[发明专利]冶金用焦炭的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对煤进行干馏来制造冶金用焦炭、特别是高强度的冶金用焦炭的方法。

背景技术

在利用高炉等的炼铁工艺中，作为还原材料、热源使用的焦炭通过如下方法制造：将多个品种的原料煤粉碎后以预定的比例配合，将该得到的混煤装入焦炭炉中并进行干馏。高炉通过将炉内的透气性维持于良好的状态而能够实现稳定作业，但为此，有效的是在炉内使用不易粉化的高强度的冶金用焦炭。

关于用于制造高强度的冶金用焦炭的基本的煤配合的想法，已知“城”提出的模型(非专利文献1)。该模型是将煤的构成成分分为纤维质部分和粘结成分来考虑的模型。即，城弄清了：纤维质部分的强度和粘结成分的量的优化在制造高强度焦炭的方面才是重要的。

近年来的代表性的煤配合技术是将这种概念发展的技术，例如是使用例如煤化度参数和粘结性参数的技术。该煤化度参数已知JIS M8816的镜质组平均最大反射率(以下简记为“Ro”)、煤的挥发成分等。另外，作为粘结性参数，经常使用根据JIS M 8801的使用吉塞勒塑性计的流动性试验测定的最高流动度(以下记为“MF”)、根据JIS M 8801的使用膨胀计的膨胀性试验测定的总膨胀率等。

另外，粘结性参数之一有由Schapiro等人提出的基于CBI(Composition Balance Index：组织平衡指数)的方法(例如，非专利文献2)。该方法为如下方法：在原料煤配合中应用混凝土的想法，将煤的显微成分分为通过加热软化熔融的活性成分和不软化熔融的惰性成分，将活性成分看作水泥并将惰性成分(以下称为“惰质组”)看作骨材来推定焦炭强度。即认为，在应用该想法时，根据混煤中含有的总惰质组成分的含量(以下简记为“总惰质组量”、“TI”)添加最佳量的粘结成分，并使这两种成分(总惰质组量和粘结成分)的比率接近最佳值，由此能够提高焦炭强度。

但是，用于制造高强度焦炭的惰性成分(惰质组)与粘结成分的最佳比率不仅根据惰质组的量而改变，而且还根据粘结成分自身的“将惰质组胶粘的能力”而改变。例如，混煤中的粘结成分的胶粘力弱时，这部分粘结成分的所需量增多。因此认为，此时的惰质组成分与粘结成分的比率比所需的粘结成分的比率相对增多。

需要说明的是，该胶粘力的大小认为与上述的作为粘结性的指标的最高流动度MF具有相关关系。即认为，相对于流动性低的粘结成分，熔融的流动性高的粘结成分将惰质组胶粘的能力更高。关于这一点，在专利文献1中，对平均反射率Ro和最高流动度MF与总惰质组量TI的相互关系进行了研究，并报道了：将Ro和MF设定为预定值时，将所得到的焦炭强度根据TI的值而绘制向上凸的抛物线，强度达到最大的惰质组的量根据MF的大小而改变。另外，在专利文献2中，报道了由包括MF、TI在内的原料煤的性状来推定焦炭强度的方法。

需要说明的是，煤中的惰质组成分的含量(总惰质组量TI)可以通过JIS M 8816中规定的煤的微细组织成分测定方法进行测定。该方法为如下方法：将粉碎至850μm以下的煤与热塑性或热固性的粘合剂混合并形成煤饼，对被验表面进行研磨后，通过在显微镜下的光学性质和形态学性质来进行辨别。该方法中，关于试样中的各微细组织成分的含有率，以按各成分测定的个数的百分率作为容量百分率。使用通过上述方法求出的微细组织成分的含量，利用下述(1)式求出总惰质组量(TI)。

总惰质组量(％)＝丝质体(％)+微粒体(％)+(2/3)×半丝质体(％)+矿物质(％) -(1)

在此，含量全部为体积％。

需要说明的是，矿物质的含量可以使用JIS M 8816中记载的帕尔(Parr)公式由无水基质的灰分和无水基质的总硫分计算来求出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-246593号公报

专利文献2：日本特开昭61-145288号公报

专利文献3：日本特开2008-69258号公报

非专利文献

非专利文献1：城著：“燃料协会会刊”、Vol.26、1947年、p.1-p.10

非专利文献2：Schapiro等著：“Proc.Blast Furnace,Coke oven and Raw Materials”、Vol.20、1961年、p.89-p.112

非专利文献3：Schapiro等著：“J.Inst.Fuel”、Vol.37、1964年、p.234-p.242