高强度焦炭的制造方法转让专利

申请号 : CN201180010698.X

文献号 : CN102869751B

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相似专利:

发明人 : 野村诚治土桥厚植松宏志林崎秀幸胜见靖弘

申请人 : 新日铁住金株式会社

摘要 :

本发明提供一种高强度焦炭的制造方法,其中,在将以3℃/min升温到900℃时的重量减少以时间进行一次微分而得到的重量减少速度达到最大时的温度定义为最大重量减少温度的情况下,对使最大重量减少温度为400℃以上的第一粘结补填料和最大重量减少温度低于400℃的第二粘结补填料含在炼焦煤中而得到的焦炭原料进行干馏。

权利要求 :

1.一种高强度焦炭的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:对于以3℃/min升温到900℃时的重量减少,在将重量以时间进行一次微分而得到的重量减少速度达到最大时的温度定义为最大重量减少温度的情况下,对多种粘结补填料预先进行热重量分析,确定最大重量减少温度的工序,和对使所述多种粘结补填料中的最大重量减少温度为400℃以上的第一粘结补填料和最大重量减少温度低于400℃的第二粘结补填料含在炼焦煤中而得到的焦炭原料进行干馏的工序;

其中,所述第一粘结补填料的最大重量减少温度与所述第二粘结补填料的最大重量减少温度的差为50℃以上。

2.根据权利要求1所述的高强度焦炭的制造方法,其特征在于,所述第一粘结补填料和所述第二粘结补填料的合计量为0.2质量%以上。

3.根据权利要求1所述的高强度焦炭的制造方法,其特征在于,所述第一粘结补填料相对于所述第一粘结补填料和所述第二粘结补填料的合计量的比率以质量比计为0.1~

0.9。

4.根据权利要求1所述的高强度焦炭的制造方法,其特征在于,使多种所述第一粘结补填料含在炼焦煤中。

5.根据权利要求1所述的高强度焦炭的制造方法,其特征在于,使多种所述第二粘结补填料含在炼焦煤中。

6.根据权利要求1所述的高强度焦炭的制造方法,其特征在于,所述第一粘结补填料为石油系粘结补填料。

7.根据权利要求1所述的高强度焦炭的制造方法,其特征在于,所述第二粘结补填料为煤炭系粘结补填料。

说明书 :

高强度焦炭的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及采用粘结补填料制造高炉用的高强度焦炭的方法。
[0002] 本申请基于2010年2月25日在日本提出申请的特愿2010-40650号并主张其优先权,这里引用其内容。

