KR20210069880A - Method of preparing cockes - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing high-strength coke for a furnace. The manufacturing method includes the steps of: manufacturing raw coal by mixing blended coal and high carbonization coal; separating the raw coal into first raw coal and second raw coal; manufacturing coal briquettes by molding the first raw coal; manufacturing mixed coal by mixing the coal briquettes and the second raw coal; and heat-treating the mixed coal.

Description

코크스의 제조 방법{METHOD OF PREPARING COCKES}The manufacturing method of coke {METHOD OF PREPARING COCKES}

코크스의 제조 방법을 제공하는 것이다.To provide a method for producing coke.

GHG(Green House Gas)에 의한 지구 온난화 문제에 대한 대책으로 GHG 가스의 하나인 CO2 배출을 저감하려는 전세계의 노력이 진행되고 있다. 우리나라도 15년 파리 협약에서 2030년 CO2 배출 전망치의 37% 저감을 발표하였으며, 많은 연구 개발을 수행하고 있다.As a countermeasure against the global warming problem caused by GHG (Green House Gas), efforts around the world to reduce CO 2 emission, which is one of the GHG gases, are in progress. Korea also announced a 37% reduction in the 2030 CO 2 emission estimate in the Paris Agreement for 15 years, and is conducting a lot of research and development.

용광로에서 광석으로부터 용선(쇳물)을 생산하기 위해서는 일반적으로 탄소 환원제(이하, 코크스라 함)를 사용하고 있다. 코크스는 점결성 석탄을 이용하여 불활성 분위기에서 가열하여 덩어리 형태로 제조된 것이다. 코크스는 용광로에 공급되어 일산화탄소를 생성하고, 이 일산화탄소가 광석을 환원시키는 환원제로서 역할을 하며, 또한 용광로로 공급된 공기와 반응하여 열 공급 및 용광로 내 가스 및 용융된 용선/슬래그가 흐를 수 있는 통로 역할을 한다. 이러한 코크스는 대부분이 탄소(87% 이상)로 구성되어 있어, 결국은 CO2로 배출되므로, 결과적으로 다량의 배출되는 문제가 있다. In order to produce molten iron (molten iron) from ore in a blast furnace, a carbon reducing agent (hereinafter referred to as coke) is generally used. Coke is produced in the form of lumps by heating in an inert atmosphere using caking coal. Coke is fed to the furnace to produce carbon monoxide, which serves as a reducing agent to reduce the ore, and also reacts with the air supplied to the furnace to supply heat and a passage through which gases and molten iron/slag in the furnace can flow. plays a role Most of this coke is composed of carbon (87% or more), and eventually it is discharged as CO 2 , so there is a problem of a large amount of emission as a result.

따라서, 코크스에 의한 CO2 발생 저감이 필요하며, 이를 위해서는 용광로에 사용되는 코크스를 줄여야 한다. Therefore, it is necessary to reduce the generation of CO 2 by coke, and for this purpose, it is necessary to reduce the coke used in the furnace.

용광로에서 사용되는 코크스의 사용량, 즉 코크스 사용비를 줄이는 방안의 하나로, 제철소 내에서 발생하는 수소 함량이 높은 부생가스(by-product gas)를 용광로 하부로 취입하는 방법이 제시되었다. 이때에는, 수소 또한 환원제로 사용되므로, 코크스 사용비를 감소시킬 수 있다.As one of the methods of reducing the amount of coke used in the blast furnace, that is, the coke usage cost, a method of blowing by-product gas having a high hydrogen content generated in the steel mill into the lower part of the blast furnace has been proposed. At this time, since hydrogen is also used as a reducing agent, it is possible to reduce the coke usage ratio.

이 방법의 일 예를 들면, 부생가스 중 COG(coke oven gas)를 수소 함량이 56%에서 80% 이상이 되도록 개질하여 용광로에 취입하여, 용광로 내부에서 수소 환원에 의해 코크스를 일부 대체하여 CO2 발생량을 10% 저감하는 연구(COURSES50)가 일본에서 실시되고 있다. As an example of this method, COG (coke oven gas) in the by-product gas is reformed so that the hydrogen content is from 56% to 80% or more and blown into the furnace, and the coke is partially replaced by hydrogen reduction in the furnace to CO 2 A study to reduce generation by 10% (COURSES50) is being conducted in Japan.

이러한 수소를 환원제로 사용하는 용광로는 코크스를 소량 사용할 수 있기 때문에, 용광로 내에 장입되어 쌓이는 코크스층의 두께가 기존 대비 얇아지고, 또한 고온에서 수소가 일산화탄소 대비 환원 속도가 빠르며, 수소 환원 반응으로 생성되는 H2O와 코크스의 반응이, 일산화탄소 환원 반응에 의해 생성되는 CO2와 코크스의 반응보다 빠르게 일어나므로, 코크스가 더 빠르게 소모될 수 있다. Since the blast furnace using hydrogen as a reducing agent can use a small amount of coke, the thickness of the coke layer charged and accumulated in the blast furnace is thinner than before, and hydrogen has a faster reduction rate compared to carbon monoxide at high temperatures. Since the reaction between H 2 O and coke occurs faster than the reaction between CO 2 and coke produced by the carbon monoxide reduction reaction, the coke may be consumed faster.

이와 같이, 코크스가 쌓여서 형성된 코크스층이 그 위로 계속 용광로 내로 장입되는 장입물(광석 및 코크스)의 하중을 받쳐주고, 열원, 환원제, 통기/통액성의 역할을 수행하므로, 이와 같이 수소를 환원제로 사용하는 용광로에서는 일반 용광로보다 소량 사용되는 코크스가 일반 용광로와 동일한 응력을 받아야하므로, 보다 고강도의 코크스 요구된다.In this way, the coke layer formed by accumulating coke supports the load of the charges (ore and coke) that are continuously charged into the furnace over it, and serves as a heat source, reducing agent, and ventilation/liquid permeability, so hydrogen is used as a reducing agent in this way. In the furnace used, the coke used in a smaller amount than in the general furnace must be subjected to the same stress as in the general furnace, so higher strength coke is required.

이에 일본의 COURSE50 연구에서 코크스 강도 88% 이상을 목표로 하는 기술 개발에 대한 연구가 진행되고 있다.Accordingly, in the COURSE50 study in Japan, research is being conducted on the development of a technology that aims to achieve a coke strength of 88% or more.

