excluding moisture and ash content of coal, It can be measured according to JIS M8819.

かかる分類によれば、無煙炭は炭素含有率(d.a.f.)91%超の石炭、瀝青炭は炭素含有率(d.a.f.)が78%以上91%以下の石炭、褐炭は炭素含有率(d.a.f.)が78%未満の石炭に相当する。   According to this classification, anthracite coal has a carbon content (daf) of over 91%, bituminous coal has a carbon content (daf) of 78% to 91%, and brown coal Corresponds to coal with a carbon content (daf) of less than 78%.

本発明では、前記褐炭100質量部に対する前記溶剤抽出物の配合量が10〜100質量部であることが好ましい実施態様である。また、本発明では、前記混合物が、さらに瀝青炭を含んでもよい。   In this invention, it is preferable that the compounding quantity of the said solvent extract with respect to 100 mass parts of said lignite is 10-100 mass parts. In the present invention, the mixture may further contain bituminous coal.

さらに、前記溶剤抽出物のギーセラー最高流動度(logMF)が2以下であることが好ましい実施態様である。   Furthermore, it is a preferred embodiment that the solvent extract has a Gieseler maximum fluidity (log MF) of 2 or less.

石炭の溶剤抽出物の軟化開始温度、流動性、及び揮発分量を調整することにより、鉄鉱石含有コークスの強度を十分に高くすることができると考えられる。   It is considered that the strength of iron ore-containing coke can be sufficiently increased by adjusting the softening start temperature, fluidity, and volatile content of the solvent extract of coal.

本発明には、少なくとも褐炭と、鉄鉱石と、石炭の溶剤抽出物とを混合、成形して成形物を得る工程と、前記成形物を乾留する工程とを含むことを特徴とする鉄鉱石含有コークスの製造方法も包含される。   In the present invention, at least lignite, iron ore, and a solvent extract of coal are mixed and formed, and a step of obtaining a formed product and a step of dry distillation of the formed product are included. A method for producing coke is also included.

本発明の製造方法は、前記乾留する工程を、シャフト炉を用いて行うことが好ましい実施態様である。   In the production method of the present invention, it is preferable that the carbonization step is performed using a shaft furnace.

本発明の鉄鉱石含有コークスによれば、炭材として褐炭を用いるため、低コストで鉄鉱石含有コークスを製造することができる。また、石炭の溶剤抽出物(より好ましくは、軟化開始温度、流動性を調整した石炭の溶剤抽出物)を併用するため、強度が十分な鉄鉱石含有コークスを得ることができる。   According to the iron ore-containing coke of the present invention, since lignite is used as the carbon material, the iron ore-containing coke can be produced at a low cost. Moreover, since a coal solvent extract (more preferably, a coal solvent extract with a softening start temperature and fluidity adjusted) is used in combination, iron ore-containing coke having sufficient strength can be obtained.

本発明の鉄鉱石含有コークスは、褐炭と、鉄鉱石と、石炭の溶剤抽出物とを含む混合物を乾留して得られることを特徴とする。   The iron ore-containing coke of the present invention is obtained by dry-distilling a mixture containing lignite, iron ore, and a solvent extract of coal.

本出願人は、これまでに、石炭の溶剤抽出物について開示している(特許第4284314号、特開2009−144130号公報)。そして、今回、かかる溶剤抽出物をバインダーとして用いれば、資源埋蔵量が豊富で安価な褐炭から、十分な強度を有する鉄鉱石含有コークスが得られることを見出して本発明を完成した。   The present applicant has previously disclosed a solvent extract of coal (Japanese Patent No. 4284314, Japanese Patent Laid-Open No. 2009-144130). And this time, when this solvent extract was used as a binder, it discovered that the iron ore containing coke which has sufficient intensity | strength could be obtained from cheap brown coal with abundant resource reserves, and completed this invention.

以下、本発明の鉄鉱石含有コークスについて詳細に説明する。   Hereinafter, the iron ore-containing coke of the present invention will be described in detail.

(褐炭)
本発明で炭材として用いる褐炭は、上記の通り、炭素含有率(d.a.f.)が78%未満の石炭であり、例えば、ビクトリア炭、ノースダコタ炭、ベルガ炭等が挙げられる。また、本出願人が既に開示している改質褐炭(特開平7−233383号公報)を用いてもよい。かかる改質褐炭は含水量が少なく輸送コストが抑えられるとともに、褐炭表面が油膜で被覆されているため自然発火し難く取り扱い性にも優れている。これらの褐炭は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。炭材として褐炭を用いることにより、鉄鉱石含有コークスの製造コストを下げることができる。また、軟化溶融し難いため、シャフト炉を用いて乾留しても、炭材が変形、癒着して炉を閉塞し難い。
(brown coal)
As described above, the lignite used as a carbon material in the present invention is a coal having a carbon content (daf) of less than 78%, and examples thereof include Victoria coal, North Dakota coal, and Belga coal. Moreover, you may use the modified lignite (Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-233383) which the present applicant has already disclosed. Such modified lignite has a low water content and can reduce transportation costs, and since the lignite surface is covered with an oil film, it is difficult to spontaneously ignite and has excellent handling properties. These lignites may be used alone or in combination of two or more. By using lignite as the carbon material, the production cost of iron ore-containing coke can be reduced. In addition, since it is difficult to soften and melt, even if carbonized using a shaft furnace, the carbonaceous material is deformed and adhered, and the furnace is hardly blocked.

