專利名稱：高強(qiáng)度焦炭的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用粘結(jié)補(bǔ)填料制造高爐用的高強(qiáng)度焦炭的方法。本申請(qǐng)基于2010年2月25日在日本提出申請(qǐng)的特愿2010-40650號(hào)并主張其優(yōu)先權(quán)，這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
為了制造高爐操作中所需的高強(qiáng)度的焦炭(還原材)，需要優(yōu)質(zhì)的強(qiáng)粘結(jié)煤，但優(yōu)質(zhì)的強(qiáng)粘結(jié)煤在世界上日漸枯竭。因而，以前提出了多種采用低品質(zhì)的非粘結(jié)煤或弱粘結(jié)煤(也稱為非微粘結(jié)煤)制造高強(qiáng)度焦炭的方法(參照專利文獻(xiàn)I及2)。在采用低品質(zhì)煤作為煉焦煤時(shí)，一般都知道為維持焦炭強(qiáng)度而在煉焦煤中添加粘 結(jié)補(bǔ)填料，然后裝入煉焦?fàn)t的技術(shù)。另外，已知還有在將煉焦煤裝入煉焦?fàn)t前的階段，在流化層對(duì)煉焦煤進(jìn)行干燥及分級(jí)的工藝。在此種情況下，粉碎的煤炭被分級(jí)為微粉煤和粗粒煤，微粉煤通過添加粘結(jié)補(bǔ)填料進(jìn)行混煉，被粒子化或模擬粒子化。進(jìn)而，將該被粒子化或模擬粒子化的微粉煤和粗粒煤配合后裝入煉焦?fàn)t(參照專利文獻(xiàn)I及3 6)。再有，為了抑制揚(yáng)塵而只在微粉煤中添加粘結(jié)補(bǔ)填料，但為了提高焦炭強(qiáng)度，除微粉煤以外，也可以在粗粒煤中添加粘結(jié)補(bǔ)填料。作為粘結(jié)補(bǔ)填料，例如，采用煤炭系的粘結(jié)補(bǔ)填料(焦油、浙青等)、或石油系的粘結(jié)補(bǔ)填料(溶劑脫浙青、重質(zhì)殘?jiān)?(參照專利文獻(xiàn)7 10及非專利文獻(xiàn)I)。特別是，這些粘結(jié)補(bǔ)填料的種類及添加量對(duì)焦炭強(qiáng)度有較大影響。本發(fā)明人等對(duì)粘結(jié)補(bǔ)填料的種類與焦炭強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果采用石油系重質(zhì)殘?jiān)鳛檎辰Y(jié)補(bǔ)填料，則焦炭強(qiáng)度較大地提高(參照專利文獻(xiàn)10 13)。為了提高高爐的生產(chǎn)率，需要進(jìn)一步提高焦炭強(qiáng)度，在必須大量使用低品質(zhì)煤作為煉焦煤的現(xiàn)狀下，粘結(jié)補(bǔ)填料的作用是重要的。據(jù)此，本發(fā)明人等提出了將石油系固體粘結(jié)補(bǔ)填料溶解于煤炭系液體粘結(jié)補(bǔ)填料中而成的液體粘結(jié)補(bǔ)填料(參照專利文獻(xiàn)14)。如果使用該液體粘結(jié)補(bǔ)填料，則溶解的石油系粘結(jié)補(bǔ)填料容易向煤炭粒子間滲透，因而可抑制干餾時(shí)的煤炭的膨脹壓，同時(shí)提高焦炭強(qiáng)度?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本國特開2003-226879號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本國特開2007-002052號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本國特開2006-283008號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本國特開平10-183136號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 :日本國特開平11-116970號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 :日本國特開2001-072982號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 :日本國特開昭48-071401號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)8 :日本國特開昭59-179586號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)9 :日本國特開平09-241653號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)10 :日本國特開2006-291190號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)11 :日本國特開2007-009016號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)12 :日本國特開2007-009030號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)13 :日本國特開2007-321076號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)14 :國際公開2010/073535號(hào)小冊(cè)子非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)I :石炭化學(xué)i工業(yè)(三共出版(株)，昭和52年版，p. 315)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題如前所述，如果使用本發(fā)明人等提出的液體粘結(jié)補(bǔ)填料(煤炭系液體粘結(jié)補(bǔ)填料+石油系固體粘結(jié)補(bǔ)填料)(參照專利文獻(xiàn)14)，溶解的石油系粘結(jié)補(bǔ)填料滲透到煤炭粒子間，抑制干餾時(shí)的煤炭的膨脹壓，焦炭強(qiáng)度提高?？