高爐用焦炭的製造方法

2023-08-06 16:51:06

專利名稱：：高爐用焦炭的製造方法
技術領域：
：本發明涉及一種冶金用焦炭的製造方法，詳細地講，涉及將煤乾燥並分級後，將粉煤成型並將成型煤和to煤在室爐式煉焦爐內進行乾餾而製造高爐用焦炭的方法。
背景技術：
：一直以來，在高爐用焦炭的製造方法中，從通過增加"體積密度使焦炭強度提高及通過縮短乾餾時間使焦炭生產率提高的觀點出發，採用了將含有8~12%左右的水分的原料煤(碳化用煤)進行乾燥，使原料煤中的水分量降低到5~6%左右，進而降低到0%之後，裝入煉焦爐中進:行乾餾的方法。例如，人們已知在將原料煤乾燥至水分量為0%的同時，預熱到150~230匸左右的到達溫度之後，裝入煉焦爐中進行乾餾的、預碳化法(Precarbonmethod)(例如，參照「〕一夕7乂一卜」[社團法人燃料協會1988年版，第134頁)。根據該方法，與不將煤預熱的場合相比，焦炭生產率提高了約35%左右，並且焦炭強度等焦炭的品質得到改善，由此可使在配合煤中配合的粘結性低的不粘結、微粘結的煤(以下稱為非微粘結煤)等劣質煤的比例增加到約25%。但是，若通過原料煤的乾燥、預熱而使原料煤中的水分量降低到5%以下、進而降低到0%附近，則在煤運輸過程中和^A煉焦爐時會發生粉煤容易起塵的問題。作為用於解決該粉^塵問題的現有技術，曾經提出了將煤乾燥、預熱之後進行分級，並只將成為起塵的原因的0.5mm乃至0.3mm以下的粉煤進行成塊化的方法，例如，已知下述的方法通過將原料煤乾燥、分級，只將回收的粉煤混煉，或者在該粉煤中配合一部*粒煤，再添加焦油等進行混煉，進行擬粒子化從而抑制起因於乾燥煤中的粉煤的起塵(例如，參照特開平8-239669號公報)。但是，若根據該方法，通過原料煤的乾燥而使原料煤中的水分量降低，則起因於附著水分的降低，擬粒子的強度降低，在運輸中發生破壞，因此不能夠通過煤的乾燥而使煤中的水分量太低，結果不能充分得到由煤的乾燥而帶來的煉焦爐內的煤體積密度提高及焦炭強度提高的效果。另外，還提出了下述的焦炭製造方法:粉碎煤，將含有85~95%的3mm以下的細粒、其餘量由10mm以下的粗粒構成的配合煤乾燥到水分為0.3%左右並預熱後，在140匸的溫度向全部配合煤中添加3~8%的焦油並進行混合，在120匸的溫度進行輥壓成型，製成成型煤，並在煉焦爐中進行乾餾(例如，參照特開昭52-71504號公報).此外，還提出下述的焦炭製造方法將煤乾燥到水分量變為0~2.7%為止，進行分級後，只在回收的0.3mm以下的粉煤中在80匸以下的溫度添加3~5%的焦油，用槽型輥成型，製成成型煤，與配合煤的其餘部分、即相農煤一起在煉焦爐中進行乾餾(例如，參照特開平9-3458號公報)。根據這些方法得到的成型煤，與上述擬粒子比，成塊物的強度均提高，因此能夠抑制成塊物在運輸中破壞.另外，通過將煤製成成型煤，煤中的細粉粒子間的距離變小，因此在煉焦爐中幹鎦成型煤時，細粉粒子彼此的粘結力提高，可以得到焦炭強度提高的效果。但是，根據這些方法，當配合煤中的粘結性低的非微粘結煤的配合比例增高時，即使採用在煉焦爐中乾餾成型煤的方法也難以充分確保焦炭的強度，另外，在乾燥煤或預熱煤中添加焦油並通過輥壓成型等進行成型的場合，當在高的溫度下成型時，焦油中的揮發成分氣化，輥壓成型煤內部的氣體內壓增加，使成型困難，成為成型煤發生裂紋等的生產率及成品合格率降低的原因。特別使對乾燥煤或預熱煤進行分級後、只在粉煤中添加焦油進行輥壓成型的場合，與對含有粗粒煤的配合煤進行輥壓成型的場合相比，成型時的起因於成型煤中的粗粒煤的裂紋發生雖然被抑制，但是成型時在成型煤內部發生的氣體難以放出，因此由成型煤中的內壓增加所引起的上述問題變得顯著。從這些理由出發，向乾燥煤或預熱煤中，特別是只向粉煤中添加焦油並通過輥壓成型等進行成型的場合，需要在粉煤的溫度低於8ox:的狀態下進行輥壓成型。