高強度焦炭的製造方法

2023-06-21 04:27:31

專利名稱：高強度焦炭的製造方法
技術領域：
本發明涉及採用粘結補填料製造高爐用的高強度焦炭的方法。本申請基於2010年2月25日在日本提出申請的特願2010-40650號並主張其優先權，這裡引用其內容。
背景技術：
為了製造高爐操作中所需的高強度的焦炭(還原材)，需要優質的強粘結煤，但優質的強粘結煤在世界上日漸枯竭。因而，以前提出了多種採用低品質的非粘結煤或弱粘結煤(也稱為非微粘結煤)製造高強度焦炭的方法(參照專利文獻I及2)。在採用低品質煤作為煉焦煤時，一般都知道為維持焦炭強度而在煉焦煤中添加粘 結補填料，然後裝入煉焦爐的技術。另外，已知還有在將煉焦煤裝入煉焦爐前的階段，在流化層對煉焦煤進行乾燥及分級的工藝。在此種情況下，粉碎的煤炭被分級為微粉煤和粗粒煤，微粉煤通過添加粘結補填料進行混煉，被粒子化或模擬粒子化。進而，將該被粒子化或模擬粒子化的微粉煤和粗粒煤配合後裝入煉焦爐(參照專利文獻I及3 6)。再有，為了抑制揚塵而只在微粉煤中添加粘結補填料，但為了提高焦炭強度，除微粉煤以外，也可以在粗粒煤中添加粘結補填料。作為粘結補填料，例如，採用煤炭系的粘結補填料(焦油、浙青等)、或石油系的粘結補填料(溶劑脫浙青、重質殘渣等)(參照專利文獻7 10及非專利文獻I)。特別是，這些粘結補填料的種類及添加量對焦炭強度有較大影響。本發明人等對粘結補填料的種類與焦炭強度的關係進行了研究，結果發現如果採用石油系重質殘渣作為粘結補填料，則焦炭強度較大地提高(參照專利文獻10 13)。為了提高高爐的生產率，需要進一步提高焦炭強度，在必須大量使用低品質煤作為煉焦煤的現狀下，粘結補填料的作用是重要的。據此，本發明人等提出了將石油系固體粘結補填料溶解於煤炭系液體粘結補填料中而成的液體粘結補填料(參照專利文獻14)。如果使用該液體粘結補填料，則溶解的石油系粘結補填料容易向煤炭粒子間滲透，因而可抑制乾餾時的煤炭的膨脹壓，同時提高焦炭強度。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本國特開2003-226879號公報專利文獻2 :日本國特開2007-002052號公報專利文獻3 :日本國特開2006-283008號公報專利文獻4 :日本國特開平10-183136號公報專利文獻5 :日本國特開平11-116970號公報專利文獻6 :日本國特開2001-072982號公報專利文獻7 :日本國特開昭48-071401號公報
專利文獻8 :日本國特開昭59-179586號公報專利文獻9 :日本國特開平09-241653號公報專利文獻10 :日本國特開2006-291190號公報專利文獻11 :日本國特開2007-009016號公報專利文獻12 :日本國特開2007-009030號公報專利文獻13 :日本國特開2007-321076號公報專利文獻14 :國際公開2010/073535號小冊子非專利文獻
非專利文獻I :石炭化學i工業(三共出版(株)，昭和52年版，p. 315)

發明內容
發明所要解決的問題如前所述，如果使用本發明人等提出的液體粘結補填料(煤炭系液體粘結補填料+石油系固體粘結補填料)(參照專利文獻14)，溶解的石油系粘結補填料滲透到煤炭粒子間，抑制乾餾時的煤炭的膨脹壓，焦炭強度提高。可是，石油系固體粘結補填料相對於煤炭系液體粘結補填料的溶解量具有限度，因此焦炭強度的提高也有限度。因而，本發明的目的在於，在並用多種特性不同的粘結補填料的情況下，通過進一步提高焦炭強度的並用方式，製造高強度焦炭。 用於解決問題的手段本發明人等為解決上述課題，首先，想到把握乾餾過程中的各種粘結補填料(石油系、煤炭系)和煤炭的相互作用(共炭化時的重量減少)是重要的，對該相互作用進行了深入調查。其結果是，判明如果在煉焦煤中使煤炭系粘結補填料及石油系粘結補填料共存而進行乾餾，則在乾餾過程中產生相互作用，焦炭強度進一步提高。本發明是基於上述見識而完成的，其要旨如下。