墒?，石油系固體粘結(jié)補(bǔ)填料相對(duì)于煤炭系液體粘結(jié)補(bǔ)填料的溶解量具有限度，因此焦炭強(qiáng)度的提高也有限度。因而，本發(fā)明的目的在于，在并用多種特性不同的粘結(jié)補(bǔ)填料的情況下，通過進(jìn)一步提高焦炭強(qiáng)度的并用方式，制造高強(qiáng)度焦炭。 用于解決問題的手段本發(fā)明人等為解決上述課題，首先，想到把握干餾過程中的各種粘結(jié)補(bǔ)填料(石油系、煤炭系)和煤炭的相互作用(共炭化時(shí)的重量減少)是重要的，對(duì)該相互作用進(jìn)行了深入調(diào)查。其結(jié)果是，判明如果在煉焦煤中使煤炭系粘結(jié)補(bǔ)填料及石油系粘結(jié)補(bǔ)填料共存而進(jìn)行干餾，則在干餾過程中產(chǎn)生相互作用，焦炭強(qiáng)度進(jìn)一步提高。本發(fā)明是基于上述見識(shí)而完成的，其要旨如下。(I)在本發(fā)明一方式的高強(qiáng)度焦炭的制造方法中，在將以3°C /min升溫到900°C時(shí)的重量減少以時(shí)間進(jìn)行一次微分而得到的重量減少速度達(dá)到最大時(shí)的溫度定義為最大重量減少溫度的情況下，對(duì)使最大重量減少溫度為400°C以上的第一粘結(jié)補(bǔ)填料和最大重量減少溫度低于400°C的第二粘結(jié)補(bǔ)填料含在煉焦煤中而得到的焦炭原料進(jìn)行干餾。(2)在上述(I)所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法中，所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料的最大重量減少溫度與所述第二粘結(jié)補(bǔ)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(qiáng)度焦炭的制造方法中，所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料和所述第二粘結(jié)補(bǔ)填料的合計(jì)量也可以為O. 2質(zhì)量％以上。( 4)在上述(I)或(2 )所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法中，所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料相對(duì)于所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料和所述第二粘結(jié)補(bǔ)填料的合計(jì)量的比率以質(zhì)量比計(jì)也可以為
O.I O. 9。(5)在上述(I)或(2)所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法中，也可以使多種所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料含在煉焦煤中。(6)在上述(I)或(2)所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法中，也可以使多種所述第二粘結(jié)補(bǔ)填料含在煉焦煤中。
(7)在上述(I)或(2)所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法中，所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料也可以是石油系粘結(jié)補(bǔ)填料。 (8)在上述(I)或(2)所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法中，所述第二粘結(jié)補(bǔ)填料也可以是煤炭系粘結(jié)補(bǔ)填料。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠制造所具有的焦炭強(qiáng)度在通過混合單獨(dú)的粘結(jié)補(bǔ)填料和煉焦煤而得到的焦炭的強(qiáng)度以上的高強(qiáng)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)填料Cl和石油系粘結(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)填料C3和石油系粘結(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)填料Cl和石油系粘結(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)填料C3和石油系粘結(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)填料Cl及石油系粘結(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)填料Cl及石油系粘結(jié)補(bǔ)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(jié)補(bǔ)填料及石油系粘結(jié)補(bǔ)填料的Η/C與Tmax ( V )的關(guān)系。
