[发明专利]焦炭及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于高炉法制铁的焦炭及其制造方法，特别涉及配合了用溶剂对煤进行萃取处理而得到的无灰煤的焦炭。

背景技术

对于用于高炉法炼铁的焦炭，要求在高炉内不容易压碎这样的一定程度的机械强度、反应性、表观密度、还有用于确保通气性所需要的块体的大小、分布等各种各样的特性。对于符合这些特性的焦炭的原料，通常会使用被称为“炼焦煤”的，粘结性、流动性或煤化度处于一定的范围的品质高，另外比通常的锅炉用普通煤高价的煤，即强粘结煤。这样的强粘结煤在400℃左右软化熔融形成粘稠的液体而融粘，另外，由于内包气体而膨胀，因此煤粒子间的间隙被有效地填埋，粒子间的粘接被促进，生成强力的焦炭。但是近年来，以资源量的紧迫和价格的急剧上涨为背景，尝试将更廉价且品质低的煤用于焦炭的原料，例如，实施了各种为了在强粘结煤中大量配合低级煤的技术开发。

非微粘结煤这样的低级煤与强粘结煤相比流动度低且粘结性差，因此阻碍煤粒子间的粘接，缺陷密度变高而降低焦炭的强度。因此，为了填补粘结性，公开了添加了作为来自于石油的粘结材的柏油沥青(ASP)、或包含用有机溶剂对煤进行萃取后的可溶成分的无灰煤(Hyper-coal，HPC)的焦炭的技术。特别是无灰煤作为低级煤的有效利用，被开发了各种技术。例如，专利文献1中公开了在包含低级煤的煤中添加了无灰煤的焦炭的技术，添加无灰煤5～10％时可以得到特别高强度的焦炭。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-221361号公报

发明内容

发明所要解决的课题

无灰煤与炼焦煤(未改质的煤)相比流动度更高，因此对于焦炭而言，通过添加更多的无灰煤，即使大量配合低级煤也能成为高强度的结构。但是，用于高炉的焦炭不仅要求强度，还要求颗粒大且均匀。然而，焦炭中若添加大量无灰煤，则有颗粒小的焦炭混合存在而生成的倾向。由此，上述的专利文献1尚有改良的余地。

另外，对于焦炭而言，由于焦炭炉的结构上的问题，通常认为品质(强度、粒径、气孔率等)会产生偏差。由于焦炭炉是从炉壁侧传热，因而中心部的温度低，干馏过程中的实效的加热时间变短。另外，焦炭炉在高度方向产生压力分布，因此在焦炭炉的下部施加大的负荷而炼焦煤等(装入煤)难以膨胀，在上部自由膨胀。其结果是，根据焦炭炉的内部的位置，生成的焦炭的品质产生偏差。

本发明鉴于上述问题点而完成的，课题在于提供控制强粘结煤的配合、且大粒并具有充分的强度的品质均匀的焦炭及其制造方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明人发现焦炭由于体积破坏而颗粒变小，验证体积破坏的发生机理的结果是，想到由于无灰煤的大量添加而发生体积破坏。因此，本发明人使无灰煤的添加量最优化，利用煤来确保整体上的流动度。

即本发明的焦炭的特征在于，干馏将2～8％的无灰煤和煤混合后的煤混合物而成，所述无灰煤由煤的可溶于溶剂的成分构成，所述煤混合物的最高流动度MF值(log(ddpm))为1.8～3.0。

像这样，通过添加与煤(炼焦煤)相比流动度更高的无灰煤，焦炭形成所必需的粘结性被填补而提高焦炭的强度，另外在干馏过程中，无灰煤在比煤更低的温度下流动而在焦炭炉内均匀地结合煤粒子彼此，进一步通过高膨胀性来填充煤粒子间的空隙，因此使焦炭的品质均匀化，进一步通过使无灰煤的添加量以及作为装入煤的煤混合物整体上的平均的最高流动度为适当的范围，能够增大焦炭的粒径。

另外，制造本发明的焦炭的方法进行如下工序：将2～8％的无灰煤和煤混合，制成最高流动度MF值(log(ddpm))为1.8～3.0的煤混合物的混合工序；对所述煤混合物进行干馏的干馏工序。

通过按这样的顺序进行，焦炭的制造方法通过在混合工序中，基于能够预先算出的最高流动度的平均值选择炼焦煤，与无灰煤一起配合并混合，在干馏工序中进行干馏，由此能够制造具有充分的强度、均匀大粒的焦炭。

发明效果

根据本发明的焦炭，能够控制原料成本并成为充分的强度和粒径。另外，根据本发明的焦炭的制造方法，能够从例如低级煤制造无灰煤而降低原料成本，而且能够利用简易的制造方法，与焦炭炉的内部的位置无关地均匀制造充分的强度和粒径的焦炭。

具体实施方式

对本发明的焦炭及其制造方法进行详细说明。

〔焦炭〕