수소를 환원제로 사용하는 용광로용 고강도 코크스 제조를 위해 코크스 제조용 배합탄에 첨가제로 무회탄을 혼합하는 연구가 많이 이루어지고 있다. 예를 들어, 일본특허공개 2018-131549호에는 역청탄 또는 갈탄에서 무회탄을 추출하고, 이 무회탄을 석탄과 혼합하여 석탄의 연화온도 영역의 승온 속도를 조절하여 코크스를 제조하는 방법이 제시되어 있으며, 일본특허등록 6227482호에는 무회탄 3 중량% 내지 20 중량%를 코크스용 배합탄에 혼합하여 배합탄의 팽창률을 20% 이하로 하여 용광로용 코크스를 제조하는 방법이 제시되어 있고, 일본특허등록 6189811호에는 무회탄과 원료탄 혼합시 무회탄의 배합량 결정시 무회탄의 팽창지수 및 진비중을 활용하는 기술이 제시되어 있다.In order to produce high-strength coke for blast furnaces using hydrogen as a reducing agent, many studies have been conducted on mixing ashless coal as an additive to coal blended coal for coke production. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-131549 discloses a method of manufacturing coke by extracting ashless coal from bituminous coal or lignite coal, mixing the ashless coal with coal, and controlling the temperature increase rate in the coal softening temperature region. , Japanese Patent Registration No. 6227482 proposes a method of manufacturing coke for a blast furnace by mixing 3 wt% to 20 wt% of ashless coal with coal blended coal for coking so that the expansion rate of the coal blended coal is 20% or less, and Japanese Patent Registration 6189811 No. presents a technique for utilizing the expansion index and true specific gravity of ashless coal when determining the blending amount of ashless coal when mixing ashless coal and raw coal.

무회탄은 석탄을 고온 고압에서 용제를 이용하여 점결성 성분을 추출한 것으로 회재가 없고 점결성이 있어 첨가시 코크스 강도향상 효과가 있으나, 고온 고압의 복잡한 공정과 용매를 사용하므로 무회탄 제조에 많은 비용이 소요되어 경제성이 떨어지는 문제가 있다.Ashless coal is extracted from coal using a solvent at high temperature and high pressure. There is no ash and there is no caking property, so it has an effect of improving coke strength when added. However, it requires a lot of cost to manufacture ashless coal because it uses a complex process and solvent at high temperature and high pressure. There is a problem with the economic feasibility.

고강도 코크스를 제조하기 위한 다른 방안으로는 원료탄 배합, 전처리 및 첨가제를 사용하는 방법 등이 연구되고 있다. 이 중, 원료탄 배합 방법은 점결성 및 건류특성 이용 배합 기술에 대한 것이고, 전처리 방법은 장입밀도 향상을 위해 석탄건조, 석탄입도 제어, 오일 첨가 등에 대한 것이고, 첨가제 방법은 점결성 보완을 위한 타르/핏치 첨가, 불활성물질(inert) 첨가 등의 방법이 있다. As another method for manufacturing high-strength coke, a method of using raw coal blending, pretreatment, and additives is being studied. Of these, the raw coal blending method relates to a blending technology using caking properties and dry distillation properties, the pretreatment method relates to coal drying, coal particle size control, and oil addition to improve the charging density, and the additive method is tar/pitch addition to supplement the caking property. , adding an inert material, and the like.

일 구현예는 수소를 환원제로 사용하는 코크스의 제조 방법을 제공하는 것이다.One embodiment is to provide a method for producing coke using hydrogen as a reducing agent.

일 구현예에 따르면, 배합탄과 고탄화도 석탄을 혼합하여 원료탄을 제조하는 단계; 상기 원료탄을 제1 원료탄 및 제2 원료탄으로 분리하는 단계; 상기 제1 원료탄을 성형하여 성형탄을 제조하는 단계; 상기 성형탄과 상기 제2 원료탄을 혼합하여 혼합탄을 제조하는 단계; 및 상기 혼합탄을 열처리하는 단계를 포함하는 코크스의 제조 방법을 제공한다.According to one embodiment, the method comprising: preparing raw coal by mixing coal blended coal with high carbonization coal; separating the raw coal into first and second raw coal; manufacturing the coal briquettes by molding the first raw coal; preparing coal briquettes by mixing the coal briquettes and the second coal briquettes; And it provides a method for producing coke comprising the step of heat-treating the coal mixture.

상기 고탄화도 석탄의 비트리나이트 반사율(Rm)은 1.3% 내지 1.7%일 수 있다.Vitrinite reflectance (Rm) of the high carbonization coal is 1.3% to 1.7% can

상기 배합탄의 비트리나이트 반사율(Rm)은 1.0% 내지 1.15%일 수 있다.The vitrinite reflectance (Rm) of the coal blend may be 1.0% to 1.15%.

상기 혼합탄의 비트리나이트 반사율(Rm)은 1.11% 내지 1.215%일 수 있다.The vitrinite reflectance (Rm) of the mixed coal may be 1.11% to 1.215%.

일 구현예에서, 상기 원료탄과 타르를 혼합하여 혼합물을 제조하는 공정을 더욱 실시할 수 있다. 이때, 상기 원료탄과 타르의 혼합비는 97 : 3 중량비 내지 95 : 5 중량비일 수 있다. 또한, 상기 배합탄과 상기 고탄화도 석탄의 혼합비는 2 : 10 중량비 내지 5 : 20 중량비일 수 있다.In one embodiment, the process of preparing a mixture by mixing the raw coal and tar may be further performed. In this case, the mixing ratio of the raw coal and the tar may be 97: 3 by weight to 95: 5 by weight. In addition, the mixing ratio of the coal blend and the high carbonization degree coal may be in a weight ratio of 2:10 to 5:20 by weight.

상기 제1 원료탄은 상기 원료탄 중량의 최대 50 중량%에 해당하는 것이며, 일 구현예에 따르면, 상기 원료탄 중량의 10 중량% 내지 50 중량%에 해당하는 것일 수 있다.The first raw coal corresponds to a maximum of 50% by weight of the weight of the raw coal, and according to one embodiment, may correspond to 10% to 50% by weight of the weight of the raw coal.

상기 제2 원료탄은 분탄일 수 있다.The second raw coal may be powdered coal.

상기 배합탄은 3mm 이하의 입도를 갖는 입자를 85% 이상 포함하는 것일 수 있다.The coal blend may include 85% or more of particles having a particle size of 3 mm or less.

상기 배합탄의 최고유동도(LMF)는 2.3 내지 2.5이고, 전팽창율(TD)는 90% 내지 110%일 수 있다.The maximum fluidity (LMF) of the coal blend may be 2.3 to 2.5, and the total expansion coefficient (TD) may be 90% to 110%.

일 구현예에 따른 코크스의 제조 방법은, 열간 강도 및 냉간 강도 등이 우수한 고강도 코크스를 제조할 수 있다.The method for manufacturing coke according to an exemplary embodiment may manufacture high-strength coke having excellent hot strength and cold strength.