背景技术

[0003] 为了制造高炉操作中所需的高强度的焦炭(还原材),需要优质的强粘结煤,但优质的强粘结煤在世界上日渐枯竭。因而,以前提出了多种采用低品质的非粘结煤或弱粘结煤(也称为非微粘结煤)制造高强度焦炭的方法(参照专利文献1及2)。 [0004] 在采用低品质煤作为炼焦煤时,一般都知道为维持焦炭强度而在炼焦煤中添加粘结补填料,然后装入炼焦炉的技术。另外,已知还有在将炼焦煤装入炼焦炉前的阶段,在流化层对炼焦煤进行干燥及分级的工艺。在此种情况下,粉碎的煤炭被分级为微粉煤和粗粒煤,微粉煤通过添加粘结补填料进行混炼,被粒子化或模拟粒子化。进而,将该被粒子化或模拟粒子化的微粉煤和粗粒煤配合后装入炼焦炉(参照专利文献1及3~6)。 [0005] 再有,为了抑制扬尘而只在微粉煤中添加粘结补填料,但为了提高焦炭强度,除微粉煤以外,也可以在粗粒煤中添加粘结补填料。
[0006] 作为粘结补填料,例如,采用煤炭系的粘结补填料(焦油、沥青等)、或石油系的粘结补填料(溶剂脱沥青、重质残渣等)(参照专利文献7~10及非专利文献1)。特别是,这些粘结补填料的种类及添加量对焦炭强度有较大影响。
[0007] 本发明人等对粘结补填料的种类与焦炭强度的关系进行了研究,结果发现:如果采用石油系重质残渣作为粘结补填料,则焦炭强度较大地提高(参照专利文献10~13)。 [0008] 为了提高高炉的生产率,需要进一步提高焦炭强度,在必须大量使用 低品质煤作为炼焦煤的现状下,粘结补填料的作用是重要的。
[0009] 据此,本发明人等提出了将石油系固体粘结补填料溶解于煤炭系液体粘结补填料中而成的液体粘结补填料(参照专利文献14)。如果使用该液体粘结补填料,则溶解的石油系粘结补填料容易向煤炭粒子间渗透,因而可抑制干馏时的煤炭的膨胀压,同时提高焦炭强度。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:日本国特开2003-226879号公报
[0013] 专利文献2:日本国特开2007-002052号公报
[0014] 专利文献3:日本国特开2006-283008号公报
[0015] 专利文献4:日本国特开平10-183136号公报
[0016] 专利文献5:日本国特开平11-116970号公报
[0017] 专利文献6:日本国特开2001-072982号公报
[0018] 专利文献7:日本国特开昭48-071401号公报
[0019] 专利文献8:日本国特开昭59-179586号公报
[0020] 专利文献9:日本国特开平09-241653号公报
[0021] 专利文献10:日本国特开2006-291190号公报
[0022] 专利文献11:日本国特开2007-009016号公报
[0023] 专利文献12:日本国特开2007-009030号公报
[0024] 专利文献13:日本国特开2007-321076号公报
[0025] 专利文献14:国际公开2010/073535号小册子
[0026] 非专利文献
[0027] 非专利文献1:石炭化学と工業(三共出版(株),昭和52年版,p.315) 发明内容
[0028] 发明所要解决的问题
[0029] 如前所述,如果使用本发明人等提出的液体粘结补填料(煤炭系液体粘结补填料+石油系固体粘结补填料)(参照专利文献14),溶解的石油系粘结补填料渗透到煤炭粒子间,抑制干馏时的煤炭的膨胀压,焦炭强度提高。可是,石油系固体粘结补填料相对于煤炭系液体粘结补填料的溶解量具有限度,因此焦炭强度的提高也有限度。
[0030] 因而,本发明的目的在于,在并用多种特性不同的粘结补填料的情况下,通过进一步提高焦炭强度的并用方式,制造高强度焦炭。
[0031] 用于解决问题的手段
[0032] 本发明人等为解决上述课题,首先,想到把握干馏过程中的各种粘结补填料(石油系、煤炭系)和煤炭的相互作用(共炭化时的重量减少)是重要的,对该相互作用进行了深入调查。其结果是,判明:如果在炼焦煤中使煤炭系粘结补填料及石油系粘结补填料共存而进行干馏,则在干馏过程中产生相互作用,焦炭强度进一步提高。
[0033] 本发明是基于上述见识而完成的,其要旨如下。
[0034] (1)在本发明一方式的高强度焦炭的制造方法中包括下述工序:对于以3℃/min升温到900℃时的重量减少,在将重量以时间进行一次微分而得到的重量减少速度达到最大时的温度定义为最大重量减少温度的情况下,对多种粘结补填料预先进行热重量分析,确定最大重量减少温度的工序,和对使所述多种粘结补填料中的最大重量减少温度为400℃以上的第一粘结补填料和最大重量减少温度低于400℃的第二粘结补填料含在炼焦煤中而得到的焦炭原料进行干馏的工序;其中,所述第一粘结补填料的最大重量减少温度与所述第二粘结补填料的最大重量减少温度的差为50℃以上。
[0035] (2)在上述(1)所述的高强度焦炭的制造方法中,所述第一粘结补填料和所述第二粘结补填料的合计量也可以为0.2质量%以上。
[0036] (3)在上述(1)所述的高强度焦炭的制造方法中,所述第一粘结补填料相对于所述第一粘结补填料和所述第二粘结补填料的合计量的比率以质量比计也可以为0.1~0.9。 [0037] (4)在上述(1)所述的高强度焦炭的制造方法中,也可以使多种所述第一粘结补填料含在炼焦煤中。
[0038] (5)在上述(1)所述的高强度焦炭的制造方法中,也可以使多种所述第二粘结补填料含在炼焦煤中。
[0039] (6)在上述(1)所述的高强度焦炭的制造方法中,所述第一粘结补填料也可以是石油系粘结补填料。
[0040] (7)在上述(1)所述的高强度焦炭的制造方法中,所述第二粘结补填料也可以是煤炭系粘结补填料。
[0041] 发明效果
[0042] 根据本发明,能够制造所具有的焦炭强度在通过混合单独的粘结补填料和炼焦煤而得到的焦炭的强度以上的高强度焦炭。