另一方面，作為原料煤，從資源方面來看能夠穩定且廉價地供給，但在粘結性低的非微粘結煤等的劣質煤在配合煤中大量配合的場合，要求以高的生產率廉價地製造強度高的焦炭。通過使用上述煤乾燥或預碳化法，煤的裝入煉焦爐時的體積密度增加，程度的場合，也能夠確保所規定的焦炭強度。但是，採用這些方法確保所規定的焦炭強度時，配合煤中的粘結性低的非^L粘結煤等的配合比例最多以25%為極限。作為用於解決該問題的技術，近年來曾提出下述的焦炭製造方法通過將大量含有粘結性低的非微粘結煤等的劣質煤的配合煤的全部量，快速加熱到比上述預碳化法的加熱溫度高的、約350X:以上的軟化熔融，將非微粘結煤改性，進而一邊維持在350C以上的溫度一邊將具有粘結性的半熔融狀態的煤進行輥壓成型，製成成型*^，在煉焦爐中進行乾餾(例如，參照特開平7-118665號公報)。但是，對乾燥、預熱了的配合煤的全部量採用氣流塔進行快速加熱的方法，由於粉煤與粗粒煤的粒徑的差異，煤粒子中產生加熱溫度的不勻，特別是粉煤由於過加熱其粘結性成分揮發，不能充分改善非微粘結煤的粘結性。於是，為了解決該問題，曾提出了下述的高爐用焦炭的製造方法將上述配合煤中的、配合了10~60%的非微粘結煤在50~350^:的溫度進行乾燥.預熱，並分級成0.3mm以下的粒徑的粉煤和超過0.3mm的粒徑的粗粒煤，將上述粉煤以1xio3~1x105口分的升溫速度快速加熱到軟化開始溫度至最高流動溫度的溫度區，接著在保持在上述溫度區的狀態下以5~1000kg/cm2的壓力進行熱成型之後，與上述非微粘結煤的粗粒煤混合，在煉焦爐中進行乾餾(例如，參照特開平8-209150號公報、及特開平9-048977號公報)。但是，使用這些煤快速加熱方法，將配合煤中的非微粘結煤的全部量、或只將粉煤快速加熱到350X:以上的、軟化開始溫度至最高流動溫度的高溫區，一邊維持在350t:以上的高的溫度一邊在半熔融狀態下進行輥壓成型的場合，存在以下問題。即，將半熔融狀態的煤"輥壓成型機變得困難，且需要一邊控制溫度以使得在高溫狀態下不使粘結性成分揮發或氧化，一邊進行成型。另外，一直以來就知道，將煤粉碎後的微粉部分中，與粗粒部分相比，含有較多的^t體(vitrinite)成分等粘結性成分。因此，與煤中的粗粒斜目比，由快速加熱粉煤所帶來的粘結性成分的提高餘量小，反而在粉煤#熱到高溫狀態時，粘結性成分揮發或氧化等所引起的劣化的影響比粗粒煤大。並且，使用這種方法快速加熱在Si合煤中較多地含有的非微粘結煤而進行改性的場合，需要將非微粘結煤中的粉煤和粗粒煤分別由氣流槽等進行加熱處理，因此設備費用高，且操作條件也複雜。因此，以往的煤快速加熱方法，作為使用大量含有非微粘結煤的配合煤，廉價並維持高生產率來製造高強度的焦炭的方法，不能說是充分的。
發明內容本發明的目的在於，提供一種高爐用焦炭的製造方法，其中在將大量含有廉價的非微粘結煤等的粘結性低的劣質煤的配合煤乾燥、分級後，將粉煤成型而製成成型煤，與粗粒煤一起用室爐式煉焦爐進行乾餾而製造高強度焦炭時，可抑制乾燥煤中的粉煤所引起的起塵，且提高將非微粘結煤夠廉價地以高生產率製造高強度的焦炭.'本發明的要旨如下。(1)一種高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，將配合煤乾燥後、或在乾燥的同時分級成粉煤和粗粒煤，接著在80-3501C的溫度的粉煤中作為粘結劑添加焦油的重質餾分、軟瀝青、及石油瀝青之中的l種或2種以上，且進行熱壓成型後，將該成塊煤(clumpsofcoal)和上述粗粒煤進行混合，裝入煉焦爐中進行乾餾。(2)根據上述(1)所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，向大於120匸但不大於350匸的溫度的粉煤中添加粘結劑，進行熱成型。