(他の炭材)
本発明の鉄鉱石含有コークスは、製造コストを下げる観点から、炭材として褐炭のみを用いて製造することが好ましいが、他の炭材を併用してもよい。他の炭材としては、炭素含有率(d.a.f.)が78%以上91%以下の瀝青炭が挙げられる。これらの炭材は、比較的安価に入手できる。また、鉄鉱石含有コークスを製造する際の乾留過程で適度に軟化溶融する炭材を選べば、強度がより十分な鉄鉱石含有コークスを製造することができる。
(Other charcoal materials)
The iron ore-containing coke of the present invention is preferably produced using only lignite as the carbon material from the viewpoint of reducing the production cost, but other carbon materials may be used in combination. Examples of other carbon materials include bituminous coal having a carbon content (daf) of 78% to 91%. These carbon materials can be obtained relatively inexpensively. Further, if a carbon material that is appropriately softened and melted during the dry distillation process when producing iron ore-containing coke is selected, iron ore-containing coke having a sufficient strength can be produced.

他の炭材の配合量は、褐炭100質量部に対して、200質量部以下(より好ましくは170質量部以下、さらにこのましくは150質量部以下)が好ましい。他の炭材の配合量が200質量部を超えると、鉄鉱石含有コークスの製造コストが上がるからである。   The blending amount of other carbon materials is preferably 200 parts by mass or less (more preferably 170 parts by mass or less, and even more preferably 150 parts by mass or less) with respect to 100 parts by mass of lignite. It is because the manufacturing cost of iron ore containing coke will rise when the compounding quantity of another carbon material exceeds 200 mass parts.

本発明で用いる炭材(褐炭、および他の炭材)の粒径は、その70質量%以上(より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上)が3mm以下であることが好ましい。粒径3mmを超える炭材が30質量%を超えて存在する場合には、得られる鉄鉱石含有コークスの強度が低下することが多いからである。   The particle size of the carbonaceous material (brown coal and other carbonaceous materials) used in the present invention is preferably 70% by mass or more (more preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more) of 3 mm or less. . This is because the strength of the iron ore-containing coke obtained is often lowered when the carbonaceous material having a particle size exceeding 3 mm exceeds 30% by mass.

なお、炭材の粒径は、ふるい分け法によって測定した。詳細には、目開き3mmのふるいを用いて炭材をふるい分け、ふるい上残量(オーバーサイズ)、またはふるい下通過(アンダーサイズ)の全体に対する比率から求めた。   The particle size of the carbon material was measured by a sieving method. Specifically, the charcoal material was sieved using a sieve having an opening of 3 mm, and the amount was determined from the ratio of the remaining amount on the sieve (oversize) or the total passage under the sieve (undersize).

(鉄鉱石)
本発明で用いる鉄鉱石の種類としては、特に限定されるものではなく、例えば、赤鉄鉱(ヘマタイト;Fe)、磁鉄鉱(マグネタイト;Fe)、褐鉄鉱(Fe・nHO)等が挙げられる。またオキシ水酸化鉄(FeOOH)を用いてもよい。この場合、予め脱水して酸化鉄にして使用することが好ましい。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Iron ore)
The type of iron ore used in the present invention is not particularly limited. For example, hematite (hematite; Fe 2 O 3 ), magnetite (magnetite; Fe 3 O 4 ), limonite (Fe 2 O 3 · nH). 2 O) and the like. Further, iron oxyhydroxide (FeOOH) may be used. In this case, it is preferable to use dehydrated iron oxide in advance. These may be used alone or in combination of two or more.

鉄鉱石の粒径は、炭材(褐炭、および他の炭材)の粒径が上記範囲にある場合、200μm以下(より好ましくは170μm以下、さらに好ましくは150μm以下)が好ましい。鉄鉱石の粒径が200μmを超える場合には、鉄鉱石の界面に働く応力が大きくなるため、得られる鉄鉱石含有コークスの強度が低下する場合がある。なお、鉄鉱石の粒径の下限については特に限定されるものではなく、小さいほど良いが、例えば30μm(より好ましくは50μm、さらに好ましくは70μm)であることが好ましい。粒径が30μm未満の鉄鉱石を得るには手間がかかり、製造コストが上がるからである。   The particle size of the iron ore is preferably 200 μm or less (more preferably 170 μm or less, more preferably 150 μm or less) when the particle size of the carbonaceous material (brown coal and other carbonaceous materials) is in the above range. When the particle size of the iron ore exceeds 200 μm, the stress acting on the interface of the iron ore becomes large, so that the strength of the obtained iron ore-containing coke may be lowered. In addition, the lower limit of the particle size of the iron ore is not particularly limited, and the smaller the better, but for example, it is preferably 30 μm (more preferably 50 μm, still more preferably 70 μm). This is because it takes time and effort to obtain an iron ore having a particle size of less than 30 μm, and the manufacturing cost increases.

鉄鉱石の配合量については、特に限定されるものではないが、炭材100質量部に対して10質量部以上(より好ましくは20質量部以上、さらに好ましくは30質量部以上)が好ましく、100質量部以下(より好ましくは80質量部以下、さらに好ましくは70質量部以下)が好ましい。   About the compounding quantity of an iron ore, although it does not specifically limit, 10 mass parts or more (more preferably 20 mass parts or more, More preferably 30 mass parts or more) are preferable with respect to 100 mass parts of carbonaceous materials, 100 It is preferably no greater than part by mass (more preferably no greater than 80 parts by mass, and even more preferably no greater than 70 parts by mass).

(石炭の溶剤抽出物)
本発明で用いる石炭の溶剤抽出物は、褐炭由来のコークスと鉄鉱石との接着性を向上するのに適している。このため、この溶剤抽出物を用いて製造される本発明の鉄鉱石含有コークスは、炭材として軟化溶融し難い褐炭を用いても、十分な強度を有することができる。石炭の溶剤抽出物が、褐炭由来のコークスと鉄鉱石との接着性向上に適している理由は明らかではないが、溶剤抽出物が実質的に灰分を含まず、また適度な軟化開始温度、流動性、及び揮発分量を有しているからであると考えられる。
(Coal solvent extract)
The solvent extract of coal used in the present invention is suitable for improving the adhesion between lignite-derived coke and iron ore. For this reason, the iron ore containing coke of this invention manufactured using this solvent extract can have sufficient intensity | strength, even if it uses the brown coal which is hard to soften and melt as a carbon material. The reason why the solvent extract of coal is suitable for improving the adhesion between coke derived from lignite and iron ore is not clear, but the solvent extract is substantially free of ash and has an appropriate softening start temperature and fluidity. This is considered to be because of having a volatile content.