도 1은 일 구현예에 따른 용광로용 고강도 코크스의 제조 방법의 공정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따라 제조된 코크스의 냉간 강도를 측정하여 나타낸 그래프.
도 3은 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따라 제조된 코크스의 열간 강도를 측정하여 나타낸 그래프.
도 4는 실시예 7 내지 11 및 비교예 1에 따라 제조된 코크스의 장입 밀도를 측정하여 나타낸 그래프.
도 5는 실시예 7 내지 11 및 비교예 1에 따라 제조된 코크스의 냉간 강도를 측정하여 나타낸 그래프.
도 6은 실시예 7 내지 11 및 비교예 1에 따라 제조된 코크스의 열간 강도를 측정하여 나타낸 그래프.
1 is a view schematically showing a process of a method for manufacturing high-strength coke for a furnace according to an embodiment.
FIG. 2 is a graph showing cold strength of coke prepared according to Examples 1 to 6 and Comparative Example 1. FIG.
3 is a graph showing hot strength of coke prepared according to Examples 1 to 6 and Comparative Example 1. FIG.
4 is a graph showing the measurement of the charging density of coke prepared according to Examples 7 to 11 and Comparative Example 1. FIG.
5 is a graph showing cold strength of coke prepared according to Examples 7 to 11 and Comparative Example 1. FIG.
6 is a graph showing the measurement of hot strength of coke prepared according to Examples 7 to 11 and Comparative Example 1. FIG.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, and the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.

일 구현예에 따른 코크스의 제조 방법은 배합탄과 고탄화도 석탄을 혼합하여 원료탄을 제조하는 단계; 상기 원료탄을 제1 원료탄 및 제2 원료탄으로 분리하는 단계; 상기 제1 원료탄을 성형하여 성형탄을 제조하는 단계; 상기 성형탄과 상기 제2 원료탄을 혼합하여 혼합탄을 제조하는 단계; 및 상기 혼합탄을 열처리하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing coke according to an embodiment includes: preparing raw coal by mixing coal blended coal with high carbonization coal; separating the raw coal into first and second raw coal; manufacturing the coal briquettes by molding the first raw coal; preparing coal briquettes by mixing the coal briquettes and the second coal briquettes; and heat-treating the coal mixture.

이하에서, 도 1을 참고하여, 일 구현예에 따른 코크스의 제조 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing coke according to an embodiment will be described in detail with reference to FIG. 1 .

배합탄과 고탄화도 석탄을 혼합하여 원료탄을 제조한다(S1).Coal is prepared by mixing coal blended coal with high carbonization degree coal (S1).

고탄화도 석탄이란 일반적으로 석탄화도가 높은 석탄을 나타내며, 석탄화도가 증가할수록 탄소 함량은 증가하고, 휘발분 함량은 감소하여, 마세랄(Maceral) 조직 분석으로 평가하면, 비트리나이트 반사율(Rm)이 높은 석탄을 의미한다. High carbonization coal generally refers to coal with a high degree of coalescence, and as the degree of coalification increases, the carbon content increases and the volatile matter content decreases. means high coal.

일 구현예서는 비트리나이트 반사율(Rm)이 높은 고탄화도 석탄 중, 특히 비트리나이트 반사율(Rm)이 1.3% 내지 1.7%인 고탄화도 석탄을 바람직하게 사용할 수 있다. 비트리나이트 반사율(Rm)이 상기 범위인 경우, 벤젠환 고리가 적절한 수로 석탄에 포함되어 있으며, 이에 이산화탄소와 반응할 수 있는 매트릭스 조직의 탄소가 감소하여 CO2의 반응성이 적절하게 감소할 수 있고, 생성물인 코크스의 강도를 보다 증가시킬 수 있어, 적절하다. 특히, 배합탄과 혼합 사용하므로, 석탄화도를 증가시킬 수 있다.In one embodiment, among the high carbonization coals having a high vitrinite reflectance (Rm), in particular, high carbonization coal having a vitrinite reflectance (Rm) of 1.3% to 1.7% may be preferably used. When the vitrinite reflectance (Rm) is within the above range, an appropriate number of benzene ring rings are included in the coal, and the carbon in the matrix structure that can react with carbon dioxide is reduced accordingly, so that the reactivity of CO 2 can be appropriately reduced , the strength of the product coke can be further increased, which is appropriate. In particular, since it is used in combination with coal blended coal, the degree of coalification can be increased.

만약, 고탄화도 석탄의 비트리나이트 반사율이 상기 범위보다 낮은 경우에는 생성물인 코크스의 강도를 원하는 수준으로 향상시키기 어렵고, 상기 범위보다 높은 경우에는 고탄화도 석탄의 점결성이 낮아 열처리 과정에서 석탄 입자간 결합이 부족하여 제조되는 코크스의 강도가 낮아질 수 있다. If the vitrinite reflectance of the high carbonization coal is lower than the above range, it is difficult to improve the strength of the product coke to a desired level. Due to this deficiency, the strength of the coke produced may be lowered.

상기 고탄화도 석탄의 입도는 고탄화도 석탄의 점결성에 따라 적절하게 조절하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 점결성이 거의 없는 고탄화도 석탄인 경우, 입도가 0.1mm 이하인 것을 사용할 수 있고, 점결성이 있는 고탄화도 석탄인 경우, 3mm 이하의 입도를 갖는 입자를 85% 이상 포함하는 것을 사용할 수 있다.The particle size of the high carbonization coal may be appropriately adjusted and used according to the caking properties of the high carbonization coal. For example, in the case of high carbonization coal with little caking property, those having a particle size of 0.1 mm or less can be used, and in the case of high carbonization coal with caking property, those containing 85% or more of particles having a particle size of 3 mm or less can be used. .

상기 배합탄은 다양한 단일탄을 혼합하여 제조하는 것으로서, 예를 들면, 미국탄, 강점탄, 준강점탄, 약점탄, 일반탄 등의 당해 분야에서 널리 사용되는 단일탄을 혼합하여 제조할 수 있다. 이를 보다 자세하게 설명한, 배합탄은 탄종별로 파쇄기에서 일정한 입도로 분쇄하여 제조된 단일탄들을 탄종별로 호퍼(hopper)에 위치시킨 후, 호퍼로부터 각 단일탄을 일정량씩 배출하여, 벨트 상에서 배합하여 제조할 수 있다. The coal blend is prepared by mixing various single coals, and for example, it can be prepared by mixing single coals widely used in the art, such as American coal, strong coal, semi-strong coal, weak coal, and ordinary coal. . In a more detailed description of this, coal blended coal is manufactured by pulverizing single coals for each type of coal to a certain particle size in a crusher, placing them in a hopper for each type of coal, and then discharging a certain amount of each single coal from the hopper and mixing it on a belt. can

배합탄에서 단일탄의 종류, 개수에 상관없이, 배합탄의 물성이 비트리나이트 반사율(Rm)이 1.0% 내지 1.15%가 되도록 조절하여 혼합하는 것이 적절하다. 비트리나이트 반사율이 상기 범위에 포함되는 배합탄을, 고탄화도 석탄과 혼합하는 경우, 제조되는 코크스의 냉간 및 열간강도를 향상시키는 장점을 얻을 수 있다. Regardless of the type and number of single coals in the coal blend, it is appropriate to mix and adjust the physical properties of the coal blend so that the vitrinite reflectance (Rm) is 1.0% to 1.15%. When the blended coal having a vitrinite reflectance within the above range is mixed with high carbonization coal, it is possible to obtain an advantage of improving the cold and hot strength of the produced coke.