圖22是表示通過在煉焦煤中使煤炭系粘結(jié)補(bǔ)填料Cl及石油系粘結(jié)補(bǔ)填料P2共存來制造焦炭時(shí)，粘結(jié)補(bǔ)填料中的石油系粘結(jié)補(bǔ)填料P2的配合比率(P2配合比率)與焦炭強(qiáng)度DI15tl15 (—)的關(guān)系的圖。圖23是表示通過在煉焦煤中使煤炭系粘結(jié)補(bǔ)填料C3及石油系粘結(jié)補(bǔ)填料P2共存來制造焦炭時(shí)，P2配合比率與焦炭強(qiáng)度DI15015 (-)的關(guān)系的圖。圖24是表示通過在煉焦煤中使煤炭系粘結(jié)補(bǔ)填料C3及石油系粘結(jié)補(bǔ)填料Pl共存來制造焦炭時(shí)，粘結(jié)補(bǔ)填料中的石油系粘結(jié)補(bǔ)填料Pl的配合比率(Pl配合比率)與焦炭強(qiáng)度DI15tl15 (—)的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，對(duì)為明確把握干餾過程中的各種粘結(jié)補(bǔ)填料(石油系、煤炭系)和煤炭的相互作用(共炭化時(shí)的重量減少)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果說明如下。I)煤炭系粘結(jié)補(bǔ)填料和煤炭的相互作用(I)表I中示出實(shí)驗(yàn)所用的煤炭的性狀。表2中示出實(shí)驗(yàn)所用的粘結(jié)補(bǔ)填料的性狀。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度焦炭的制造方法，其特征在于，在將以3°c/min升溫到900°C時(shí)的重量減少以時(shí)間進(jìn)行一次微分而得到的重量減少速度達(dá)到最大時(shí)的溫度定義為最大重量減少溫度的情況下，對(duì)使最大重量減少溫度為400°C以上的第一粘結(jié)補(bǔ)填料和最大重量減少溫度低于400°C的第二粘結(jié)補(bǔ)填料含在煉焦煤中而得到的焦炭原料進(jìn)行干餾。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法，其特征在于，所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料的最大重量減少溫度與所述第二粘結(jié)補(bǔ)填料的最大重量減少溫度的差為50°C以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法，其特征在于，所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料和所述第二粘結(jié)補(bǔ)填料的合計(jì)量為O. 2質(zhì)量％以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法，其特征在于，所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料相對(duì)于所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料和所述第二粘結(jié)補(bǔ)填料的合計(jì)量的比率以質(zhì)量比計(jì)為O. I O. 9。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法，其特征在于，使多種所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料含在煉焦煤中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法，其特征在于，使多種所述第二粘結(jié)補(bǔ)填料含在煉焦煤中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法，其特征在于，所述第一粘結(jié)補(bǔ)填料為石油系粘結(jié)補(bǔ)填料。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高強(qiáng)度焦炭的制造方法，其特征在于，所述第二粘結(jié)補(bǔ)填料為煤炭系粘結(jié)補(bǔ)填料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度焦炭的制造方法，其中，在將以3℃/min升溫到900℃時(shí)的重量減少以時(shí)間進(jìn)行一次微分而得到的重量減少速度達(dá)到最大時(shí)的溫度定義為最大重量減少溫度的情況下，對(duì)使最大重量減少溫度為400℃以上的第一粘結(jié)補(bǔ)填料和最大重量減少溫度低于400℃的第二粘結(jié)補(bǔ)填料含在煉焦煤中而得到的焦炭原料進(jìn)行干餾。
文檔編號(hào)C10B57/06GK102869751SQ201180010698
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者野村誠治, 土橋厚, 植松宏志, 林崎秀幸, 勝見靖弘 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社