(3)根據上述(1)或(2)所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，上述焦油的重質餾分含有80質量％以上的在常壓下的沸點為300X:以上的成分。(4)根據上述(1)~(3)的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，上述重質餾分的主成分由菲(Phenanthrene)、蒽(Anthracene)、甲基萘和熒蒽(fluoranthene)之中的1種或2種以上形成。(5)根據上述(1)~U)的任何一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，上述軟瀝青的軟化點為30200X:。(6)根據上述(1)~(5)的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，上述石油瀝青的11/碳原子比為0.9以上、軟化點為100~400匸。(7)根據上述(1)~(6)的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，上述粘結劑的添加量為2~20質量％。(8)根據上述(1)~(7)的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，以0.510叱/cm的線壓力進行熱壓成型。(9)根據上述(1)~(8)的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，上述配合煤含有0~70質量％的非微粘結煤，其^p分由粘結性煤構成。(10)根據上述(I)~(9)的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，分級成0.5mm以下的粉煤和超過0.5mm的粗粒煤。(11)根據上述(l)~(IO)的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，分級成粉煤和粗粒煤，接著將粗粒煤以升溫速度100~10,000匸/秒快速加熱至到達溫度300450t:之後，將該#煤和上述粉**^煉焦爐中進行乾餾。根據本發明，即使使用大量含有廉價的非微粘結煤等的粘結性低的劣質煤的配合煤的場合，通過對該配合煤進行乾燥、分級後，向回收的粉煤中，在80~350匸的溫度添加由焦油的重質熘分、軟瀝青、及石油瀝青之中的l種或2種以上形成的粘結劑，並進行熱壓成型，通過粉煤中以高濃度含有的鏡質體等粘結性成分與上述沸點及軟化點高的粘結劑的相互作用，也能夠得到乾餾時膨脹率高的成型煤，通過將該成型煤裝入煉焦爐中進行乾餾，能夠廉價地以高生產率製造高強度焦炭。圖1是表示添加粘結劑(焦油重質餾分沸點為300t!以上的成分含量=83.2質量％)時的溫度與成型煤乾餾時的膨脹率的關係的圖。圖2是表示成型煤乾餾時的膨脹率與焦炭強度DI1515的關係的圖。圖3是表示本發明例和比較例的成型煤乾餾時的膨脹率與焦炭強度DI"、s的關係的圖。圖4是表示焦炭製造工藝的圖。具體實施例方式首先，就本發明的技術思想進行說明。一直以來人們已知，在將煤粉碎後的粒徑為約0.5mm以下的粉煤中較多地存在鏡質體成分等粘結性成分。可以認為，這是由於煤中的鏡質體等粘結性成分比中性成分等非軟化成分軟，在粉碎煤時容易分離因此在粉煤中富集的緣故。但是，較多地含有粘結性成分的粉煤，與粗粒船目比，比表面積大，因此在將煤乾燥、分級後的高溫狀態時，粉煤中的鏡質體等粘結性成分由於在大氣中氧化其粘結性容易劣化。通過利用成型機將較多地含有粘結性成分的粉煤加壓成型，具有使比表面積減小，抑制由大氣中的氧所導致的對鏡質體等粘結性成分的氧化，同時減小細粉粒子間的距離，提高幹燥時的膨脹率的效果。本發明者們著眼於粉煤中以高濃度含有鏡質體等粘結性成分的情況，研討了在將粉煤成型製成成型煤時，通過充分發揮粘結性成分的作用，並提高成型煤乾餾時的膨脹性來提高焦炭強度的方法。