附图说明

[0043] 图1是表示各种煤炭的重量减少曲线的图。
[0044] 图2是表示各种粘结补填料的重量减少曲线的图。
[0045] 图3是表示以1∶1的重量比混合E煤和煤炭系粘结补填料C2得到的试样的重量减少曲线的图。
[0046] 图4是表示以1∶1的重量比混合H煤和煤炭系粘结补填料C2得到的试样的重量减少曲线的图。
[0047] 图5是表示以1∶1的重量比混合E煤和煤炭系粘结补填料C3得到的试样的重量减少曲线的图。
[0048] 图6是表示以1∶1的重量比混合H煤和煤炭系粘结补填料C3得到的试样的重量减少曲线的图。
[0049] 图7是表示以1∶1的重量比混合E煤和煤炭系粘结补填料C1得到的试样的重量减少曲线的图。
[0050] 图8是表示以1∶1的重量比混合H煤和煤炭系粘结补填料C1得到的试样的重量减少曲线的图。
[0051] 图9是表示以1∶1的重量比混合E煤和煤炭系粘结补填料C4得到的试样的重量减少曲线的图。
[0052] 图10是表示以1∶1的重量比混合H煤和煤炭系粘结补填料C4得到的试样的重量减少曲线的图。
[0053] 图11是表示以1∶1的重量比混合E煤和煤炭系粘结补填料C5得到的试样的重量减少曲线的图。
[0054] 图12是表示以1∶1的重量比混合H煤和煤炭系粘结补填料C5得到的试样的重量减少曲线的图。
[0055] 图13是表示以1∶1的重量比混合E煤和石油系粘结补填料P2得到的试样的重量减少曲线的图。
[0056] 图14是表示以1∶1的重量比混合H煤和石油系粘结补填料P2得到的试样的重量减少曲线的图。
[0057] 图15是表示以1∶1的重量比混合煤炭系粘结补填料C1和石油系粘结补填料P1得到的试样的重量减少曲线的图。
[0058] 图16是表示以1∶1的重量比混合煤炭系粘结补填料C3和石油系粘结补填料P1得到的试样的重量减少曲线的图。
[0059] 图17是表示以1∶1的重量比混合煤炭系粘结补填料C1和石油系粘结补填料P2得到的试样的重量减少曲线的图。
[0060] 图18是表示以1∶1的重量比混合煤炭系粘结补填料C3和石油系粘结补填料P2得到的试样的重量减少曲线的图。
[0061] 图19是表示以2∶1∶1的重量比混合E煤、煤炭系粘结补填料C1及石油系粘结补填料P2得到的试样的重量减少曲线的图。
[0062] 图20是表示以2∶1∶1的重量比混合E煤、煤炭系粘结补填料C1及石油系粘结补填料P1得到的试样的重量减少曲线的图。
[0063] 图21示出煤炭系粘结补填料及石油系粘结补填料的H/C与Tmax(℃)的关系。 [0064] 图22是表示通过在炼焦煤中使煤炭系粘结补填料C1及石油系粘结补填料P2共存来制造焦炭时,粘结补填料中的石油系粘结补填料P2的配合比率(P2配合比率)与焦炭150
强度DI 15(-)的关系的图。
[0065] 图23是表示通过在炼焦煤中使煤炭系粘结补填料C3及石油系粘结补填料P2共存来制造焦炭时,P2配合比率与焦炭强度DI15015(-)的关系的图。
[0066] 图24是表示通过在炼焦煤中使煤炭系粘结补填料C3及石油系粘结补填料P1共存来制造焦炭时,粘结补填料中的石油系粘结补填料P1的配合比率(P1配合比率)与焦炭150
强度DI 15(-)的关系的图。