なお、これまでバインダーとして一般的に用いられてきたタールやピッチ、糖蜜は、褐炭由来のコークスと鉄鉱石の接着性を高めることができない。これら公知のバインダーは炭化収率が低く、また、熱分解し易いため乾留後強度が期待できないからである。   In addition, the tar, pitch, and molasses that have been generally used as binders until now cannot enhance the adhesion between lignite-derived coke and iron ore. This is because these known binders have a low carbonization yield and are easily pyrolyzed, so that strength after dry distillation cannot be expected.

溶剤抽出物の配合量は、炭材(褐炭の単独量、あるいは褐炭と他の炭材との合計量)100質量部に対して、5質量部以上(より好ましくは15質量部以上)が好ましく、100質量部以下(より好ましくは70質量部以下)が好ましい。溶剤抽出物の配合量が5質量部未満の場合には、得られる鉄鉱石含有コークスの強度を十分に向上できない場合がある。溶剤抽出物の配合量が100質量部を超える場合には、鉄鉱石含有コークスの製造コストが上がる場合がある。   The blending amount of the solvent extract is preferably 5 parts by mass or more (more preferably 15 parts by mass or more) with respect to 100 parts by mass of carbonaceous material (single amount of lignite or the total amount of lignite and other carbonaceous materials). 100 parts by mass or less (more preferably 70 parts by mass or less) is preferable. When the compounding quantity of a solvent extract is less than 5 mass parts, the intensity | strength of the iron ore containing coke obtained may not fully be improved. When the compounding quantity of a solvent extract exceeds 100 mass parts, the manufacturing cost of iron ore containing coke may go up.

特に、炭材として褐炭のみを用いる場合には、溶剤抽出物の配合量は、炭材(褐炭)100質量部に対して25質量部以上(より好ましくは30質量部以上)が好ましく、60質量部以下(より好ましくは50質量部以下)が好ましい。また、炭材として褐炭以外に他の炭材(瀝青炭)を併用する場合には、溶剤抽出物の配合量は、炭材(褐炭と他の炭材との合計量)100質量部に対して5質量部以上(より好ましくは10質量部以上)が好ましく、30質量部以下(より好ましくは20質量部以下)が好ましい。   In particular, when only lignite is used as the carbon material, the amount of the solvent extract is preferably 25 parts by mass or more (more preferably 30 parts by mass or more) with respect to 100 parts by mass of the carbon material (brown coal), and 60 masses. Part or less (more preferably 50 parts by weight or less) is preferable. Moreover, when using other carbon materials (bituminous coal) in addition to lignite as a carbon material, the blending amount of the solvent extract is 100 parts by mass of the carbon material (total amount of lignite and other carbon materials). 5 parts by mass or more (more preferably 10 parts by mass or more) is preferable, and 30 parts by mass or less (more preferably 20 parts by mass or less) is preferable.

なお、本発明で用いる石炭の溶剤抽出物は、抽出工程、固液分離工程、溶剤除去工程を経て製造することができる。また、溶剤除去工程の後に、加熱操作を行ってもよい。以下、溶剤抽出物の製造方法について詳細に説明する。   In addition, the solvent extract of coal used by this invention can be manufactured through an extraction process, a solid-liquid separation process, and a solvent removal process. Moreover, you may perform heating operation after a solvent removal process. Hereinafter, the manufacturing method of a solvent extract is demonstrated in detail.

<抽出工程>
抽出工程では、石炭と溶剤とを接触させて、石炭に含まれる溶剤可溶成分を溶剤中に溶出させて抽出する。
<Extraction process>
In the extraction step, coal and a solvent are brought into contact with each other, and a solvent-soluble component contained in the coal is eluted in the solvent and extracted.

可溶成分の抽出に用いる溶剤としては、極性溶剤や芳香族溶剤を使用できる。極性溶剤としては、例えば、N−メチルピロリドンやピリジン等が挙げられる。芳香族溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の1環芳香族化合物や、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタレン、テトラヒドロナフタレン(テトラリン)等の2環芳香族化合物、アントラセン等の3環以上の芳香族化合物等が挙げられる。2環芳香族化合物には、その他脂肪族側鎖をもつナフタレン類、また、これにビフェニルや長鎖脂肪族側鎖をもつアルキルベンゼンが含まれる。   As a solvent used for extraction of a soluble component, a polar solvent or an aromatic solvent can be used. Examples of the polar solvent include N-methylpyrrolidone and pyridine. Aromatic solvents include monocyclic aromatic compounds such as benzene, toluene and xylene, bicyclic aromatic compounds such as naphthalene, methylnaphthalene, dimethylnaphthalene, trimethylnaphthalene and tetrahydronaphthalene (tetralin), and three or more rings such as anthracene. Aromatic compounds and the like. Bicyclic aromatic compounds include other naphthalenes having an aliphatic side chain, and biphenyl and alkylbenzene having a long-chain aliphatic side chain.