其結果發現，通過(i)作為粘結劑，使用焦油重質餾分、軟瀝青(對煤系焦油進行蒸餾而得到的室溫下為固體的殘留物)、；5us油瀝青(對石油系重質油進行蒸餾而得到的室溫下為固體的殘留物)中的l種或2種以上，(ii)在高於常溫的規定溫度(80~350t:)下向粉煤中添加上述粘結劑，使粘結劑充分且均勻地浸透、分散到粉煤中的狀態下，進行熱壓成型，通過粉煤中以高濃度含有的4tt體等粘結性成分與沸點及軟化點高的粘結劑的相互作用，成型煤乾餾時的膨脹率顯著提高，其結果焦炭強度DI15G1S格外提高(參照圖l及圖2).上述焦油重質鎦分、軟瀝青、及石油瀝青的粘結劑，與普通的焦油相比，沸點及軟化點高，即使在室溫下添加到粉煤中也不會與粉煤中的^t體等粘結性成分粘著，但通過在高溫狀態添加到粉煤中，這些粘結劑的流動性提高，在粉煤中均勻^t，進而通過成型而變成與鏡質體等粘結性成分接近、或者因化學作用而粘著的狀態。可以認為，將該成型煤在煉焦爐中進行乾餾時，通過鏡質體等粘結性成分與以接近或粘著的狀態存在的沸點及軟化點高的粘結劑的協同作用，煤粒子間的粘結性提高，其結果，焦炭強度提高。本發明是基於這些見解和技術思想而完成的，提供一種高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，將配合煤乾燥後、或者在乾燥的同時分級成粉煤和粗粒煤，接著向80350X:的溫度、優選為120350t:的溫度的粉煤添加作為粘結劑的、焦油的重質餾分、軟瀝青、及石油瀝青之中的1種或2種以上，且進行熱壓成型後將該成塊煤和上^Wi煤進行混合，h煉焦爐中進行乾餾。再者，本發明中，所謂煤的粘結性，是將煤乾餾時在軟化熔融狀態觀測到的性質的總稱，這些性質中有粘著性、流動性、膨脹性等(例如，參照"煤利用技術用語辭典[社團法人燃料協會編，昭和58年發行，第255頁)。另外，所謂煤的膨脹性，是指根據JISM8801所記載的試驗方法測定的煤的性狀。即，首先，將煤粉碎成粒徑150pm(100目)以下，再添加10%的水分進行混合，將這樣得到的試樣利用成型器以規定壓力進行壓縮成型，製作最小直徑6mm、長度60±0.25mm的帶有1/50i^L的塊狀物。接著，將該煤試樣放入內徑8mm的細管中，在其上面放置活塞以施加i50g載荷，^Jv預熱到3oox:的電爐中之後，以3t;/分的升溫速度進行加熱，測定由煤試樣的收縮及膨脹所引起的活塞的位移。煤的膨脹性，是由該煤試樣的收縮及膨脹行為的測定結果，以煤的軟化開始(活塞下降0.5mm時)、最大收縮、最大膨脹的各溫度、收縮率及膨脹率(相對於最初試樣長度的百分率)為基礎而求出的.本發明中的成型煤的膨脹率，是根據上述JISM8801所記載的試驗方法測定的。另外，在本發明中，焦炭強度DI"s是根據JISK2151所記栽的轉鼓強度試驗方法進行測定的，利用將焦炭試樣旋轉150次後殘存在15mm篩上的質量比來表示。下面對本發明的特徵構成及其限定理由進行說明.(粘結劑的種類)本發明由於以下的理由，將粘結劑規定為焦油的重質餾分、軟瀝青、及石油瀝青之中的l種或2種以上。這些粘結劑，與普通的焦油相比，均是淬點和軟化點高的，在室溫下為固體，因此在與低溫的粉煤混合、進行成型的場合，上述粘結劑在成型煤內局部地偏聚存在，不能得到鏡質體等粘結性成分與上述粘結劑的充分的相互作用。但是，這些粘結劑，通過與本發明所規定的80~350匸的高溫狀態的粉煤混合，粘結劑的流動性提高，在粉煤中均勻^t，而且通過進行成型，變成與粉煤中的鏡質體等粘結性成分粘著的狀態。其結果，將所得到的成型煤在煉焦爐內進行乾餾的場合，通過粉煤中的M體等粘結性成分、與沸點和軟化點比普通的焦油高的上述粘結劑的相互作用，成型煤的膨脹率提高，可製造強度高的焦炭.普通的焦油在室溫下為液態，流動性高，因此作為用於與低溫的粉煤混合、製成擬粒子的粘結劑是適宜的，但提高幹餾時的成型煤的膨脹性的效果低，在使用非微粘結性煤等的粘結性低的劣質煤的配合比例高的配合煤製造焦炭時，不能充分獲得目標的焦炭強度。