(I)在本發明一方式的高強度焦炭的製造方法中，在將以3°C /min升溫到900°C時的重量減少以時間進行一次微分而得到的重量減少速度達到最大時的溫度定義為最大重量減少溫度的情況下，對使最大重量減少溫度為400°C以上的第一粘結補填料和最大重量減少溫度低於400°C的第二粘結補填料含在煉焦煤中而得到的焦炭原料進行乾餾。(2)在上述(I)所述的高強度焦炭的製造方法中，所述第一粘結補填料的最大重量減少溫度與所述第二粘結補填料的最大重量減少溫度的差也可以為50°C以上。(3)在上述(I)或(2)所述的高強度焦炭的製造方法中，所述第一粘結補填料和所述第二粘結補填料的合計量也可以為O. 2質量％以上。( 4)在上述(I)或(2 )所述的高強度焦炭的製造方法中，所述第一粘結補填料相對於所述第一粘結補填料和所述第二粘結補填料的合計量的比率以質量比計也可以為
O.I O. 9。(5)在上述(I)或(2)所述的高強度焦炭的製造方法中，也可以使多種所述第一粘結補填料含在煉焦煤中。(6)在上述(I)或(2)所述的高強度焦炭的製造方法中，也可以使多種所述第二粘結補填料含在煉焦煤中。
(7)在上述(I)或(2)所述的高強度焦炭的製造方法中，所述第一粘結補填料也可以是石油系粘結補填料。 (8)在上述(I)或(2)所述的高強度焦炭的製造方法中，所述第二粘結補填料也可以是煤炭系粘結補填料。發明效果根據本發明，能夠製造所具有的焦炭強度在通過混合單獨的粘結補填料和煉焦煤而得到的焦炭的強度以上的高強度焦炭。


圖I是表示各種煤炭的重量減少曲線的圖。
圖2是表示各種粘結補填料的重量減少曲線的圖。圖3是表示以I : I的重量比混合E煤和煤炭系粘結補填料C2得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖4是表示以I : I的重量比混合H煤和煤炭系粘結補填料C2得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖5是表示以I : I的重量比混合E煤和煤炭系粘結補填料C3得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖6是表示以I : I的重量比混合H煤和煤炭系粘結補填料C3得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖7是表示以I : I的重量比混合E煤和煤炭系粘結補填料Cl得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖8是表示以I : I的重量比混合H煤和煤炭系粘結補填料Cl得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖9是表示以I : I的重量比混合E煤和煤炭系粘結補填料C4得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖10是表示以I : I的重量比混合H煤和煤炭系粘結補填料C4得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖11是表示以I : I的重量比混合E煤和煤炭系粘結補填料C5得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖12是表示以I : I的重量比混合H煤和煤炭系粘結補填料C5得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖13是表示以I : I的重量比混合E煤和石油系粘結補填料P2得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖14是表示以I : I的重量比混合H煤和石油系粘結補填料P2得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖15是表示以I : I的重量比混合煤炭系粘結補填料Cl和石油系粘結補填料Pl得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖16是表示以I : I的重量比混合煤炭系粘結補填料C3和石油系粘結補填料Pl得到的試樣的重量減少曲線的圖。