本発明では、上記極性溶剤や芳香族溶剤のなかでも、水素非供与性の溶剤を用いることが好ましい。かかる水素非供与性の溶剤は、主に石炭の乾留生成物から精製した2環芳香族化合物を主とする石炭誘導体であり、例えば、ナフタレン、メチルナフタレン、タール軽油などが挙げられる。水素非供与性溶剤は、加熱状態でも安定であり、また石炭との親和性に優れているため、溶剤に抽出される可溶成分の割合を高くすることができる。また、使用後は蒸留等の方法で容易に回収可能なため、溶剤抽出物の製造工程で循環使用でき、経済性の向上を図ることができる。   In the present invention, it is preferable to use a hydrogen non-donating solvent among the polar solvents and aromatic solvents. Such a hydrogen non-donating solvent is a coal derivative mainly composed of a bicyclic aromatic compound purified mainly from a coal carbonization product, and examples thereof include naphthalene, methylnaphthalene, and tar light oil. Since the hydrogen non-donating solvent is stable even in a heated state and has excellent affinity with coal, the proportion of soluble components extracted into the solvent can be increased. Moreover, since it can collect | recover easily by methods, such as distillation, after use, it can be recycled in the manufacturing process of a solvent extract, and can aim at the improvement of economical efficiency.

上記溶剤は、単独で使用しても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The above solvents may be used alone or in combination of two or more.

中でも、可溶成分の抽出に用いる溶剤は、沸点が180〜330℃(特に、200〜250℃)のものが好ましい。沸点が低過ぎると、抽出工程での可溶成分の抽出率が低下する場合がある。また、抽出工程や、後述する固液分離工程での必要圧力が高くなる場合がある。更に、溶剤を回収するときに揮発による損失が大きくなり、溶剤の回収率が低下する場合がある。一方、沸点が高過ぎると、後述する固液分離工程で分離される液体分からの溶剤の除去や、可溶成分を抽出した後の未溶解石炭に付着している溶剤を除去することが困難となり、溶剤の回収率が低下する場合がある。   Especially, the solvent used for extraction of a soluble component has a preferable boiling point of 180-330 degreeC (especially 200-250 degreeC). If the boiling point is too low, the extraction rate of soluble components in the extraction process may decrease. Moreover, the required pressure in an extraction process and the solid-liquid separation process mentioned later may become high. Furthermore, when recovering the solvent, loss due to volatilization increases, and the solvent recovery rate may decrease. On the other hand, if the boiling point is too high, it will be difficult to remove the solvent from the liquid component separated in the solid-liquid separation step described later, or to remove the solvent adhering to the undissolved coal after extracting the soluble components. The solvent recovery rate may be reduced.

可溶成分の抽出に用いる石炭の種類は特に限定されないが、安価な石炭であることが好ましい。これにより、溶剤抽出物を安価に製造できるため、経済性の向上を図ることができる。もちろん、瀝青炭等の高品位炭を使用しても良い。   Although the kind of coal used for extraction of a soluble component is not specifically limited, It is preferable that it is cheap coal. Thereby, since a solvent extract can be manufactured cheaply, the improvement of economical efficiency can be aimed at. Of course, high-grade coal such as bituminous coal may be used.

かかる安価な石炭としては、軟化溶融性をほとんど持たない非粘結炭や弱粘結炭の他、一般炭、低品位炭等が挙げられる。ここで低品位炭とは、通常20質量%以上の水分を含有し、脱水することが望まれる石炭のことである。このような低品位炭には、例えば、褐炭、亜炭、亜瀝青炭が含まれる。褐炭には上記の種類があり、また、亜瀝青炭には、例えば、西バンゴ炭、ビヌンガン炭、サマランガウ炭等がある。低品位炭は上記例示のものに限定されず、多量の水分を含有し、脱水することが望まれる石炭は、いずれも本発明のいう低品位炭に含まれる。   Examples of such an inexpensive coal include non-caking coal and weak caking coal having almost no softening and melting properties, as well as general coal and low-grade coal. Here, the low-grade coal is coal that normally contains 20% by mass or more of water and is desired to be dehydrated. Such low-grade coal includes, for example, lignite, lignite, and sub-bituminous coal. Brown coal has the above-mentioned types, and sub-bituminous coal includes, for example, West Bango coal, Binungan coal, Samarangau coal, and the like. The low-grade coal is not limited to those exemplified above, and any coal containing a large amount of water and desired to be dehydrated is included in the low-grade coal referred to in the present invention.

抽出工程では、石炭から可溶成分を抽出し易くするために、石炭を、例えば、直径5mm程度以下に粉砕しておくことが好ましい。   In the extraction step, it is preferable to pulverize the coal to, for example, a diameter of about 5 mm or less in order to facilitate extraction of soluble components from the coal.

抽出工程では、石炭からの可溶成分の抽出率を高めるために石炭と溶剤とをスラリー状に混合することが好ましく、この混合物を攪拌しつつ、スラリーを加熱することがさらに好ましい。   In the extraction step, in order to increase the extraction rate of soluble components from coal, it is preferable to mix coal and a solvent in a slurry state, and it is more preferable to heat the slurry while stirring the mixture.

抽出温度は、例えば、300〜420℃(特に350〜400℃)程度に設定することが好ましい。抽出温度が低過ぎると、石炭に含まれる易ガス化成分を石炭から除去できない上に、石炭を構成する成分の分子間結合力を弱めることが不十分となって、石炭に含まれる可溶成分の抽出率が低くなる場合がある。一方、抽出温度が高過ぎると、石炭が熱分解して生成したラジカルの再結合が起こるため、石炭から可溶成分を抽出するときの抽出率が低くなる場合がある。   For example, the extraction temperature is preferably set to about 300 to 420 ° C. (particularly 350 to 400 ° C.). If the extraction temperature is too low, the easy gasification component contained in the coal cannot be removed from the coal, and further, it becomes insufficient to weaken the intermolecular bonding force of the component constituting the coal, so that the soluble component contained in the coal The extraction rate may be low. On the other hand, if the extraction temperature is too high, recombination of radicals generated by thermal decomposition of coal occurs, so the extraction rate when extracting soluble components from coal may be low.

なお、抽出工程は、溶剤が沸騰しないように加圧して行うことが好ましく、通常、0.8〜2.5MPa(特に、1.5〜2MPa)程度の範囲に調整すればよい。   In addition, it is preferable to perform an extraction process by pressurizing so that a solvent may not boil, and what is necessary is just to adjust to the range of about 0.8-2.5 MPa (especially 1.5-2 MPa) normally.