由於以上理由，在本發明中，使用作為與普通的焦油相比其沸點及軟化點高的粘結劑的、焦油的重質餾分、軟瀝青(蒸餾煤系焦油而得到的室溫下為固體的殘留物)、及石油瀝青(蒸餾石油系重質油而得到的室溫下為固體的殘留物)中的1種或2種以上。另外，在本發明中，優選上述焦油的重質餾分含有80質量％以上的常壓下的沸點為300X:以上的成分.另外，更優選重質餾分的主成分由菲、蒽、甲基萘、及熒蒽之中的1種或2種以上形成。優選上述軟瀝青的軟化點為30~200匸。優選上迷石油瀝青的iL/碳原子比為0.9以上、軟化點為100~400t;。(添加粘結劑時的粉煤溫度)本發明由於以下的理由，將添加粘結劑時的粉煤溫度規定為80~350x:。圖i表示添加粘結劑時的粉煤溫度與成型煤的乾餾時的膨脹率的關係。另外，圖2表示成型煤的乾餾時的膨脹率與焦炭強度ADI"5的關係。再者，圖i^:作為粘結劑^吏用焦油重質館分('沐點為30or;以上的成分含量=83.2質量％)的情況，縱坐標的焦炭強度ADI"、s表示焦炭強度DI"、s相對於基準值DIO的變化量(在此，以焦炭強度DI1515=83.0為基準值DIO，"+"表示從基準值增加，"—"表示從基準值減少)。圖1及圖2所示的成型煤的膨脹率，是根據前面敘述的上述JISM8801所述的試驗方法進行測定的.另外，圖2所示的焦炭強度DI155，是使用將成型煤與粗粒煤的混合物在試驗乾餾爐中進行乾餾而得到的焦炭試樣，根據上述的JISK2151所述的轉鼓強度試驗方法進行測定的.另外，本發明者們對於作為上述焦油重質餾分以外的粘結劑的、軟瀝青、石油瀝青，也進行與圖l及圖2同樣的確認試驗，已確認可得到同樣的結果。在本發明中，如上述那樣對提高幹餾時的成型煤的膨脹性有效的粘結劑其沸點或軟化點高，因此在添加粘結劑進行混合時的粉煤的溫度4氐的場合，不能使粘結劑在粉煤中均勻^:，在成型煤中不能使粘結劑以與粉煤中的鏡質體等粘結性成分接近或粘著的狀態存在。其結果，不能充分獲得由對提高幹餾時的成型煤的膨脹性有效的粘結劑與粉煤中的鏡質體等粘結性成分的相互作用所帶來的效果。從圖l和圖2看，由於它們的作用而引起的成型煤的膨脹性提高效果，在添加粘結劑時的溫度為80t;以上時變得充分，因此將添加粘結劑時的溫度的下P艮規定為80X:。另一方面，隨著添加粘結劑時的溫度增加，促進粘結劑在粉煤中的滲透性及a性，但是當其溫度超過350r時粘結劑的粘度急劇下降，粘著力消失，在擴散至粉煤中時與鏡質體等粘結性成分的粘著作用變小。另外，在混合粉煤和粘結劑時溫度高的場合，粘結劑、粉煤中的粘結性成分4皮氧化，粘結性容易劣化。由於這些理由，如圖1及圖2所示那樣，當添加粘結劑時的溫度超過350C時，所得到的成型煤的乾餾時的膨脹性的提高效果降低，不能充分獲得焦炭強度的提高效果。因此，在本發明中，將添加粘結劑時的溫度規定為80~350匸。另夕卜，從使粘結劑向粉煤中充分且均勻滲透、分散，促進與鏡質體等粘結性成分的相互作用的觀點考慮，優選添加粘結劑時的溫度下限為超過120r。再者，在本發明中，利用幹將配合煤乾燥後、或在乾燥的同時分級成粉煤和粗粒煤，將粉煤輸送到成型機，在成型機的入口側向粉煤中添加粘結劑並混合後，裝入成型機中進行成型，乾燥機出口側的粉煤的溫度為ioox:以上，但在直到成型機入口側為止的運送過程中，粉煤被冷卻。在本發明中，為了發揮上述粉煤的改性作用所帶來的焦炭強度提高效果，不需JMSL定乾燥機出口側的粉煤的溫度，通過將添加粘結劑時的粉煤的溫度規定在上述範圍，能夠提高焦炭強度。因此，在幹;^bL出口側的粉煤的溫度變低的場合，在直到幹,出口側為止的粉煤的輸送過程中，使用保溫裝置、加熱裝置進行調整以4吏添加粘結劑時的粉煤的溫度變為上述範圍。