또한, 상기 배합탄에서 각 단일탄은 입도가 10mm 이하로 파쇄된 것일 수 있으며, 특히, 3mm 이하의 입도를 갖는 입자를 85% 이상 포함하는 것일 수 있다. 결과적으로 배합탄은 대부분이 3mm 이하의 작은 입도를 갖는 입자로 구성된 것으로서, 열처리 과정에서 석탄 입자의 연화 용융에 의한 결합을 향상시키는 장점을 얻을 수 있다.In addition, in the coal blend, each single coal may be crushed to a particle size of 10 mm or less, and in particular, may include 85% or more of particles having a particle size of 3 mm or less. As a result, coal blends are mostly composed of particles with a small particle size of 3 mm or less, and during the heat treatment process, The advantage of improving bonding by softening and melting can be obtained.

아울러, 상기 배합탄에서 단일탄의 종류, 개수에 상관없이, 배합탄의 최고유동도(LMF: Logarithmic Maximum Fluidity)가 2.3 내지 2.5이고, 전팽창율(TD)이 90% 내지 110%가 되도록 조절하여 혼합하는 것이 적절하다. 배향탄의 최고유동도 및 전팽창율이 상기 범위에 포함되는 경우에는, 열처리 과정에서 석탄의 연화용융물이 석탄 입자간 결합을 향상시킬 수 있는 장점을 얻을 수 있다.In addition, regardless of the type and number of single coals in the coal blend, the maximum fluidity (LMF: Logarithmic Maximum Fluidity) of the coal blend is 2.3 to 2.5, and the total expansion rate (TD) is adjusted to be 90% to 110%. Mixing is appropriate. When the maximum fluidity and total expansion coefficient of the oriented coal are within the above ranges, it is possible to obtain an advantage that the softened molten material of coal can improve the bonding between coal particles during the heat treatment process.

또한, 상기 배합탄은 휘발분 25 중량% 내지 27 중량%, 회분(ash) 8 중량% 내지 10 중량% 및 잔부 고정 탄소(fixed carbon)를 포함할 수 있다. 이러한 조성을 갖는 배합탄을 사용하는 경우, 고로에 적합한 품질의 코크스를 경제적으로 제조할 수 있는 장점을 얻을 수 있다.In addition, the coal blend may include 25 wt% to 27 wt% of volatile matter, 8 wt% to 10 wt% of ash, and the balance fixed carbon. When coal blended coal having such a composition is used, it is possible to obtain the advantage of economically producing coke of a quality suitable for a blast furnace.

상기 배합탄과 고탄화도 석탄의 혼합비는 80 : 20 중량비 내지 98.5 : 1.5 중량비일 수 있고, 80 : 20 중량비 내지 98 : 2 중량비일 수도 있다.The mixing ratio of the coal blend and the high carbonization degree coal may be 80: 20 weight ratio to 98.5: 1.5 weight ratio, and 80: 20 weight ratio to 98: 2 weight ratio.

배합탄과 고탄화도 석탄의 혼합비가 상기 범위에 포함되는 경우에는, 이 원료탄을 이용하여 제조하는 코크스 제조용 혼합탄의 비트리나이트 반사율이 원하는 수준인 1.11% 내지 1.215%가 될 수 있다. When the mixing ratio of the coal blended coal and the high carbonization degree coal is included in the above range, the vitrinite reflectance of the mixed coal for coke production manufactured using the raw coal may be a desired level of 1.11% to 1.215%.

이어서, 상기 원료탄을 제1 원료탄 및 제2 원료탄으로 분리한다(S2). 이때, 제1 원료탄은 상기 원료탄 중량의 최대 50 중량%, 적절하게는 10 중량% 내지 50 중량%에 해당하는 것을 의미하며, 나머지는 제2 원료탄이라 한다. 제2 원료탄은 성형을 실시하지 않았으므로, 분탄으로 존재한다. Next, the raw coal is separated into a first raw coal and a second raw coal (S2). In this case, the first raw coal means to correspond to a maximum of 50% by weight, preferably 10 to 50% by weight of the weight of the raw coal, and the remainder is referred to as the second raw coal. Since the second raw coal was not formed, it exists as powdered coal.

일 구현예에서, 상기 원료탄의 점결성을 보완하기 위하여, 원료탄을 제1 원료탄 및 제2 원료탄으로 분리하기 전에, 원료탄과 타르를 혼합하는 공정을 더욱 실시할 수도 있다. 이때, 상기 원료탄과 상기 타르의 혼합비는 97 : 3 중량비 내지 95 : 5 중량비일 수 있다. 상기 원료탄과 상기 타르의 혼합비가 상기 범위를 벗어나는 경우, 즉 타르 사용량이 너무 소량인 경우에는 점결성 보완이 충분하지 않고, 타르 사용량이 너무 과량인 경우에는, 코크스 품질 향상 및 성형탄 제조시 성형탄 강도 향상 효과를 얻을 수 없어, 적절하지 않을 수 있다.In one embodiment, in order to supplement the caking properties of the raw coal, a process of mixing the raw coal and tar may be further performed before separating the raw coal into the first and second raw coal. In this case, the mixing ratio of the raw coal and the tar may be 97: 3 weight ratio to 95: 5 weight ratio. When the mixing ratio of the raw coal and the tar is out of the above range, that is, when the amount of tar used is too small, caking is not sufficient, and when the amount of tar is too excessive, the effect of improving coke quality and improving the strength of coal briquettes during production of coal briquettes cannot be obtained, which may not be appropriate.

상기 제1 원료탄을 성형하여 성형탄을 제조하고, 이 성형탄과 상기 제2 원료탄을 혼합하여 혼합탄을 제조한다(S3). 이와 같이, 원료탄의 일부인 제1 원료탄으로 성형탄을 제조하고, 이 성형탄과 성형탄이 되지 않은 제2 원료탄과 혼합하는 경우, 장입 밀도를 증가시킬 수 있어 적절하다.Coal briquettes are manufactured by molding the first coal briquettes, and the coal briquettes are mixed with the second coal briquettes to prepare coal briquettes (S3). As described above, when the coal briquettes are manufactured from the first coal briquettes that are a part of the coal briquettes, and the coal briquettes and the second coal briquettes are mixed, it is appropriate because the charging density can be increased.

상기 원료탄 중량의 최대 50 중량%, 적절하게는 10 중량% 내지 50 중량%에 해당하는 제1 원료탄으로 성형탄을 제조한 것이고, 제2 원료탄은 원료탄에서 제1 원료탄을 제외한 것이므로, 성형탄과 제2 혼합탄의 혼합비는 제1 원료탄과 제2 원료탄의 함량과 동일함은 물론이다. 즉, 상기 혼합탄은 상기 성형탄을 최대 50 중량%, 적절하게는 10 중량% 내지 50 중량%를 포함하고, 상기 제2 원료탄을 최소 50 중량%, 적절하게는 90 중량% 내지 50 중량%로 포함할 수 있다.Coal briquettes are prepared with the first coal briquettes corresponding to a maximum of 50% by weight, preferably 10% to 50% by weight of the raw coal weight, and the second coal briquettes are obtained by excluding the first coal briquettes from the raw coal, so the coal briquettes and the second mixture It goes without saying that the mixing ratio of the coal is the same as the contents of the first and second raw coals. That is, the coal mixture contains at most 50% by weight, preferably 10% to 50% by weight of the coal briquettes, and contains at least 50% by weight, preferably 90% to 50% by weight of the second raw coal. can do.