具体实施方式

[0067] 下面对本发明进行详细说明。首先,对为明确把握干馏过程中的各种粘结补填料(石油系、煤炭系)和煤炭的相互作用(共炭化时的重量减少)而进行的实验及其结果说明如下。
[0068] 1)煤炭系粘结补填料和煤炭的相互作用
[0069] (1)表1中示出实验所用的煤炭的性状。表2中示出实验所用的粘结补填料的性状。
[0070]
[0071]
[0072] 将各种煤炭20mg(试样)在氮气氛中以3℃/min升温到900℃,采用热天平测定重量(质量)的经时变化。图1中示出测定结果(重量减少曲线、热重量分析结果)。此外,将各种粘结补填料20mg(试样)在氮气氛中以3℃/min升温到900℃,采用热天平测定试样重量的经时变化。图2中示出测定结果(重量减少曲线)。
[0073] 如图1所示,通常煤炭的软化熔化温度区为400~500℃。但是,从图2得知:对提高焦炭强度有效的煤炭系粘结补填料(图2中煤炭系粘结补填料C1、C2、C3、C4、C5)在直到达到煤炭开始软化熔化的400℃的期间,重量大大减少(例如,煤炭系粘结补填料C2:74%、煤炭系粘结补填料C3:72%),煤炭的软化熔化温度区400~500℃中的重量减少仅为5%左右。
[0074] 具有提高粘结性的作用的煤炭系粘结补填料C1在大约350℃下完成热分解。另一方面,石油系粘结补填料(图2中石油系粘结补填料P1、P2)在煤炭的软化熔化温度区即400~500℃中重量大大减少。
[0075] 再有,关于提高煤炭的粘结性,可考虑以下两个机理(i)及(ii)。 [0076] (i)煤炭系粘结补填料在400~500℃(煤炭的软化熔化温度范围)热分解,释放极微量成分,该极微量成分有助于提高煤炭的粘结性。
[0077] (ii)在对煤炭系粘结补填料和煤炭加热的过程(共炭化过程)中,在煤炭系粘结补填料与煤炭之间产生相互作用,其结果是,煤炭被改性,粘结性提高。
[0078] 根据以上的实验结果,认为与其说根据(i)的机理不如说根据(ii)的机理提高粘结性。
[0079] (2)本发明人等为了把握煤炭系粘结补填料与煤炭的相互作用,将1种煤炭和1种粘结补填料以重量比1∶1混合,将混合得到的试样20mg在氮气氛中以3℃/min升温到900℃,采用热天平测定试样重量的经时变化(减少)。再有,作为煤炭,采用E煤或H煤,作为煤炭系粘结补填料,采用煤炭系粘结补填料C1~C5中的任一种,调制10种试样。 [0080] 关于煤炭和粘结补填料的共炭化过程中的重量减少,以往,采用按与实际设备的添加率大致相同的3~5%的添加率将粘结补填料添加到煤炭中而成的混合物进行测定。但是,由于粘结补填料的添加率低,所以因秤量误差,不一定能够正确地评价煤炭和粘结补填料的相互作用。
[0081] 本发明人等采用以大致1∶1的重量比混合煤炭和粘结补填料而成的混合物作为试样,测定了煤炭和粘结补填料的共炭化过程中的重量减少。图3~12中示出测定结果(重量减少曲线)。再有,图3~12中还一并示出有关单独使用煤炭及单独使用粘结补填料的测定结果。
[0082] 图3及4是采用煤炭系粘结补填料C2的结果。图5及6是采用煤炭系 粘结补填料C3的结果。图7及8是采用煤炭系粘结补填料C1的结果。图9及10是采用煤炭系粘结补填料C4的结果。图11及12是采用煤炭系粘结补填料C5的结果。
[0083] 如图3~12所示,煤炭系粘结补填料C1~C5和煤炭的混合物在共炭化过程中的重量减少的实测值(用“测量值”表示)在200~450℃的温度区大于重量减少的计算值(用“计算值”表示)。该重量减少的计算值为单独以煤炭进行试验时的重量减少和单独以粘结补填料进行试验时的重量减少的加权平均值,没有考虑煤炭和粘结补填料的相互作用(不同原料间的相互作用)。由以上得知:在从煤炭的软化熔化前到软化熔化初期的温度区中,煤炭系粘结补填料与煤炭产生强的相互作用。
[0084] 再有,对于粘结性(表1中的最高流动度(最大流动度)及总膨胀度)高的E煤,如果与H煤相比,实测值与计算值的差大。这意味着粘结性高的煤炭与粘结补填料产生强的相互作用。
[0085] 2)石油系粘结补填料和煤炭的相互作用
[0086] 本发明人等为了把握石油系粘结补填料和煤炭的相互作用,接着将煤炭(E煤或H煤)和石油系粘结补填料P2按重量比1∶1混合,将混合得到的试样20mg在氮气氛中以3℃/min升温到900℃,采用热天平测定了重量的经时变化。图13及14中示出测定结果(重量减少曲线)。再有,图13及14中还一并示出有关单独使用煤炭及单独使用粘结补填料的测定结果。