抽出時間は、例えば、10〜60分程度とすればよい。抽出時間が長過ぎると、抽出した可溶成分の熱分解反応が進行し、ラジカル重合反応が進むため可溶成分の抽出率が低下する場合がある。   The extraction time may be about 10 to 60 minutes, for example. When the extraction time is too long, the thermal decomposition reaction of the extracted soluble component proceeds, and the radical polymerization reaction proceeds, so the extraction rate of the soluble component may decrease.

スラリーを加熱して抽出工程を行う場合には、例えば、不活性ガス(例えば、窒素)の存在の下で行うことが好ましい。加熱抽出の際に溶剤が酸素と接触すると発火する恐れがある。   In the case where the extraction step is performed by heating the slurry, for example, it is preferably performed in the presence of an inert gas (for example, nitrogen). If the solvent comes into contact with oxygen during heat extraction, there is a risk of ignition.

<固液分離工程>
固液分離工程では、上記抽出工程で石炭から可溶成分を抽出した後、未溶解石炭(溶剤に可溶な成分が抽出されて残った石炭)を分離し、液体分を回収する。この液体分は、石炭から抽出した可溶成分と、抽出に用いた溶剤で構成されている。
<Solid-liquid separation process>
In the solid-liquid separation step, soluble components are extracted from coal in the extraction step, and then undissolved coal (coal remaining after extraction of components soluble in the solvent) is separated to recover the liquid component. This liquid component is composed of a soluble component extracted from coal and a solvent used for extraction.

固液分離する方法は特に限定されず、公知の方法を採用すればよく、例えば、各種の濾過法、遠心分離法、重力沈降法が挙げられる。なお、濾過法では、濾過フィルターの濾過量が制限されることから、大量の未溶解石炭を分離できない場合がある。また遠心分離法では、未溶解石炭による閉塞が起こり易く、工業的に実施することが困難な場合がある。一方、重力沈降法によれば、重力沈降槽の上部からは液体分を、下部からは未溶解石炭を得ることができ、流体の連続操作が可能であり、低コストで大量の処理にも適しているため好ましい。   The method for solid-liquid separation is not particularly limited, and a known method may be employed, and examples thereof include various filtration methods, centrifugal separation methods, and gravity sedimentation methods. In the filtration method, since the filtration amount of the filtration filter is limited, a large amount of undissolved coal may not be separated. In the centrifugal separation method, clogging with undissolved coal is likely to occur, and it may be difficult to implement industrially. On the other hand, according to the gravity settling method, liquid content can be obtained from the upper part of the gravity settling tank, and undissolved coal can be obtained from the lower part. Therefore, it is preferable.

なお、固液分離工程における溶剤の温度と固液分離時の圧力は、上記抽出工程で設定した温度および圧力と同じ範囲に設定することが好ましい。原料の石炭から溶出した溶質の再析出を防ぐためである。   In addition, it is preferable to set the temperature of the solvent in a solid-liquid separation process, and the pressure at the time of solid-liquid separation to the same range as the temperature and pressure which were set at the said extraction process. This is to prevent reprecipitation of the solute eluted from the raw material coal.

<溶剤除去工程>
溶剤除去工程では、上記固液分離工程で得られた液体分から溶剤を分離する。これにより、灰分の濃度が少ない溶剤抽出物を得ることができる。なお、灰分とは、溶剤抽出物を815℃で灰化したときの残留無機物(ケイ酸、アルミナ、酸化鉄、石灰、マグネシア、アルカリ金属など)をいう。本発明では、得られる鉄鉱石含有コークスの性能に影響しない範囲で溶剤抽出物中に灰分が数%程度含まれていてもよいが、かかる灰分の含有率は5000ppm以下(より好ましくは2000ppm以下)(質量基準、以下同じ)であることが好ましい。
<Solvent removal step>
In the solvent removal step, the solvent is separated from the liquid obtained in the solid-liquid separation step. Thereby, the solvent extract with little concentration of ash can be obtained. The ash content refers to residual inorganic substances (silicic acid, alumina, iron oxide, lime, magnesia, alkali metal, etc.) when the solvent extract is incinerated at 815 ° C. In the present invention, the solvent extract may contain about several percent of ash within a range that does not affect the performance of the obtained iron ore-containing coke, but the ash content is 5000 ppm or less (more preferably 2000 ppm or less). (Mass basis, the same applies hereinafter) is preferable.

溶剤を分離する方法としては、一般的な蒸留法や蒸発法(スプレードライ法等)を用いることができる。なお、本発明では、分離して回収した溶剤を抽出工程で用いる溶剤の一部として再利用することが好ましい。   As a method for separating the solvent, a general distillation method or evaporation method (spray drying method or the like) can be used. In the present invention, it is preferable to reuse the separated and recovered solvent as a part of the solvent used in the extraction step.

<加熱工程>
本発明では、上記溶剤除去工程を経て得られた溶剤抽出物を用いて鉄鉱石含有コークスを製造してもよいが、この溶剤抽出物をさらに加熱してもよい。これにより、溶剤抽出物の軟化開始温度や流動性を調整することができる。また、併せて、揮発分量を調整することもできる。
<Heating process>
In the present invention, iron ore-containing coke may be produced using the solvent extract obtained through the solvent removal step, but this solvent extract may be further heated. Thereby, the softening start temperature and fluidity | liquidity of a solvent extract can be adjusted. In addition, the amount of volatile components can be adjusted.