상기 혼합탄의 비트리나이트 반사율은 1.11% 내지 1.215%일 수 있다. 만약 혼합탄의 비트리나이트 반사율이 1.11%보다 낮은 경우에는, 최종 생성물인 코크스의 매트릭스 조직이 취약하여 품질이 하락하게 되고, 1.215% 보다 높은 경우에는, 석탄 입자간 결합이 부족해질 수 있어, 최종 생성물인 코크스 품질이 저하될 수 있어 적절하지 않다. The vitrinite reflectance of the mixed coal may be 1.11% to 1.215%. If the vitrinite reflectance of the mixed coal is lower than 1.11%, the matrix structure of the final product, coke, is weak and the quality is deteriorated. If it is higher than 1.215%, the bonding between the coal particles may be insufficient, so that the final product It is not suitable because the quality of the product coke may be deteriorated.

상기 혼합탄을 열처리하여 코크스를 제조한다(S4). 이 열처리 공정은 1050℃ 내지 1100℃의 온도에서 8시간 내지 24시간 동안 실시할 수 있다. 열처리 공정을 보다 구체적으로 기술하면, 650℃ 내지 700℃로 가열된 로(furnace)에 상기 혼합물을 첨가하고, 2℃/분 내지 3℃/분의 가열 속도로 1050℃ 내지 1100℃가 되도록 가열하여, 로의 중심부 온도가 1000℃ 내지 1100℃에 도달하면 1시간 내지 2시간 치시간(soaking time)을 유지하여 실시할 수 있다. 상기 로는 당해 분야에서 널리 이용되는 일반적인 로를 사용할 수 있다. Coke is manufactured by heat-treating the coal mixture (S4). This heat treatment process may be performed at a temperature of 1050 ° C. to 1100 ° C. for 8 hours to 24 hours. To describe the heat treatment process more specifically, the mixture is added to a furnace heated to 650 ° C. to 700 ° C., and heated to 1050 ° C. to 1100 ° C. at a heating rate of 2 ° C./min to 3 ° C./min. , when the core temperature of the furnace reaches 1000°C to 1100°C, it can be carried out by maintaining a soaking time for 1 hour to 2 hours. As the furnace, a general furnace widely used in the art may be used.

이 공정으로 제조된 코크스는, 우수한 강도, 예를 들어 우수한 냉간 강도 및 열간 강도를 나타낼 수 있다.Coke produced by this process can exhibit good strength, such as good cold strength and good hot strength.

이러한 코크스는 용광로에 유용하게 사용할 수 있으며, 특히 수소를 환원제로 사용하는 용광로에 유용하게 사용할 수 있다. Such coke can be usefully used in a furnace, and in particular, it can be usefully used in a furnace using hydrogen as a reducing agent.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, Examples and Comparative Examples of the present invention will be described. The following examples are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

(비교예 1 및 실시예 1 내지 6)(Comparative Example 1 and Examples 1 to 6)

10 종류의 단일탄을 파쇄기로 파쇄하여, 입도가 10mm 이하가 되도록 준비하였다.10 types of single bullets were crushed with a crusher, and the particle size was prepared to be 10 mm or less.

하기 표 1과 같은 물성을 갖도록, 또한 85 중량%의 입자들이 3mm 이하의 입도를 갖도록, 입도가 10mm 이하로 조절한 10 종류의 단일탄을 혼합하여 배합탄을 제조하였다. Combined coal was prepared by mixing 10 types of single coals whose particle size was adjusted to 10 mm or less so as to have the physical properties shown in Table 1 below, and 85 wt % of the particles to have a particle size of 3 mm or less.

회분
(Ash, 중량%)
ash
(Ash, wt%)
휘발분
(VM, 중량%)
volatile matter
(VM, wt%)
고정 탄소(Fixed Carbon, F.C.)Fixed Carbon (F.C.) 비트리나이트 반사율(Rm, %)Vitrinite Reflectance (Rm, %) 최고유동도
(LMF)
maximum flow
(LMF)
전팽창율
(TD, %)
total expansion rate
(TD, %)
9.119.11 26.0426.04 잔부balance 1.11.1 2.532.53 101101

상기 표 2에 나타낸 물성을 갖는 고탄화도 석탄을 준비하였다. 하기 표 2에 나타낸 고탄화도 석탄 A의 입도는 0.1mm 이하로 준비하였고, 고탄화도 석탄 B은 85 중량%의 입자들이 3mm 이하의 입도를 갖는 것을 준비하였다High carbonization coal having the physical properties shown in Table 2 was prepared. The particle size of the high carbonization coal A shown in Table 2 below was prepared to be 0.1 mm or less, and the high carbonization coal B was prepared in which 85 wt% of the particles had a particle size of 3 mm or less.

구분division 공업분석(건조 기준), 중량%Industrial analysis (dry basis), wt% 물성Properties 휘발분(V.M)Volatile content (V.M) 회분(Ash)Ash 고정탄소(Fixed Carbon, F.C.)Fixed Carbon (F.C.) 반사율
(Rm, %)
reflectivity
(Rm, %)
최고유동도
(LMF)
maximum flow
(LMF)
전팽창율
(TD, %)
total expansion rate
(TD, %)
자유팽윤지수(FSI)Free Swelling Index (FSI)
AA 18.7818.78 10.3210.32 70.9070.90 1.311.31 00 00 1One BB 15.4515.45 9.359.35 75.275.2 1.671.67 0.790.79 3434 7.57.5

상기 표 1에 나타낸 배합탄 및 상기 표 2에 나타낸 고탄화도 석탄을 하기 표 3에 나타낸 함량으로 혼합하여 원료탄을 제조하였다. 이 원료탄의 50 중량%를 제1 원료탄으로, 나머지 50 중량%를 제2 원료탄으로 분리하였다. Coal coal was prepared by mixing the coal blended coal shown in Table 1 and the high carbonization degree coal shown in Table 2 at the content shown in Table 3 below. 50 wt% of the raw coal was separated into the first raw coal, and the remaining 50 wt% was separated into the second raw coal.

상기 제1 원료탄을 성형하여 성형탄을 제조하고, 이 성형탄과 상기 제2 원료탄을 혼합하여 혼합탄을 제조하였다. 성형탄이 원료탄의 50 중량%로 제조한 것이므로, 혼합탄에서, 성형탄의 함량은 50 중량%이었다. 이 혼합탄의 비트리나이트 반사율을 측정하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Coal briquettes were manufactured by molding the first raw coal, and the coal briquettes were mixed with the second raw coal to prepare coal briquettes. Since the coal briquettes were prepared in 50 wt% of the raw coal, in the coal briquettes, the content of the coal briquettes was 50 wt%. The vitrinite reflectance of this mixed coal was measured, and the results are shown in Table 3 below.