[0087] 从图13及14得知:在低于400℃的温度区,石油系粘结补填料P2和煤炭的相互作用几乎没有,在煤炭的软化熔化温度区即400~500℃,试样的重量减少大。这意味着在煤炭软化熔化的过程中,石油系粘结补填料P2直接作用于煤炭,或作为气体发生材料起作用,从而有助于提高煤炭的粘结性。
[0088] 本发明人等从以上的实验结果得到以下的见识。
[0089] (x)煤炭系粘结补填料和煤炭混合物在共炭化时的重量减少的实测值在200~450℃的温度区大于计算值。这意味着在从煤炭的软化熔化前到软化熔化初期的温度区,发生煤炭系粘结补填料和煤炭的相互作用。
[0090] (y)在低于400℃的温度区,石油系粘结补填料和煤炭的相互作用几乎没有,但在煤炭的软化熔化温度区即400~500℃,石油系粘结补填料对 煤炭施加某种作用。这意味着在煤炭的软化熔化开始后的温度区,发生石油系粘结补填料和煤炭的相互作用。 [0091] (z)如果将煤炭的软化熔化开始温度假设为400℃,可将粘结补填料划分为:(z1)在低于400℃的温度区与煤炭相互作用的煤炭系粘结补填料;(z2)在低于400℃的温度区不与煤炭相互作用,但在400℃以上的温度区与煤炭较强地相互作用的石油系粘结补填料。 [0092] 本发明人等基于上述见识,认为如果并用煤炭系粘结补填料和石油系粘结补填料,则通过叠加两者的相互作用,可进一步提高焦炭强度,并进行了以下的实验。 [0093] 首先,对将煤炭系粘结补填料和石油系粘结补填料混合得到的粘结补填料(混合粘结补填料)在共炭化过程中的重量的经时的变化(重量减少)如下进行了测定。 [0094] 将煤炭系粘结补填料C1或C3和石油系粘结补填料P1或P2按重量比1∶1混合得到的试样20mg在氮气氛中以3℃/min升温到900℃,采用热天平测定试样重量的经时变化(重量减少)。测定结果(重量减少曲线)示于图15~18。再有,图15~18中还一并示出有关单独使用煤炭及单独使用粘结补填料时的重量的经时变化。
[0095] 由图15~18得知:煤炭系粘结补填料和石油系粘结补填料的混合物在共炭化过程中的重量减少的实测值(用“测量值”表示)在200~450℃的温度区大于重量减少的计算值(用“计算值”表示)。
[0096] 这意味着将煤炭系粘结补填料和在煤炭软化熔化前与煤炭没有相互作用的石油系粘结补填料混合而成的粘结补填料(混合粘结补填料)在从煤炭软化熔化前到软化熔化初期的温度区中与煤炭较强地相互作用。
[0097] 即,可以说,在混合粘结补填料的共炭化过程中,煤炭系粘结补填料和石油系粘结补填料同时在煤炭中发挥作用,表现出比两者的作用效果叠加而成的作用效果更优的作用效果。
[0098] 本发明人等为确认煤炭系粘结补填料和石油系粘结补填料的混合粘结补填料的协同作用效果,按以下进行了实验。
[0099] 调制按重量比2∶1∶1混合E煤、煤炭系粘结补填料C1及石油系粘结补填料P2而成的试样,及调制同样地按重量比2∶1∶1混合E煤、煤炭系 粘结补填料C1及石油系粘结补填料P1而成的试样。将各试样20mg在氮气氛中以3℃/min升温到900℃,采用热天平测定试样重量的经时变化(重量减少)。图19及20中示出测定结果(重量减少曲线)。再有,图19及20中还一并示出单独使用煤炭的重量减少和单独使用混合粘结补填料的重量的经时变化(重量减少)。
[0100] 由图19及20得知:在混合E煤、煤炭系粘结补填料C1及石油系粘结补填料P1、P2而得到的试样中,共炭化时的重量减少的实测值(用“测量值”表示)大于由三成分单独的重量减少的实测值求出的重量减少的计算值(用“计算值”表示)。
[0101] 结果,由图19及20得知,如果通过在煤炭中混合在低于400℃时与煤炭相互作用的煤炭系粘结补填料、及在低于400℃时不与煤炭相互作用而在400℃以上时与煤炭相互作用的石油系粘结补填料,并进行共炭化,则在共炭化的过程中,在从煤炭的软化熔化前到软化熔化初期的温度区(200~400℃),表现出上述3种原料(煤炭及2种粘结补填料)形成的强力的相互协同作用,进一步抑制干馏时的膨胀压,焦炭强度显著提高。此点是构成本发明的基础的见识。
[0102] 至此,基于发生源将粘结补填料区分为煤炭系和石油系,但具体地表示与煤炭的相互作用的化学现象的指标,是粘结补填料在共炭化过程中的重量的经时变化(减少)。 [0103] 对于各种粘结补填料,采用热天平,对将规定重量(5~20mg)的试样在氮中以3℃/min升温到900℃时的重量的经时变化(减少)进行了测定。在本发明中,在将重量减少曲线以时间进行一次微分得到的重量减少速度曲线上,将重量减少速度达到最大时的温度定义为最大重量减少温度(Tmax(℃)),通过该Tmax(℃)区分粘结补填料。其理由如下。 [0104] 图21中示出煤炭系粘结补填料及石油系粘结补填料的H/C(氢相对于碳的原子数比)与Tmax(℃)(最大重量减少温度)的关系。在图21中,涂黒的四方块为煤炭系粘结补填料,空白的四方块为石油系粘结补填料。由图21得知:将400℃作为界限温度,明确区分了粘结补填料。再有,该图21中使用的Tmax(℃)为400℃以上的石油系粘结补填料的H/C低于2,Tmax(℃)低于400℃的煤炭系粘结补填料的H/C低于1。