本發明如以上那樣，通過規定粘結劑的種類及添加粘結劑時的粉煤的溫度，可以充分獲得本發明目標的效果，但是為了得到更穩定的效果、更高的效果，更優選進一步如以下那樣規定粘結劑的添加量、熱壓成型時的線壓力、非微粘結煤的配合量、及粉煤的粒徑。(粘結劑的添加量)與粉煤混合的粘結劑的添加量，由於以下的理由，優選為220質量%。粘結劑的添加量不足2質量％時，不能穩定地獲得由對提高上述的幹互作用帶來的效果。另一方面，在粘結劑的添加量超過20質量％時，單位成型煤中的粘結劑的添加量增加，因此在裝入煉焦爐中時，裝入密度降低，不能穩定地獲得焦炭強度的提高效果，因此並不理想。另外，由於粘結劑成為煉焦爐內的爐壁附著碳的生成原因，因此過度地添加並不理想。從這些理由出發，為了穩定地達成目標的焦炭強度，作為粘結劑，添加焦油的重質餾分、軟瀝青、及石油瀝青之中的l種或2種以上的場合的粘結劑的添加量優選為2~20質量％。(熱壓成型時的線壓力)由於以下的理由，將粉煤與粘結劑混合後進行熱壓成型時的加壓力，按線壓力計優選為0.5~10叱/cm。在熱壓成型時的線壓力不足0.5叱/cm的場合，通過熱壓成型穩定地達成減小微粉粒子間的距離、使粘結劑與粉煤中的4tt體等粘結性成分接近或粘著變得困難，乾餾時不能穩定地獲得由粘結劑與粘結性成分的相互作用帶來的成型煤的膨脹率提高效果。另一方面，在熱壓成型時的線壓力超過10叱/cm的場合，由於粉煤以過剩的壓力被成型，所得到的成型煤發生裂故，成型煤的合格率降低，因此並不理想。從這些理由來看，為了穩定地達成目標的焦炭強度，混合粉煤與粘結劑後進行熱壓成型時的加壓力按線壓力計優選為0.5~10叱/cm。再者，在本發明中，所謂進行熱壓成型時的線壓力，是指使用成型輥的場合輥軸向的每單位輥寬度的加壓力(叱/cm)。(非微粘結煤的配合量)在本發明中，配合煤中的非微粘結煤配合量的下限不需要限定，在使用粘結性煤等的粘結性高的煤的場合，也不會使煤粉碎後的粉煤中較多地含有的鏡質體等粘結性成分的作用劣化，且由於與乾餾時的粘結劑的相互作用，可以得到比以往高的強度的焦炭。但是，按照上述的那樣，從原料資源穩定供給及製造成本降低的觀點出發，希望在配合煤中大量配合雖然粘結性比粘結性煤的低、但;1*價的原料非微粘結煤，並確保作為高爐原料所要求的焦炭強度，在本發明中，通過上述的成型煤中的粘結劑與鏡質體等粘結性成分的相互作用，可以得到乾餾時的成型煤的膨脹率提高的效果，因此與以往相比，即使在配合煤中大量地配合非微粘結煤，也能夠確保作為高爐原料所要求的焦炭強度。但是，配合煤中的非微粘結煤的配合量超過70質量％時，即使採用本發明，起因於由非樣t粘結煤增加而引起的粘結性降4氐，不能穩定地確保作為高爐原料所要求的焦炭強度，所以將非微粘結煤的配合量的上限優選為70質量％。因此，在本發明中，非微粘結煤的配合量優選為0~70質量％。再者，從確保焦炭強度且降低焦炭的製造成本的觀點出發，非微粘結煤的配合量更優選為40~70質量％。(粉煤的粒徑)如上述那樣，煤中的4tt體等粘結性成分，比中性成分等非軟成分軟，在粉碎煤時容易分離，因此在粉煤中富集，因此在煤粉碎後的粒徑為0.5mm以下粉煤中較多地存在。但是，由於隨著煤粉碎後的粒徑變小，在煤乾燥、分級後的高溫狀態下粉煤與粗粒斜目比容易被氧化，因此粉煤中的鏡質體等粘結性成分也由於氧化其粘結性容易劣化。另外，煤乾燥後的粒徑為0.5mm以下的粉煤成為起塵的原因。在本發明中，通過向成為煤乾燥起塵的原因的粉煤中添加上述粘結劑、並進行熱壓成型，可抑制由粉煤引起的起塵，抑制鏡質體等粘結性成分的氧化，同時由於由粘結劑與上述粘結性成分的相互作用所帶來的乾燥時的成型煤的膨脹率提高效果，能夠提高焦炭強度。煤粉碎後的粉煤中所含有的鏡質體等粘結性成分的濃度，粉煤粒徑越小越提高，但是在高溫狀態下的氧化所引起的粘結性下降變得顯著。因此，在本發明中，為了穩定地達成目標的焦炭強度，煤的乾燥、分級後的粉煤的粒徑優選為0.5mm以下。