石炭の溶剤抽出物の軟化開始温度や流動性を調整することにより、褐炭と鉄鉱石の親和性が高まって、コークスと鉄鉱石との接着性がより一層向上すると考えられる。併せて、石炭の溶剤抽出物に含まれる揮発分量を調整することにより、かかる揮発分に起因して、鉄鉱石含有コークスに膨れや亀裂などの欠陥が生じて、鉄鉱石含有コークスの強度の低下を防ぐことができると考えられる。   By adjusting the softening start temperature and fluidity of the solvent extract of coal, it is considered that the affinity between lignite and iron ore increases and the adhesion between coke and iron ore is further improved. In addition, by adjusting the amount of volatile matter contained in the solvent extract of coal, defects such as blisters and cracks occur in the iron ore containing coke due to the volatile matter, and the strength of the iron ore containing coke is reduced. Can be prevented.

加熱工程では、得られた溶剤抽出物を加熱して、溶剤抽出物の軟化開始温度を180℃以上(より好ましくは200℃以上、さらに好ましくは250℃以上)に調整することが好ましい。また、ギーセラー最高流動度(logMF)を2.0以下(より好ましくは1.9以下、さらに好ましくは1.8以下)に調整することが好ましい。軟化開始温度が180℃に満たない場合や、ギーセラー最高流動度(logMF)が2.0を超える場合には、乾留中に成形体が変形したり割れる可能性が高まる。   In the heating step, the obtained solvent extract is preferably heated to adjust the softening start temperature of the solvent extract to 180 ° C. or higher (more preferably 200 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher). Moreover, it is preferable to adjust the Gieseler maximum fluidity (logMF) to 2.0 or less (more preferably 1.9 or less, and still more preferably 1.8 or less). When the softening start temperature is less than 180 ° C. or when the Gieseler maximum fluidity (log MF) exceeds 2.0, the possibility that the molded body is deformed or cracked during dry distillation increases.

さらに、揮発分を、24質量%〜35質量%(より好ましくは、25質量%〜32質量%)に調整することが好ましい。溶剤抽出物の揮発分をかかる範囲に調整することにより、揮発分に起因して鉄鉱石含有コークスに膨れや亀裂が生じるのを防ぐことができるからである。なお、かかる揮発分は、JIS M8812に定められた方法により測定することができる。   Furthermore, it is preferable to adjust a volatile matter to 24 mass%-35 mass% (preferably 25 mass%-32 mass%). This is because by adjusting the volatile content of the solvent extract to such a range, it is possible to prevent the iron ore-containing coke from being swollen or cracked due to the volatile content. Such volatile matter can be measured by the method defined in JIS M8812.

加熱する方法は特に制限はなく、例えば、溶剤抽出物を熱的あるいは重合により高分子量化するか、分子量の比較的小さい成分を蒸留で除去するか、あるいはその両方を行う方法が挙げられる。加熱処理は、不活性雰囲気中、あるいは減圧下で行ってもよい。   The method for heating is not particularly limited, and examples thereof include a method of increasing the molecular weight of the solvent extract by heat or polymerization, removing a component having a relatively low molecular weight by distillation, or both. The heat treatment may be performed in an inert atmosphere or under reduced pressure.

加熱処理条件は、得られる溶剤抽出物の軟化開始温度や流動性が上記範囲になるように、適宜設定して行えばよく、例えば、常圧空気中、100〜200℃(より好ましくは130〜170℃)で5分〜15分加熱して行う態様が挙げられる。   The heat treatment conditions may be appropriately set so that the softening start temperature and fluidity of the solvent extract to be obtained are in the above ranges, for example, 100 to 200 ° C. (more preferably 130 to 200 ° C.) in atmospheric pressure air. 170 degreeC), and the aspect performed by heating for 5 to 15 minutes is mentioned.

(鉄鉱石含有コークスの製造方法)
本発明の鉄鉱石含有コークスは、上記褐炭等の炭材と、鉄鉱石と、石炭の溶剤抽出物とを混合、成形して成形物を得る工程と、前記成形物を乾留する工程を経て製造することができる。以下、本発明の鉄鉱石含有コークスの製造方法について詳細に説明する。
(Method for producing iron ore-containing coke)
The iron ore-containing coke of the present invention is produced through a step of obtaining a molded product by mixing and molding a carbonaceous material such as the above lignite, an iron ore, and a solvent extract of coal, and a step of carbonizing the molded product. can do. Hereinafter, the manufacturing method of the iron ore containing coke of this invention is demonstrated in detail.

<混合工程>
本発明では、先ず炭材と、鉄鉱石と、石炭の溶剤抽出物とを混合する。均一な混合物を得るためである。
<Mixing process>
In the present invention, first, a carbon material, iron ore, and a solvent extract of coal are mixed. This is to obtain a uniform mixture.

炭材と鉄鉱石と溶剤抽出物の混合方法は、特に限定されるものではなく、炭材と鉄鉱石と溶剤抽出物との混合を同時に行う方法の他、炭材と鉄鉱石との混合物にさらに溶剤抽出物を添加して混合する方法、炭材と溶剤抽出物との混合物にさらに鉄鉱石を添加して混合する方法、あるいは、鉄鉱石と溶剤抽出物との混合物にさらに炭材を添加して混合する方法等が挙げられる。   The mixing method of the carbonaceous material, iron ore, and solvent extract is not particularly limited. In addition to the method of simultaneously mixing the carbonaceous material, iron ore, and solvent extract, the mixture of carbonaceous material and iron ore A method of adding and mixing a solvent extract, a method of adding and mixing iron ore to a mixture of a carbon material and a solvent extract, or a method of adding carbon material to a mixture of an iron ore and a solvent extract And a method of mixing them.

炭材と鉄鉱石と溶剤抽出物とを混合する手段についても、特に限定されるものではなく、例えば、ミキサーやニーダー、あるいは二軸や単軸の混合機が挙げられる。   The means for mixing the carbonaceous material, the iron ore, and the solvent extract is not particularly limited, and examples thereof include a mixer, a kneader, or a biaxial or uniaxial mixer.