[0105] 因而,在本发明中,作为基本思想,对最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料(第一粘结补填料)和最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料(第二粘结补填料)共存的炼焦煤进行干馏。
[0106] 在本发明中,最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料和最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料在炼焦煤中共存是重要的,这些粘结补填料的共存方式没有特别的限定。
[0107] 也可以在煤炭中依次混合最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料及最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料。此外,也可以同时混合煤炭、最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料及最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料。
[0108] 此外,也可以将最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料和最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料混合来制造混合粘结补填料,再将该混合粘结补填料混合在煤炭中。
[0109] 本发明人等为确认本发明的效果(焦炭强度的提高)进行了以下的试验。 [0110] (试验1)
[0111] 在由C煤50%和H煤50%(参照表1)构成的、3mm以下(-3mm)的粒子占85%的炼焦煤中,使以下粘结补填料(粘结补填料a或b)以3%共存,在假密度为0.85下进行干馏150
制造焦炭,测定了焦炭强度DI 15(-)(以下有时记载为DI)。
[0112] 粘结补填料a(C1-P2混合物)是将煤炭系粘结补填料C1和石油系粘结补填料P2混合而成的粘结补填料。此外,粘结补填料b(C3-P2混合物)是将煤炭系粘结补填料C3和石油系粘结补填料P2混合而成的粘结补填料。在这些粘结补填料中,使用-3mm的粒子占100%的粉碎品。
[0113] 图22及23中示出测定结果。纵轴表示通过在煤炭中加入粘结补填料而制造的焦炭的DI与未在煤炭中加入粘结补填料而制造的焦炭的DI的差(DI提高量)。图22及23中还示出将煤炭系粘结补填料C1、C3及石油系粘结补填料P2分别单独配合时的焦炭强度DI的提高量。
[0114] 由图22及23得知:如果以在炼焦煤中共存3%的上述粘结补填料的方式进行干馏,则焦炭强度显著提高。
[0115] (试验2)
[0116] 在由C煤50%和H煤50%(参照表1)构成的、-3mm的粒子占85%的炼焦煤中,使以下粘结补填料c以3%共存,在假密度为0.85下进行干馏制造焦炭,测定了焦炭强度150
DI 15(-)。
[0117] 粘结补填料c(C3-P1混合物)为将煤炭系粘结补填料C3和石油系粘结补填料P1混合而成的粘结补填料。
[0118] 图24中示出测定结果。纵轴表示通过在煤炭加入粘结补填料而制造的焦炭的DI与未在煤炭中加入粘结补填料而制造的焦炭的DI的差(DI提高量)。图24中还示出将煤炭系粘结补填料C3及石油系粘结补填料P1分别单独配合时的焦炭强度DI的提高量。 [0119] 由图24得知:如果以在炼焦煤中共存3%的上述粘结补填料的方式进行干馏,则焦炭强度显著提高。
[0120] 所以,在本发明的一实施方式的高强度焦炭的制造方法中,对将最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料(第一粘结补填料)和最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料(第二粘结补填料)含在炼焦煤中而得到的焦炭原料进行干馏。再有,如上所述,将以3℃/min将试样(粘结补填料)升温到900℃时的重量减少(重量减少曲线)以时间进行一次微分得到的重量减少速度(重量减少速度曲线上的重量减少速度)达到最大时的温度定义为最大重量减少温度。