(粗粒煤的快速加熱條件)在本發明中，將配合煤乾燥、分級後，將粉煤在上述條件下與粘結劑混合，熱壓成型後，與配合煤的其餘部分即粗粒煤一起裝入煉焦爐中進行乾餾。此時，粗粒煤即使在將配合煤乾燥、分級後原樣地直接在煉焦爐中進行乾餾，由於本發明的成型煤的乾餾時的膨脹率提高效果，所得到的焦炭強度比以往提高。但是，在配合煤中較多地配合粘結性低的非微粘結煤的場合、欲使焦炭強度更加提高的場合，優選與上述成型煤混合而*^煉焦爐中的相農煤，在混合前以升溫速度100~10，000匸/秒快速加熱到到達溫度300~450x:。在上述粗粒煤的快速加熱中，在到達溫度不足300n的場合，由粗粒煤的粘結性改善帶來的焦炭強度升高效果變低。但是，在本發明中，按照上述那樣，通過粉煤的高溫成型，可謀求由粉煤中的鏡質體成分與粘結劑的協同作用帶來的大幅度的高膨脹率的提高，因此即使上述粗粒煤的快速加熱下的到達溫度不足300x:的場合，也能夠充分提高焦炭強度。另外，通過在將粉煤高溫成型後提高成型煤的溫度，成型煤中的粘結劑的擴散性變得良好，因此可進一步謀求由鏡質體成分與粘結劑的化學作用帶來的高膨脹率的提高。可以以該效果為目標，在到達溫度不足300X:的條件下快速加熱粗粒煤後，與由粉煤形成的成型煤混合.由此，在煉焦爐中進行乾餾時，除了可獲得上述成型煤的效果，還可以得到粗粒煤的粘結性提高的效果，即使較多地配合非微粘結性煤的場合，也能使焦炭強度進一步提高。實施例以下，用實施例對本發明的效果進行說明。再者，本發明在不脫離本發明的目的和技術思想的p艮度下，並不只由下述發明例限定實施形態。(實施例)圖4表示本實施例中適用的焦炭製造工藝。將配合煤1用流化床乾燥分級機2加熱到80~220匸進行乾燥，同時分級成粒徑0.5mm以下的粉煤3、和粒徑超過0.5mm的粗粒煤4。對於粒徑0.5mm以下的粉煤3，作為粘結劑5，分別使用具有表2所示的組成及沸點的焦油重質餾分、普通的焦油、具有表3所示的軟化點及iL/碳原子比的軟瀝青及石油瀝青，在表l所示的條件下從粘結劑儲藏罐6向粉煤3中添加規定量的粘結劑5，用雙輥式成型機7進行加壓成型，製造出成型煤8。將利用上述流化床乾燥分^L2進行加熱、乾燥，並分級後的粒徑超過0.5mm的粗粒煤4的一部分不實施快速加熱處理(參照圖4中的U)流程)，就原樣地直接進行混合，從煤槽10裝入寬度450mm的試驗乾餾爐ll中進行乾餾，製造出焦炭12。另外，將利用上述流化床乾燥分級機2進行加熱、乾燥，並分級後的粒徑超過0.51111的粗粒煤4的一部分使用氣流塔式加熱機9，以升溫速度3000*€/秒快速加熱至到達溫度350匸(參照圖4中的(b)流程)，然後與由上述粉煤形成的成型煤8混合，從煤槽10裝入寬度450mm的試驗乾餾爐11中進行乾餾，製造出焦炭12,在乾餾試驗爐中，以加熱溫度1200匸、乾餾時間14小時的條件對成型煤及^B^立煤的混合物90kg進行乾餾，製造出焦炭.測定成型煤8的膨脹性及所得到的焦炭12的強度。表1表示出製造M和試驗結果.另外，圖3表示出本發明例(實施No.l~16)及比較例(實施No.1726)的成型煤的膨脹率與焦炭強度DI15、的關係。再者，表1及圖3所示的成型煤的膨脹率，是根據前面敘述的上述JISM8801所記載的試驗方法進行測定的。而焦炭強度DI155，是根據前面敘述的JISK2151所記栽的轉鼓強度試驗方法進行測定的。表1所示的實施No.l~26的發明例，粘結劑的種類及添加粘結劑時的粉煤溫度滿足本發明規定的範圍，成型煤的乾餾時的膨脹性高，為60%以上，可得到目標的DI15fl1583.0以上的強度優異的焦炭.再者，表l所示的實施No.l7的發明例，是^*煤進行快速加熱處理的情況的發明例；實施No.826的發明例是對粗粒煤進行了快速加熱處理的情況的發明例。