상기 혼합탄을 650℃로 가열된 코크스 시험로 내에 상부에서 중력 장입하였다. 상기 코크스 시험로는 상업용 코크스 오븐과 같은 방식으로 양쪽 벽으로부터 열전달이 일어날 수 있도록 전지 히터가 설치된 것을 사용하였다.The mixed coal was gravity-charged from the top in a coke test furnace heated to 650°C. In the coke test furnace, a battery heater was used so that heat transfer could occur from both walls in the same manner as in a commercial coke oven.

이어서, 상기 코크스 시험로의 가열벽 온도를 1100℃로 2.7℃/분의 가열 속도로 가열하고, 오븐 중심 온도가 1080℃에 도달하면, 1시간 동안 치시간(soaking time)을 유지한 후, 압출하고, 압출된 적영 코크스를 질소 분위기 하에서 소화 냉각하여, 코크스를 제조하였다. 이 열처리 과정, 즉 석탄 건류 과정에서 발생되는 가스는 애프터 버너(after burner)로 연소시켜 대기로 방출시켰다.Then, the heating wall temperature of the coke test furnace is heated to 1100° C. at a heating rate of 2.7° C./min. When the oven center temperature reaches 1080° C., a soaking time is maintained for 1 hour, followed by extrusion. Then, the extruded red young coke was digested and cooled under a nitrogen atmosphere to prepare coke. The gas generated during this heat treatment process, that is, the coal distillation process, was burned with an after burner and released into the atmosphere.

배합탄(중량%)Coal blend (wt%) 고탄화도 석탄 종류(A 또는 B)High carbonization coal type (A or B) 고탄화도 석탄
(중량%)
high carbonization coal
(weight%)
혼합탄의 반사율
(Rm, %)
Mixed projectile reflectance
(Rm, %)
비교예 1Comparative Example 1 100100 XX 00 1.11.1 실시예 1Example 1 9494 AA 66 1.1131.113 실시예 2Example 2 9090 AA 1010 1.1211.121 실시예 3Example 3 9595 BB 55 1.1291.129 실시예 4Example 4 9090 BB 1010 1.1571.157 실시예 5Example 5 8585 BB 1515 1.1861.186 실시예 6Example 6 8080 BB 2020 1.2141.214

* 냉간 강도(Cold strength, Drum index) 평가* Cold strength (Drum index) evaluation

상기 실시예 1 내지 6 및 상기 비교예 1에 따라 제조된 코크스 10kg을 직경 1.5m 드럼에서 150회 회전한 후, 입도가 15mm 이상인 코크스만을 분급하여 얻었다. 전체 코크스 중량(10kg)에 대한 분리된 입도 15mm 이상의 코크스의 무게비인, 냉간 강도, DI150 15를 구하여, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에서, Rm은 상기 표 3에 나타낸 혼합탄의 비트리나이트 반사율이다.After 10 kg of the coke prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 was rotated 150 times in a drum having a diameter of 1.5 m, only coke having a particle size of 15 mm or more was classified and obtained. The cold strength, DI 150 15 , which is the weight ratio of coke having a separated particle size of 15 mm or more to the total weight of coke (10 kg), was obtained, and the results are shown in FIG. 2 . In FIG. 2, Rm is the vitrinite reflectance of the mixed coal shown in Table 3 above.

상기 표 3에 나타낸 것과 같이, 고탄화도 석탄을 배합탄과 혼합한 실시예 1 내지 6에 따른 혼합탄의 경우, 고탄화도 석탄을 사용하지 않은 비교예 1에 따른 혼합탄의 반사율 1.1% 보다, 향상된 1.113% 내지 1.214%를 나타내며, 실시예 1 내지 6에 따른 코크스의 냉간 강도값이 비교예 1과 거의 유사하거나, 다소 증가하여, 결과적으로 냉간 강도값이 약 78%로 높게 나타났음을 알 수 있다.As shown in Table 3, in the case of the mixed coal according to Examples 1 to 6, in which the high carbonization coal was mixed with the coal blend, the reflectance of the mixed coal according to Comparative Example 1 that did not use the high carbonization coal was 1.1%, improved 1.113% to 1.214%, and it can be seen that the cold strength value of the coke according to Examples 1 to 6 was almost similar to that of Comparative Example 1 or slightly increased, and as a result, the cold strength value was as high as about 78%.

이와 같이, 냉간 강도 값이 높게 나타나므로, 미분으로 분화되는 코크스 함량이 낮은 고강도 코크스임을 알 수 있다. As such, since the cold strength value is high, it can be seen that the high-strength coke has a low content of coke differentiated into fine powder.

* 열간 강도(반응 후 강도, Coke Strength after Reaction, CSR) 평가* Evaluation of hot strength (strength after reaction, Coke Strength after Reaction, CSR)

상기 실시예 3 내지 6 및 상기 비교예 1에 따라 제조된 코크스를 분급하여, 입도가 20nm인 코크스만을 얻었다. 얻어진 입도가 20mm인 코크스 200g을 1100℃에서 2시간 동안 CO2 분위기 하에서 반응시킨 후, I 드럼(drum)에서 600회 회전한 후, 입도가 10mm 이상인 코크스만을 분급하여 얻었다. 전체 코크스 중량(200g)에 대한 분리된 입도 10mm 이상의 코크스의 무게비인 열간 강도, CSR(%)를 구하여, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에서, Rm은 상기 표 3에 나타낸 혼합탄의 비트리나이트 반사율이다.The coke prepared according to Examples 3 to 6 and Comparative Example 1 was classified, and only coke having a particle size of 20 nm was obtained. 200 g of obtained coke having a particle size of 20 mm was reacted at 1100° C. for 2 hours under a CO 2 atmosphere, and then rotated 600 times on an I drum, and only coke having a particle size of 10 mm or more was classified and obtained. The hot strength, CSR (%), which is the weight ratio of coke having a separated particle size of 10 mm or more to the total coke weight (200 g), was calculated, and the results are shown in FIG. 3 . In FIG. 3, Rm is the vitrinite reflectance of the mixed coal shown in Table 3 above.

도 3에 나타낸 것과 같이, 고탄화도 석탄의 양이 증가함에 따라 혼합탄의 반사율이 증가하며, 혼합탄의 반사율이 증가함에 따라, 열간 강도 값 또한 선형적으로 증가함을 알 수 있다. 이는 석탄의 탄화도가 증가할수록, 비트리나이트 반사율이 증가하고, 석탄 내에 포함된 벤젠환 고리가 증가하여, 최종 생성물인 코크스의 조직이 치밀해져서 코크스 매트릭스 조직 내 탄소와 CO2의 반응이 감소하기 때문인 것으로 판단된다.As shown in FIG. 3 , as the amount of high carbonization coal increases, the reflectance of the mixed coal increases, and as the reflectance of the mixed coal increases, it can be seen that the hot intensity value also increases linearly. This is because, as the carbonization degree of coal increases, the vitrinite reflectance increases, the benzene ring contained in the coal increases, and the structure of the coke, which is the final product, becomes dense, and the reaction between carbon and CO 2 in the coke matrix structure decreases. is judged to be

(실시예 7 내지 11)(Examples 7 to 11)

상기 표 1에 나타낸 배합탄, 상기 표 2에 나타낸 고탄화도 석탄 및 타르를 하기 표 4에 나타낸 함량으로 혼합하여 원료탄을 제조하였다. 이 원료탄의 일부 중량을 제1 원료탄으로, 나머지 중량을 제2 원료탄으로 분리하였다. 이때 제1 원료탄과 제2 원료탄의 함량은 하기 표 4에 나타내었다. Coal coal was prepared by mixing coal blended coal shown in Table 1, high carbonization coal shown in Table 2, and tar in the amounts shown in Table 4 below. A part of the weight of the raw coal was separated into the first raw coal, and the remaining weight was separated into the second raw coal. In this case, the contents of the first and second raw coal are shown in Table 4 below.

