[发明专利]铁焦的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及以适合作为高炉原料(blast furnace feed)使用的煤(coal)及铁矿石(iron ore)作为原料进行干馏(carbonization)而制造的铁焦(ferrocoke)的制造方法。

背景技术

作为在原料煤中混合粉铁矿石、并使用通常的室式焦炉(conventional chamber oven)对该混合物进行干馏来制造铁焦的技术，研究出了1)将煤和粉铁矿石的粉体混合物装入室式焦炉的方法、2)在低温、即室温下使煤和铁矿石成型，并将该成型物装入室式焦炉的方法等(例如参照日本燃料协会(The Fuel Society of Japan)“焦炭技术年报”1958，p.38)。但是，通常的室式焦炉是由硅砖构成的，因此装入铁矿石时铁矿石与作为硅砖(silica brick)的主要成分的二氧化硅反应，生成低熔点的铁橄榄石(fayalite)(2FeO·SiO₂)，进而导致硅砖的损伤。因此使用室式焦炉制造铁焦的技术没有在工业上实施。

近年来，作为替代室式焦炉制造法的焦炭制造方法，开发出了连续式成型焦炭制造法。在连续式成型焦炭制造法中，使用不是由硅砖而是由粘土砖(chamotte brike)构成的立式竖炉(vertical shaft brickfurnace)作为干馏炉(carbonization over)，在低温下使煤成型为预定的大小后装入竖炉，通过使用循环热载气(circulating gas for heat carrier)进行加热来干馏型煤(formed coal)，从而制造成型焦炭。已确认了即时大量使用资源储备(resource reserve)丰富且廉价的非弱粘煤(non-slightlycaking coal)，也能够制造具有与通常的室式焦炉相同强度的焦炭，但在使用的煤的粘结性(caking property)高的情况下，型煤在竖炉内软化熔融(soften and fusion)，竖炉操作变得困难，并且导致变形或裂纹等焦炭品质降低。

为了抑制连续式焦炭制造法中的竖炉内的熔融，提出了向煤中添加铁矿石使其达到总量的15～40％，在低温下制造成型物，并将成型物装入竖炉的方法(例如参照日本特开平6-65579号公报)。在该方法中，由于铁矿石没有粘结性，因此为了在低温状态下制造成型物，需要添加昂贵的粘合剂(binder)。因此，提出了在加热后的高温状态下，使作为原料的煤和铁矿石或铁原料成型为块状成型物的方法(例如参照日本特开2004-217914号公报、日本特开2005-53982号公报)。但是，在上述日本特开平6-65579号公报、日本特开2004-217914号公报、日本特开2005-53982号公报中，由于煤和铁矿石或铁原料在干馏时的热行为(thermal behavior)不同，因此存在干馏时的成型物的变形或裂纹等焦炭品质降低的问题。

另一方面，对于仅使用煤作为主要原料的成型焦炭制造而言，在制造成型焦炭的成型物的干馏时，为了抑制变形或裂纹等焦炭品质降低，对干馏成型物时的加热曲线(heating pattern)进行了研究，提出了对应成型物的温度的最佳加热速度(heating rate)设计方法(例如参照日本特开昭52-23103号公报、日本特开平7-102260号公报)。

如上所述，在使用煤、和铁矿石或铁原料作为原料的铁焦的制造中，干馏时的成型物的变形或裂纹等问题没有解决。由于铁焦是煤(以下记为含碳物质(carbon-containing material))、和铁矿石或铁原料(以下记为含有铁氧化物的物质(iron oxide-containing material))的混合物，因此推测加热时的热性能及机械性能(thermal and mechanical property)与制造成型焦炭时大不相同，干馏过程中的成型物的变形或裂纹行为不同。

本发明的目的在于解决上述问题，提供在对由含有铁氧化物的物质和含碳物质构成的成型物进行干馏来制造铁焦时，能防止成型物干燥时产生的裂纹(crack)、热裂纹(thermal crack)，提高干馏炉出口侧的原形成品率，并且在将铁焦装入高炉时不容易断裂，能够防止成品率(yield)降低的铁焦的制造方法。

发明内容

用于解决上述问题的本发明的特征如下。

一种铁焦的制造方法，其特征在于，在通过加热使成型物干馏来制造铁焦时，使所述成型物的表面温度在550～650℃的温度范围内的加热速度为20℃/分钟以下而进行干馏，其中，所述成型物是将含有铁氧化物的物质和含碳物质混合并进行成型而得到的。