與此相對，實施No.2739的比較例，由於粘結劑的種類及添加粘結劑時的粉煤溫度偏離本發明規定的範圍，因此成型煤的乾餾時的膨脹性未達到60%，不能得到目標的DI151S83.0.tableseeoriginaldocumentpage20tableseeoriginaldocumentpage21表3tableseeoriginaldocumentpage22產業上的可利用性如前面所述，根據本發明，即使使用大量含有廉價的非微粘結煤等的粘結性低的劣質煤的場合，也能夠得到乾餾時膨脹率高的成型煤，通過將該成型煤在煉焦爐中進行乾餾，能夠廉價、且以高生產率製造高強度焦炭.因此，本發明在焦炭製造產業上可利用大。本發明中表示數值範圍的"以上"、"以下"包括本數。權利要求1.一種高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，將配合煤乾燥後、或在乾燥的同時，分級成粉煤和粗粒煤，接著向80～350℃的溫度的粉煤添加作為粘結劑的、焦油重質餾分、軟瀝青和石油瀝青之中的1種或2種以上，且進行熱壓成型之後，將該成塊煤和所述粗粒煤混合，裝入煉焦爐中進行乾餾。2.根據權利要求l所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，向大於120X:但不大於350"C的溫度的粉煤添加粘結劑，進行熱成型。3.根據權利要求1或2所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，所述焦油重質餾分含有80質量°/。以上的常壓下的沸點為300X:以上的成分。4.根據權利要求1~3的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，所述重質餾分的主成分由菲、蒽、甲M和熒蒽之中的1種或2種以上形成.5.根據權利要求1~4的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，所述軟瀝青的軟化點為30~200X:。6.根據權利要求15的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，所述石油瀝青的氫/碳原子比為0.9以上、軟化點為100~400X:。7.根據權利要求1~6的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，所述粘結劑的添加量為2~20質量％。8.根據權利要求17的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，以0.510wi/cm的線壓力進行熱壓成型。9.根據權利要求1~8的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，所述配合煤含有0~70質量％的不粘結、微粘結的煤，其餘部分由粘結性煤構成。10.根據權利要求1~9的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，分級成0.51111以下的粉煤和超過0.5111111的粗粒煤。11.根據權利要求110的任一項所述的高爐用焦炭的製造方法，其特徵在於，分級成粉煤和粗粒煤，接著將粗粒煤以升溫速度100~10，000r/秒快速加熱至到達溫度300450X:後，將該*煤和所述粉^*^煉焦爐中進行乾餾。全文摘要本發明提供一種高爐用焦炭的製造方法，其中將配合煤乾燥後、或在乾燥的同時分級成粉煤和粗粒煤，接著向80～350℃的粉煤添加作為粘結劑的、焦油重質餾分、軟瀝青和石油瀝青之中的1種或2種以上，且進行熱壓成型之後，將該成塊煤和所述粗粒煤混合，裝入煉焦爐中進行乾餾。文檔編號C10B57/08GK101115819SQ20068000455公開日2008年1月30日申請日期2006年5月12日優先權日2005年5月13日發明者中島義明,加藤健次,境田道隆,有馬孝,杉山勇夫,植松宏志,橫溝正彥申請人:新日本制鐵株式會社