[0121] 接着,对本发明的优选的实施方式进行说明。
[0122] 如果使用最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料和最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料,即使在这两种粘结补填料的最大重量减少温度接近时,焦炭强度也协同地提高。但是,最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料和最大重量减少温度低于
400℃的粘结补填料基本上具有不同的特性,因此在显著提高焦炭强度的情况下,优选这些粘结补填料的最大重量减少温度的差ΔT为50℃以上。再有,该最大重量减少温度的差ΔT的上限没有特别的限制,但考虑到粘结补填料的特性,例如也可以为300℃。这里,在将最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料的最大重量减少温度定义为Tpmax、将最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料的最大重量减少温度定义为Tcmax时,能够用下式(1)表示最大重量减少温 度的差ΔT。
[0123] ΔT=Tpmax-Tcmax (1)
[0124] 也可以在炼焦煤中配合多种(多种类)最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料。此外,也可以在炼焦煤中配合多种(多种类)最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料。
[0125] 优选在炼焦煤中以合计量0.2质量%以上含有最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料(第一粘结补填料)和最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料(第二粘结补填料)。如果粘结补填料的合计量低于0.2%,则粘结补填料的相互作用小。只要相对于焦炭原料整体的粘结补填料的合计量为0.2质量%以上,就能够充分期待协同地提高焦炭强度。
[0126] 关于粘结补填料的合计量的上限,从提高焦炭强度的观点出发,不需要特别限定。但是,现在,如果粘结补填料的添加率过高,则有时产生(a)附着在炼焦炉的炭化室炉壁上的碳量增加,(b)焦炭成品率下降等操作上、生产上的问题。因此,优选粘结补填料的合计量的上限为10%。
[0127] 最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料的存在量与最大重量减少温度低于400℃的粘结补填料的存在量以质量比计优选为1∶9~9∶1。即,最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料相对于这些粘结补填料的合计量的比率,以质量比计优选为0.1~0.9。
[0128] 此外,为了充分发挥粘结补填料的粘结性,优选最大重量减少温度为400℃以上的粘结补填料的H/C为超过0且低于2,优选低于400℃的粘结补填料的H/C为超过0且低于1。
[0129] 实施例
[0130] 接着,对本发明的实施例进行说明。实施例中的条件是为确认本发明的可实施性及效果而采用的一个条件例,本发明并不限定于该一个条件例。本发明在不脱离本发明的要旨、实现本发明的目的的范围内,可采用多种条件。
[0131] (实施例)
[0132] 对表3所示的条件的焦炭原料(炼焦煤及粘结补填料),在炉温1250℃的炉内、干150
馏时间为18.5小时的条件下进行加热,制造焦炭,根据JIS K 2151 测定了焦炭强度DI 15
150
(-)。测定结果一并示于表3中。得知:实施例的焦炭强度DI 15(-)与比较例的焦炭强
150
度DI 15(-)相比非常高(比较例1、2与实施例1~3的比较、比较例3、4与实施例4~6的比较、比较例5、6与实施例7~9的比较、比较例7、8与实施例10~14的比较、比较例
8、10与实施例15的比较)。
[0133] 表3
[0134]
[0135] *表中的%表示质量百分比。
[0136] 产业上的可利用性
[0137] 如前所述,根据本发明,能够制造所具有的焦炭强度在通过混合单独的粘结补填料和炼焦煤而得到的焦炭的强度以上的高强度焦炭。因而,本发明在焦炭制造产业中可利用性高。