상기 제1 원료탄을 성형하여 성형탄을 제조하고, 이 성형탄과 상기 제2 원료탄을 혼합하여 혼합탄을 제조하였다. 이때, 제1 원료탄으로 성형탄을 제조한 것이므로, 혼합탄 100 중량%에서, 성형탄의 함량은 제1 원료탄의 함량과 동일하였다. 상기 혼합탄의 비트리나이트 반사율을 측정하여, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 비교를 위하여, 상기 비교예 1의 조성 및 비트리나이트 반사율 측정 결과 또한 하기 표 4에 함께 나타내었다.Coal briquettes were manufactured by molding the first raw coal, and the coal briquettes were mixed with the second raw coal to prepare coal briquettes. At this time, since the coal briquettes were prepared with the first raw coal, the content of the coal briquettes was the same as that of the first coal briquettes in 100 wt% of the mixed coal. The vitrinite reflectance of the mixed coal was measured, and the results are shown in Table 4 below. For comparison, the composition and vitrinite reflectance measurement results of Comparative Example 1 are also shown in Table 4 below.

상기 혼합탄을 650℃로 가열된 코크스 시험로 내에 상부에서 중력 장입하였다. 상기 코크스 시험로는 상업용 코크스 오븐과 같은 방식으로 양쪽 벽으로부터 열전달이 일어날 수 있도록 전지 히터가 설치된 것을 사용하였다.The mixed coal was gravity-charged from the top in a coke test furnace heated to 650°C. In the coke test furnace, a battery heater was used so that heat transfer could occur from both walls in the same manner as in a commercial coke oven.

이어서, 상기 코크스 시험로의 가열벽 온도를 1100℃로 2.7℃/분의 가열 속도로 가열하고, 오븐 중심 온도가 1080℃에 도달하면, 1시간 동안 치시간(soaking time)을 유지한 후, 압출하고, 압출된 적영 코크스를 질소 분위기 하에서 소화 냉각하여, 코크스를 제조하였다. 이 열처리 과정, 즉 석탄 건류 과정에서 발생되는 가스는 애프터 버너(after burner)로 연소시켜 대기로 방출시켰다.Then, the heating wall temperature of the coke test furnace is heated to 1100°C at a heating rate of 2.7°C/min, and when the oven center temperature reaches 1080°C, the soaking time is maintained for 1 hour, Then, the extruded red young coke was digested and cooled under a nitrogen atmosphere to prepare coke. The gas generated during this heat treatment process, that is, during the coal drying process, was burned with an after burner and released into the atmosphere.

배합탄
(중량%)
blended coal
(weight%)
고탄화도 석탄 종류(A 또는 B)High carbonization coal type (A or B) 고탄화도 석탄
(중량%)
high carbonization coal
(weight%)
타르
(중량%)
tar
(weight%)
제1 원료탄
(중량%)
1st Coal Coal
(weight%)
제2 원료탄
(중량%)
2nd Coal
(weight%)
혼합탄의 반사율(Rm, %)Reflectance of mixed projectiles (Rm, %)
비교예 1Comparative Example 1 100100 AA 00 00 00 100100 1.11.1 실시예 7Example 7 9191 AA 66 33 1010 9090 1.1131.113 실시예 8Example 8 9191 AA 66 33 2020 8080 1.1131.113 실시예 9Example 9 9191 AA 66 33 3030 7070 1.1131.113 실시예 10Example 10 9191 AA 66 33 4040 6060 1.1131.113 실시예 11Example 11 9191 AA 66 33 5050 5050 1.1131.113

* 장입 밀도(Bulk Density) 평가* Bulk Density evaluation

상기 실시예 7 내지 11 및 상기 비교예 1에 따라 제조된 코크스에 대한 장입 밀도를 ASTM D291-07 장입 밀도 측정 방법(Standard Test Method for Cubic Foot Weight of Crushed Bituminous Coal)으로 측정하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.The charging density of the coke prepared according to Examples 7 to 11 and Comparative Example 1 was measured by ASTM D291-07 Standard Test Method for Cubic Foot Weight of Crushed Bituminous Coal, and the results are shown in Fig. 4 is shown.

도 4에 나타낸 것과 같이, 성형탄 혼합비가 증가할 수록, 장입 밀도(Bulk density)가 증가함을 알 수 있으며, 특히, 성형탄 혼합비가 10 중량%인 실시예 7의 경우, 성형탄을 혼합하지 않은 비교예 1에 비하여, 장입 밀도가 현저하게 증가하였으며, 20 중량%, 30 중량%, 40 중량% 및 50 중량%로 증가시에는 선형적으로 증가하였음을 알 수 있다. 성형탄이 제2 원료탄에 비하여 겉보기 밀도가 높기 때문에, 성형탄 혼합비가 증가할 수록, 장입 밀도가 증가되었다고 판단된다.As shown in FIG. 4 , it can be seen that as the coal briquettes mixing ratio increases, the bulk density increases. In particular, in the case of Example 7 in which the coal briquettes mixing ratio is 10% by weight, Comparative Example in which the coal briquettes are not mixed Compared to 1, the charging density was significantly increased, and it can be seen that it increased linearly when increasing to 20 wt%, 30 wt%, 40 wt%, and 50 wt%. Since the coal briquettes have a higher apparent density than the second coal briquettes, it is determined that the charging density increases as the coal briquettes mixing ratio increases.

* 냉간 강도(Cold strength, Drum index) 평가* Cold strength (Drum index) evaluation

상기 실시예 7 내지 11 및 상기 비교예 1에 따라 제조된 코크스 10kg을 직경 1.5m 드럼에서 150회 회전한 후, 입도가 15mm 이상인 코크스만을 분급하여 얻었다. 전체 코크스 중량(10kg)에 대한 분리된 입도 15mm 이상의 코크스의 무게비인, 냉간 강도, DI150 15를 구하여, 그 결과를 도 5에 나타내었다.After 10 kg of the coke prepared in Examples 7 to 11 and Comparative Example 1 was rotated 150 times in a drum having a diameter of 1.5 m, only coke having a particle size of 15 mm or more was classified and obtained. The cold strength, DI 150 15 , which is the weight ratio of coke having a particle size of 15 mm or more separated to the total weight of coke (10 kg), was obtained, and the results are shown in FIG. 5 .

