[发明专利]用于生产焦炭的混合物及使用所述混合物生产焦炭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产焦炭的混合物及一种使用所述混合物生产焦炭的方法，且更具体而言，涉及一种用于生产焦炭的混合物，其能够改进焦炭的反应性，及一种使用所述混合物生产焦炭的方法。

背景技术

在钢铁厂用于高炉操作的焦炭通常进行各种预处理步骤。例如，焦炭通过包括以下步骤的方法而生产：将大量(约32吨)的焦煤(煤)装入至炼焦炉的碳化室中，在约1200℃或更高温度下加热焦煤约18小时，其后排出并在单独的灭火设备中冷却。

近来，钢铁业为减少CO₂排放也在作出大量的努力以便与减少温室气体(GHG)CO₂的努力保持一致。其中之一是使用具有改进反应性的高反应性焦炭以减少高炉还原剂的比例，其在高炉中用作能源。

据报道高反应性焦炭使在高炉的低温区中产生一氧化碳(CO)的气化加快以引起保温区段的温度降低，从而提高用于还原的驱动力以带来减少还原剂比例的效果以及提高反应效率。在此，用于还原的驱动力由气体的实际浓度与还原平衡浓度间的差值表示。

高反应性焦炭的气化反应性可通过在生产高反应性焦炭的过程中添加的催化剂而改进，并且关于可用作气化催化剂(例如碱金属、铁基催化剂等)的催化剂的研究正在进行中。

高反应性焦炭可通过以下方法生产：通过将液体催化剂喷于炼焦炉中制备的焦炭上或将焦炭浸入催化剂溶液中以形成涂膜而生产所述高反应性焦炭的后添加催化剂法，或通过在混合用于生产焦炭的焦煤的过程中添加催化剂(碱金属氧化物、含铁氧化物)而在炼焦炉中生产所述高反应性焦炭的前添加催化剂法。然而，因为由于存在于焦炭基体中的催化剂而在受催化剂活性影响的区域中使焦炭的降解被局部加速，所以通过使用这样的催化剂改进焦炭的反应性导致焦炭的强度减小。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)JP2011-202159A

发明内容

本发明提供一种用于生产焦炭的混合物及一种使用所述混合物生产焦炭的方法，其中所述混合物可用于生产焦炭反应性均匀的焦炭。

本发明还提供一种用于生产焦炭的混合物及一种使用所述混合物生产焦炭的方法，所述混合物能够通过防止焦炭的强度降低而改进焦炭的质量。

根据一个示例性的实施方案，用于生产焦炭的混合物包含：焦煤；及含有树脂的添加剂。

所述添加剂可为具有苯环的树脂。

所述树脂可为酚醛树脂(phenol resin)。

所述添加剂的含量可为约3％至约7％，基于焦煤和添加剂的总重量计。

所述添加剂可具有使直径为100μm或更小的颗粒的部分为约90％或更多的粒径。

根据另一示例性实施方案，生产焦炭的方法包括：制备焦煤及包含树脂的添加剂；混合焦煤与添加剂以制备混合物；及将混合物装入至炼焦炉中并碳化混合物以生产焦炭。

所述添加剂可为具有苯环的树脂。

所述树脂可为酚醛树脂。

所述添加剂的添加量可为约3％至约7％，基于焦煤和添加剂的总重量计。

所述添加剂可具有使直径为100μm或更小的颗粒的部分为约90％或更多的粒径。

附图说明

所述示例性实施方案可从以下结合附图所作的描述中更详细地理解，其中：

图1为示出根据一个示例性实施方案生产焦炭的方法的示意图；

图2为示出根据一个示例性实施方案生产焦炭的方法的流程图；

图3为示出通过热重法(TG)分析应用于一个示例性实施方案的添加剂(树脂材料)所获得的热特性结果的图；

图4为示出根据一个示例性实施方案所生产的焦炭的密度变化的图；及

图5为示出根据一个示例性实施方案所生产的焦炭的反应性的实验结果的图。

具体实施方式

在下文中，将参考相应附图详细地描述具体实施方案。然而，本发明可以不同的形式体现，并且不应解释为局限于本文所示的实施方案。相反，提供这些实施方案以使本公开更全面和完整，且将充分地向本领域技术人员传达本发明的范围。

图1为示出根据一个示例性实施方案生产焦炭的方法的示意图；图2为示出根据一个示例性实施方案生产焦炭的方法的流程图；图3为示出通过热重法(TG)分析应用于一个示例性实施方案的添加剂(树脂材料)所获得的热特性结果的图。