<成形工程>
成形工程では、上記混合物を成形して、所定の強度を持つ成形物にする。本発明の鉄鉱石含有コークスを、縦型シャフト炉を用いて乾留して製造する場合には、シャフト炉の頂部から上記混合物を投入するため、炭材と鉄鉱石が分離し難いこと(所定の強度を有すること)が求められるからである。
<Molding process>
In the molding step, the mixture is molded into a molded product having a predetermined strength. When the iron ore-containing coke of the present invention is produced by dry distillation using a vertical shaft furnace, the mixture is introduced from the top of the shaft furnace, so that the carbonaceous material and iron ore are difficult to separate (predetermined This is because it is required to have strength.

成形手段は、特に限定されるものではなく、例えば、平ロールによるダブルロール(双ロール型成形機)の他、アーモンド型ポケットを有するダブルロール型成形機、単軸プレスやローラタイプの成形機、押し出し成形機が挙げられる。   Forming means is not particularly limited. For example, in addition to a double roll (double roll type molding machine) using a flat roll, a double roll type molding machine having an almond type pocket, a single axis press or a roller type molding machine, An extrusion molding machine is mentioned.

成形処理条件は、溶剤抽出物が軟化溶融する条件で混合物を成形することが好ましい。溶剤抽出物の軟化溶融物を介して、炭材と鉄鉱石とを接着させるためである。   It is preferable that the mixture is molded under conditions where the solvent extract is softened and melted. This is because the carbonaceous material and the iron ore are bonded via the softened melt of the solvent extract.

具体的には、例えば、ダブルロール型の成形機を用いて、200〜400℃(より好ましくは250〜350℃)下で加熱加圧成形する方法が挙げられる。   Specifically, for example, a method of heat and pressure molding at 200 to 400 ° C. (more preferably 250 to 350 ° C.) using a double roll type molding machine can be mentioned.

成形工程で得られる成形物は、圧壊荷重が98.1N(10kgf)以上(より好ましくは196.1N(20kgf)以上であることが好ましい。   The molded product obtained in the molding step preferably has a crushing load of 98.1 N (10 kgf) or more (more preferably 196.1 N (20 kgf) or more).

<乾留工程>
乾留工程によって、成形物を鉄鉱石含有コークスにする。乾留は、その温度を600〜1100℃(より好ましくは700〜1000℃)程度とし、炭材の酸化劣化を防止するために、例えば窒素などの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。また、乾留工程での滞留時間は1〜24時間程度が好ましい。
<Dry distillation process>
The shaped product is made into iron ore-containing coke by a carbonization process. The dry distillation is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen, for example, in order to set the temperature to about 600 to 1100 ° C. (more preferably 700 to 1000 ° C.) and prevent oxidative deterioration of the carbonaceous material. The residence time in the dry distillation process is preferably about 1 to 24 hours.

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは全て本発明の技術的範囲に包含される。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and all modifications made without departing from the spirit of the preceding and following descriptions are included in the technical scope of the present invention.

先ず、実施例で用いた評価方法について、以下説明する。   First, the evaluation method used in the examples will be described below.

(成形物強度、及び鉄鉱石含有コークス強度)
成形物、及び鉄鉱石含有コークスの強度は、ISO 4700に準じて測定した圧壊荷重で評価した。具体的には、双ロールに接していた成形面の中央部に荷重を加えて圧壊強度を測定した。
(Molded product strength and iron ore-containing coke strength)
The strength of the molded product and iron ore-containing coke was evaluated by a crushing load measured according to ISO 4700. Specifically, the crushing strength was measured by applying a load to the center of the molding surface in contact with the twin rolls.

(軟化開始温度、及びギーセラー流動性試験)
軟化開始温度、及びギーセラー最高流動度(logMF)は、JIS M8801に規定されたギーセラープラストメータ法によって測定した。
(Softening start temperature and Gieseller fluidity test)
The softening start temperature and the Gieseler maximum fluidity (log MF) were measured by the Gieseler plastometer method defined in JIS M8801.

(製造例1〜6)
<石炭の溶剤抽出物の製造>
前述した方法(抽出工程、固液分離工程、溶剤除去工程)に従って、石炭の溶剤抽出物を製造した。このとき、原料石炭としては一般炭を用い、溶剤としてはアントラセン油を用いた。得られた溶剤抽出物の軟化開始温度は160℃、ギーセラー最高流動度(logMF)は4.7以上(測定上限以上)であった。
(Production Examples 1-6)
<Manufacture of solvent extract of coal>
A solvent extract of coal was produced according to the method described above (extraction step, solid-liquid separation step, solvent removal step). At this time, general coal was used as the raw material coal, and anthracene oil was used as the solvent. The obtained solvent extract had a softening start temperature of 160 ° C. and a Gieseler maximum fluidity (log MF) of 4.7 or more (above the upper limit of measurement).

次いで、得られた溶剤抽出物を200μm以下に粉砕した後、空気中、150℃下で10分間保持して、軟化開始温度や流動性を調整した石炭の溶剤抽出物(以下、「調整後溶剤抽出物」と称する場合がある)を得た。得られた調整後溶剤抽出物の軟化開始温度は280℃、ギーセラー最高流動度(logMF)は1.8であった。   Next, the obtained solvent extract was pulverized to 200 μm or less and then held in air at 150 ° C. for 10 minutes to adjust the softening start temperature and fluidity of the coal solvent extract (hereinafter referred to as “adjusted solvent”). Sometimes referred to as “extract”. The resulting adjusted solvent extract had a softening start temperature of 280 ° C. and a Gieseler maximum fluidity (log MF) of 1.8.

