[发明专利]无灰煤调合量的决定方法和高炉用焦炭的制造方法

说明书

本发明的目的在于，提供一种高炉用焦炭在制造时的高效的无灰煤调合量的决定方法和使用该决定方法的高炉用焦炭的制造方法。本发明是含有由煤的溶剂萃取处理而得到的无灰煤和原料煤的高炉用焦炭在制造时的无灰煤调合量的决定方法，其中，使用上述原料煤的空隙率指数Pv[体积％]、上述无灰煤的膨胀性指数D[体积％]和上述无灰煤的真比重ρ，由下式(1)计算标准值W[质量％]，据此决定上述无灰煤对于上述混煤的调合量。作为上述无灰煤对于上述混煤的调合量，优选0.29W[质量％]以上且1.00W[质量％]以下。W＝(Pv/D)×ρ×100…(1)。

技术领域

本发明涉及无灰煤调合量的决定方法和高炉用焦炭的制造方法。

背景技术

在高炉炼铁所使用的焦炭中，期待其具备如下三大功能：作为铁矿石(氧化铁)的还原材的功能；作为热源(燃料)的功能；和耐受焦炭自身和铁矿石的载荷而作为用于确保炉内的透气性的填充材的功能。为了担负这些功能，对于上述焦炭要求一定的强度和反应性(还原性和燃烧性)。

一般来说，焦炭是通过以1000℃乃至更高的高温对煤进行烘烤(以下，称为“干馏”。)而制造。在得到强度高的焦炭时，使用的是粘结性高的所谓强粘结煤，但这样的强粘结煤比较高价。因此，以降低焦炭的制造成本为目的，除了粘结性比强粘结煤低的弱粘结煤，也会将缺乏粘结性的微粘结煤或几乎没有粘结性的非粘结煤(以下，将微粘结煤和非粘结煤一并称为“非微粘结煤”。)作为焦炭原料进行一定量调合。高强度的焦炭生成的机理在相当程度上已变得明确，提出有各种用于高效率地得到高强度焦炭的方法(例如，参照国际公开第2010/103828号公报)。

在此，对于干馏过程中的煤粒子的变化进行说明。图1A是示意性地表现该变化的图，左侧表示干馏前的煤粒子(强粘结煤粒子1和非微粘结煤粒子2)存在于炉体10之中的状态，右侧表示干馏后强粘结煤粒子1膨胀而形成的连续相1a和非微粘结煤粒子2的变质成分2a存在的状态。强粘结煤粒子1在干馏过程熔融，内含发生的气体而膨胀，并与邻接的强粘结煤粒子1结合，从而形成含有气泡A的连续相1a。强粘结煤的比例达到一定以上高度而非微粘结煤的比例小时，非微粘结煤粒子2在上述连续相形成过程中合并到强粘结煤中，因此缺陷难以发生。可是，像图1A这样，如果非微粘结煤的比例高，则强粘结煤粒子1之间的粘结受到阻碍，内部有着粗大缺陷B的强度低的焦炭生成。

相对于此，作为提高焦炭强度的对策之一，已知有通过煤的溶剂萃取处理得到无灰煤，将其作为粘结性填料加以利用的方法(例如，参照日本特开2014－43583号公报)。在此方法中，如图1B所示，将无灰煤粒子4分散调合到原料煤粒子(强粘结煤粒子1和非微粘结煤粒子2)中，以改善焦炭的强度。具体来说，在炼焦炉内，无灰煤粒子4在比原料煤粒子低的温度下开始流动，包括温度上升慢的炼焦炉中心部在内，来自无灰煤粒子4的连续相4a大体均匀地形成。由此，来自强粘结煤粒子1的连续相1a和非微粘结煤粒子2的变质成分2a连合，粒子间的空隙被填充。此外，因为无灰煤的膨胀性比强粘结煤高，所以无灰煤粒子4膨胀而煤粒子连合，粒子间的空隙被填充，能够生成高强度焦炭。

不过，无灰煤的性状依存于作为原料的煤的种类和无灰煤的制造条件，因此无灰煤恰当的调合量要通过进行小规模的干馏试验，反复试错来决定。因此，无灰煤的恰当的调合量决定需要时间，其效率化受到期待。【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】国际公开第2010/103828号公报

【专利文献2】日本特开2014－43583号公报

发明内容

本发明鉴于这样的情况而形成，其目的在于，提供一种在高炉用焦炭的制造时的高效率的无灰煤调合量的决定方法，和使用该决定方法的高炉用焦炭的制造方法。

本发明者们经锐意研究的结果发现，根据原料煤的空隙量、无灰煤的膨胀性和无灰煤的真比重，能够决定高炉用焦炭的制造时恰当的无灰煤调合量，从而完成了本发明。