圖17是表示以I : I的重量比混合煤炭系粘結補填料Cl和石油系粘結補填料P2得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖18是表示以I : I的重量比混合煤炭系粘結補填料C3和石油系粘結補填料P2得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖19是表示以2 I I的重量比混合E煤、煤炭系粘結補填料Cl及石油系粘結補填料P2得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖20是表示以2 I I的重量比混合E煤、煤炭系粘結補填料Cl及石油系粘結補填料PI得到的試樣的重量減少曲線的圖。圖21示出煤炭系粘結補填料及石油系粘結補填料的Η/C與Tmax ( V )的關係。
圖22是表示通過在煉焦煤中使煤炭系粘結補填料Cl及石油系粘結補填料P2共存來製造焦炭時，粘結補填料中的石油系粘結補填料P2的配合比率(P2配合比率)與焦炭強度DI15tl15 (—)的關係的圖。圖23是表示通過在煉焦煤中使煤炭系粘結補填料C3及石油系粘結補填料P2共存來製造焦炭時，P2配合比率與焦炭強度DI15015 (-)的關係的圖。圖24是表示通過在煉焦煤中使煤炭系粘結補填料C3及石油系粘結補填料Pl共存來製造焦炭時，粘結補填料中的石油系粘結補填料Pl的配合比率(Pl配合比率)與焦炭強度DI15tl15 (—)的關係的圖。
具體實施例方式下面對本發明進行詳細說明。首先，對為明確把握乾餾過程中的各種粘結補填料(石油系、煤炭系)和煤炭的相互作用(共炭化時的重量減少)而進行的實驗及其結果說明如下。I)煤炭系粘結補填料和煤炭的相互作用(I)表I中示出實驗所用的煤炭的性狀。表2中示出實驗所用的粘結補填料的性狀。
權利要求
1.一種高強度焦炭的製造方法，其特徵在於，在將以3°c/min升溫到900°C時的重量減少以時間進行一次微分而得到的重量減少速度達到最大時的溫度定義為最大重量減少溫度的情況下，對使最大重量減少溫度為400°C以上的第一粘結補填料和最大重量減少溫度低於400°C的第二粘結補填料含在煉焦煤中而得到的焦炭原料進行乾餾。
2.根據權利要求I所述的高強度焦炭的製造方法，其特徵在於，所述第一粘結補填料的最大重量減少溫度與所述第二粘結補填料的最大重量減少溫度的差為50°C以上。
3.根據權利要求I或2所述的高強度焦炭的製造方法，其特徵在於，所述第一粘結補填料和所述第二粘結補填料的合計量為O. 2質量％以上。
4.根據權利要求I或2所述的高強度焦炭的製造方法，其特徵在於，所述第一粘結補填料相對於所述第一粘結補填料和所述第二粘結補填料的合計量的比率以質量比計為O. I O. 9。
5.根據權利要求I或2所述的高強度焦炭的製造方法，其特徵在於，使多種所述第一粘結補填料含在煉焦煤中。
6.根據權利要求I或2所述的高強度焦炭的製造方法，其特徵在於，使多種所述第二粘結補填料含在煉焦煤中。
7.根據權利要求I或2所述的高強度焦炭的製造方法，其特徵在於，所述第一粘結補填料為石油系粘結補填料。
8.根據權利要求I或2所述的高強度焦炭的製造方法，其特徵在於，所述第二粘結補填料為煤炭系粘結補填料。
全文摘要
本發明提供一種高強度焦炭的製造方法，其中，在將以3℃/min升溫到900℃時的重量減少以時間進行一次微分而得到的重量減少速度達到最大時的溫度定義為最大重量減少溫度的情況下，對使最大重量減少溫度為400℃以上的第一粘結補填料和最大重量減少溫度低於400℃的第二粘結補填料含在煉焦煤中而得到的焦炭原料進行乾餾。
文檔編號C10B57/06GK102869751SQ201180010698
公開日2013年1月9日 申請日期2011年2月24日 優先權日2010年2月25日
發明者野村誠治, 土橋厚, 植松宏志, 林崎秀幸, 勝見靖弘 申請人:新日本制鐵株式會社