<成形工程>
表1に示す組成の石炭と、表2に示す組成の鉄鉱石と、上記調整後溶剤抽出物とを、表3に示す割合でよく混合し、容量5mlのアーモンド型ポケットを有するダブルロール型の成形機を用いて、300℃に加熱しながら成形して、成形体を得た。
<Molding process>
Coal having the composition shown in Table 1, iron ore having the composition shown in Table 2, and the adjusted solvent extract are mixed well in the ratio shown in Table 3, and a double roll type having an almond type pocket with a capacity of 5 ml. Using a molding machine, molding was performed while heating to 300 ° C. to obtain a molded body.

なお、成形体の原料としての石炭は、いずれも粒径:3mm以下が90質量%以上となるように粉砕したものを用いた。また、鉄鉱石は、粒径:100μm以下に粉砕したものを用いた。   In addition, as for the coal as a raw material of a molded object, all used what was grind | pulverized so that a particle size: 3 mm or less might be 90 mass% or more. The iron ore used was pulverized to a particle size of 100 μm or less.

Figure 0005390977
Figure 0005390977

Figure 0005390977
Figure 0005390977

<乾留工程>
得られた成形体を、窒素雰囲気中、3℃/分の速度で850℃まで昇温した後、この温度で10分間保持して乾留して、鉄鉱石含有コークスを得た。
<Dry distillation process>
The obtained molded body was heated to 850 ° C. in a nitrogen atmosphere at a rate of 3 ° C./min, then held at this temperature for 10 minutes and dry-distilled to obtain iron ore-containing coke.

<特性>
得られた成形体、及び鉄鉱石含有コークスの外観、及び強度を測定した。その結果を表3に示した。
<Characteristic>
The appearance and strength of the obtained molded body and iron ore-containing coke were measured. The results are shown in Table 3.

表中、外観評価については、よい場合をA、少し変形し膨張している場合をB、変形し膨張している場合をC、変形や膨張が激しい場合をDとした。また、強度については、測定不能の場合を「−」で表した。   In the table, regarding the appearance evaluation, A was given when it was good, B was given when it was slightly deformed and expanded, C was given when it was deformed and expanded, and D was given when the deformation and expansion were severe. As for the strength, “−” represents a case where measurement was impossible.

Figure 0005390977
Figure 0005390977

製造例1及び2から、石炭の溶剤抽出物を用いることにより、炭材として褐炭を用いても、十分な強度を有する鉄鉱石含有コークスが得られることが分かった。特に、炭材中の褐炭の含有率を50質量%以上にしても、十分な強度を有する鉄鉱石含有コークスが得られることが分かった。   From Production Examples 1 and 2, it was found that iron ore-containing coke having sufficient strength can be obtained by using a coal solvent extract even when lignite is used as the carbonaceous material. In particular, it was found that iron ore-containing coke having sufficient strength can be obtained even when the content of lignite in the carbon material is 50% by mass or more.

製造例3から、炭材として瀝青炭のみを用いた場合には、乾留時に膨張し過ぎて、鉄鉱石含有コークスの強度が低下することが分かった。   From Production Example 3, it was found that when only bituminous coal was used as the carbonaceous material, it expanded too much during dry distillation, and the strength of iron ore-containing coke decreased.

製造例4〜5から、石炭の溶剤抽出物を用いない場合には、十分な強度を有する鉄鉱石含有コークスが得られないことが分かった。   From Production Examples 4 to 5, it was found that iron ore-containing coke having sufficient strength cannot be obtained when the solvent extract of coal is not used.

本発明は、十分な強度を有する鉄鉱石含有コークスを、低コストで提供することができる。   The present invention can provide iron ore-containing coke having sufficient strength at a low cost.

Claims (7)

褐炭と、鉄鉱石と、石炭の溶剤抽出物とを含む混合物を乾留して得られ、前記溶剤抽出物のギーセラー最高流動度(logMF)が2以下であることを特徴とする鉄鉱石含有コークス。 An iron ore-containing coke obtained by dry distillation of a mixture containing lignite, iron ore, and a solvent extract of coal , wherein the solvent extract has a Gieseler maximum fluidity (log MF) of 2 or less . 前記褐炭100質量部に対する前記溶剤抽出物の配合量が10〜100質量部である請求項1に記載の鉄鉱石含有コークス。   2. The iron ore-containing coke according to claim 1, wherein a blending amount of the solvent extract with respect to 100 parts by mass of the lignite is 10 to 100 parts by mass. 前記混合物が、さらに瀝青炭を含む請求項1または2に記載の鉄鉱石含有コークス。   The iron ore-containing coke according to claim 1 or 2, wherein the mixture further contains bituminous coal. 少なくとも褐炭と、鉄鉱石と、石炭の溶剤抽出物とを混合、成形して成形物を得る工程と、
前記成形物を乾留する工程と
を含み、前記溶剤抽出物のギーセラー最高流動度(logMF)が2以下であることを特徴とする鉄鉱石含有コークスの製造方法。
Mixing at least lignite, iron ore, and solvent extract of coal, and molding to obtain a molded product;
The saw including a step of dry distillation of moldings, the production method of the iron ore containing coke, wherein the Gisera maximum fluidity degree of the solvent extract (logMF) is 2 or less.
前記褐炭100質量部に対する前記溶剤抽出物の配合量が10〜100質量部である請求項に記載の鉄鉱石含有コークスの製造方法。 The manufacturing method of the iron ore containing coke of Claim 4 whose compounding quantity of the said solvent extract with respect to 100 mass parts of said lignite is 10-100 mass parts. 前記成形を得る工程を、さらに瀝青炭を混合して行う請求項またはに記載の鉄鉱石含有コークスの製造方法。 The method for producing iron ore-containing coke according to claim 4 or 5 , wherein the step of obtaining the molding is performed by further mixing bituminous coal. 前記乾留する工程を、シャフト炉を用いて行う請求項からのいずれか一項に記載の鉄鉱石含有コークスの製造方法。 The method for producing iron ore-containing coke according to any one of claims 4 to 6 , wherein the carbonization step is performed using a shaft furnace.
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