도 5에 나타낸 것과 같이, 성형탄 함량이 증가할수록, 냉간 강도가 증가함을 알 수 있다. 이는 성형탄 함량이 증가함에 따라 장입 밀도가 19% 이상 증가하여, 코크스 조직이 치밀해지므로, 냉간 강도가 증가한 것으로 판단된다.As shown in FIG. 5 , it can be seen that as the content of coal briquettes increases, the cold strength increases. It is considered that as the content of the coal briquettes increases, the charging density increases by 19% or more, and the coke structure becomes dense, so that the cold strength increases.

* 열간 강도(반응 후 강도, Coke Strength after Reaction, CSR) 평가* Evaluation of hot strength (strength after reaction, Coke Strength after Reaction, CSR)

상기 실시예 7 내지 11 및 상기 비교예 1에 따라 제조된 코크스를 분급하여, 입도가 20nm인 코크스만을 얻었다. 얻어진 입도가 20mm인 코크스 200g을 1100℃에서 2시간 동안 CO2 분위기 하에서 반응시킨 후, I 드럼(drum)에서 600회 회전한 후, 입도가 10mm 이상인 코크스만을 분급하여 얻었다. 전체 코크스 중량(200g)에 대한 분리된 입도 10mm 이상의 코크스의 무게비인 열간 강도, CSR(%)를 구하여, 그 결과를 도 6에 나타내었다.The coke prepared according to Examples 7 to 11 and Comparative Example 1 was classified, and only coke having a particle size of 20 nm was obtained. 200 g of obtained coke having a particle size of 20 mm was reacted at 1100° C. for 2 hours under a CO 2 atmosphere, and then rotated 600 times on an I drum, and only coke having a particle size of 10 mm or more was classified and obtained. The hot strength, CSR (%), which is the weight ratio of coke having a separated particle size of 10 mm or more to the total coke weight (200 g), was calculated, and the results are shown in FIG. 6 .

도 6에 나타낸 것과 같이, 성형탄의 함량이 증가함에 따라, 열간 강도 값 또한 선형적으로 증가함을 알 수 있다. 이는 성형탄의 함량이 증가함에 따라, 장입 밀도가 19% 이상 증가하여, 코크스 조직이 치밀해져서 열간 강도가 증가한 것으로 판단된다.As shown in Figure 6, as the content of the coal briquettes increases, it can be seen that the hot strength value also increases linearly. It is considered that as the content of the coal briquettes increases, the charging density increases by 19% or more, and the coke structure becomes dense and the hot strength increases.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. The present invention is not limited to the above embodiments, but can be manufactured in a variety of different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can take other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that it can be implemented as Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (12)

배합탄과 고탄화도 석탄을 혼합하여 원료탄을 제조하는 단계;
상기 원료탄을 제1 원료탄 및 제2 원료탄으로 분리하는 단계;
상기 제1 원료탄을 성형하여 성형탄을 제조하는 단계;
상기 성형탄과 상기 제2 원료탄을 혼합하여 혼합탄을 제조하는 단계; 및
상기 혼합탄을 열처리하는 단계
를 포함하는 용광로용 고강도 코크스의 제조 방법.
preparing raw coal by mixing coal blended coal with high carbonization degree coal;
separating the raw coal into first and second raw coal;
manufacturing the coal briquettes by molding the first raw coal;
preparing coal briquettes by mixing the coal briquettes and the second coal briquettes; and
heat-treating the coal mixture
A method for producing high-strength coke for a furnace comprising a.
제1항에 있어서,
상기 고탄화도 석탄의 비트리나이트 반사율(Rm)은 1.3% 내지 1.7%인 코크스의 제조 방법.
According to claim 1,
The method for producing coke having a vitrinite reflectance (Rm) of 1.3% to 1.7% of the high carbonization coal.
제1항에 있어서,
상기 배합탄의 비트리나이트 반사율(Rm)은 1.0% 내지 1.15%인 코크스의 제조 방법.
According to claim 1,
A method for producing coke having a vitrinite reflectance (Rm) of 1.0% to 1.15% of the coal blend.
제1항에 있어서,
상기 혼합탄의 비트리나이트 반사율(Rm)은 1.11% 내지 1.215%인 코크스의 제조 방법.
According to claim 1,
A method for producing coke having a vitrinite reflectance (Rm) of 1.11% to 1.215% of the mixed coal.
제1항에 있어서,
상기 원료탄을 제1 원료탄 및 제2 원료탄으로 분리하는 단계 이전에, 상기 원료탄과 타르를 혼합하는 공정을 더욱 실시하는 것인 코크스의 제조 방법.
According to claim 1,
Before the step of separating the raw coal into a first raw coal and a second raw coal, a process of mixing the raw coal and tar is further performed.
제5항에 있어서,
상기 원료탄과 타르의 혼합비는 97 : 3 중량비 내지 95 : 5 중량비인 코크스의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The mixing ratio of the raw coal and tar is 97:3 to 95:5 by weight.
제1항에 있어서,
상기 배합탄과 상기 고탄화도 석탄의 혼합비는 80 : 20 중량비 내지 98.5 : 1.5 중량비인 코크스의 제조 방법.
According to claim 1,
The mixing ratio of the coal blend and the high carbonization degree coal is 80: 20 weight ratio to 98.5: 1.5 weight ratio of coke manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 제1 원료탄은 상기 원료탄 중량의 최대 50 중량%에 해당하는 것인 용광로용 고강도 코크스의 제조 방법.
According to claim 1,
The method for producing high-strength coke for a blast furnace, wherein the first raw coal corresponds to a maximum of 50% by weight of the weight of the raw coal.
제8항에 있어서,
상기 제1 원료탄은 상기 원료탄 중량의 10 중량% 내지 50 중량%에 해당하는 것인 용광로용 고강도 코크스의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The method for producing high-strength coke for a blast furnace, wherein the first raw coal corresponds to 10% to 50% by weight of the weight of the raw coal.
제1항에 있어서,
상기 제2 원료탄은 분탄인 용광로용 고강도 코크스의 제조 방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing high-strength coke for a blast furnace, wherein the second raw coal is powdered coal.
제1항에 있어서,
상기 배합탄은 3mm 이하의 입도를 갖는 입자를 85% 이상 포함하는 것인 용광로용 코크스의 제조 방법.
According to claim 1,
The method for producing coke for a blast furnace, wherein the coal blend contains 85% or more of particles having a particle size of 3 mm or less.
제1항에 있어서,
상기 배합탄의 최고유동도(LMF)는 2.3 내지 2.5이고, 전팽창율(TD)는 90% 내지 110%인 용광로용 고강도 코크스의 제조 방법.
According to claim 1,
The maximum fluidity (LMF) of the coal blend is 2.3 to 2.5, and the total expansion coefficient (TD) is a method of manufacturing high-strength coke for a blast furnace of 90% to 110%.
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