煤及粘结材料的软化熔融特性评价方法、以及焦炭的制造方法_5

文档序号:8392166阅读:来源:国知局
的指标。 测定值可以组合使用渗透距离及压力、膨胀率以外的物理参数(例如,MF等),也可以使用 仅选自渗透距离、压力、膨胀率中的一个以上。这种情况下,在得到渗透距离及压力、膨胀率 的测定值的阶段评价了软化熔融特性,测定渗透距离及压力、膨胀率与评价软化熔融特性 实质上是相同的。另外,将所述渗透距离及压力、膨胀率作为参数用于焦炭强度推定,由此, 能够配合多个品种的煤,制造具有期望强度的焦炭。作为焦炭强度的指标,常温下的旋转强 度最常用,除此之外,也适用于对CSR(cokestrengthafterreaction)(热(1)2反应后强 度)及拉伸强度、显微强度等焦炭性状的推定,由此,能够配合多个品种的煤,制造具有期 望强度的焦炭。
[0171] 在现有的用于推定焦炭强度的煤配合理论中,焦炭强度主要根据煤的镜质组平均 最大反射率(R〇)和吉泽勒最高流动度(MF)的对数值(logMF)确定(例如,参照非专利文 献4)。吉泽勒流动度是表示煤软化熔融时的流动性的指标,吉泽勒塑性仪的搅拌棒的转速, 即每分钟的旋转量用ddpm(dialdivisionperminute)单位表示。作为煤的特性值,使用 最高流动度(maximumfluidity:MF)。另外,有时也使用ddpm的常用对数。本发明的渗透 距离是表示模拟焦炭炉内的软化熔融行为的条件下的流动性的参数,因此,与吉泽勒最高 流动度的对数值logMF相比,是更适合推定焦炭性状及焦饼构造的参数。
[0172] 这样的渗透距离的优越性不仅是根据采用接近焦炭炉内状况的测定方法理论上 猜想的,且已被调查渗透距离对焦炭强度的影响的结果证实。实际上,通过本发明的评价方 法证实了即使是具有相同logMF的煤,由于品种不同渗透距离还是存在差别,确认了对配 合渗透距离不同的煤制造焦炭的情况下的焦炭强度的影响也不同。具体而言,如以下实施 例所示,呈现出若渗透距离的值超过某一点,则焦炭强度降低的关系。其理由如下。
[0173] 配合渗透距离长的煤的情况下,干馏时显示充分熔融的煤的比例多。但是,渗透距 离过长的煤在周围的煤粒子间显著渗透,从而推测该煤粒子存在的部分本身变成较大的空 腔、缺陷。在现有基于吉泽勒最高流动度的想法中也预测到了可能出现若混煤的流动性过 高,则焦炭强度降低的情况(例如,参照非专利文献4),但是尚未证实具有高流动性的个别 品种的行为。其原因之一在于,在现有的吉泽勒流动性测定中,由于上述Weissenberg效 应,不能测定高流动度范围内的准确的物性。通过采用本发明的测定方法,能够更准确地评 价特别是高流动性范围中的熔融物的物性,因此,现有方法不能区分的软化熔融物的物性 的差异变得明确,能够更好地评价软化熔融行为与焦炭构造之间的关系,本发明在这一点 上取得了很大的进步。
[0174] 发明人等确立了本发明方法中的优选测定条件,确立了使用其测定结果制造高强 度焦炭的方法。
[0175] 实施例
[0176] [实施例1]
[0177] 表示煤及粘结材料试料和上下面具有通孔的材料在一定容积下加热的情况的测 定例。将17种煤及4种粘结材料(A煤~Q煤、粘结材料R~U)作为试料,进行了渗透距 离和渗透时压力的测定。使用的煤及粘结材料的性状(平均最大反射率:R〇 ;吉泽勒最高流 动度的对数值:l〇gMF;挥发成分:VM;灰分:Ash)如表1所示。另外,利用吉泽勒塑性仪法 对测定所使用的粘结材料的流动性进行测定的结果显示:吉泽勒最高流动度的常用对数值 (logMF)均为检测极限,即4. 8。
[0178] [表 1]
[0179]
【主权项】
1. 一种焦炭的制造方法,该方法包括: 对焦炭制造用混煤所含有的吉泽勒最高流动度的对数值logMF为3. 0以上的煤测定作 为煤的软化熔融特性的渗透距离, 根据所测定的渗透距离的加权平均值确定所述吉泽勒最高流动度的对数值logMF为 3. 0以上的煤的配合率, 对按照所确定的配合率配合的煤进行干馏。
2. 根据权利要求1所述的焦炭的制造方法,其中, 所述渗透距离的测定按照以下(1)~(4)进行, (1) 将煤或粘结材料粉碎,使粒径为2mm以下者达到100质量%,将该粉碎后的煤或粘 结材料以〇. 8g/cm3的填充密度填充到容器中,并使其层厚为10_,制成试料, (2) 在该试料上配置直径为2mm的玻璃珠,并使其层厚为80mm, (3) 将所述试料和所述玻璃珠层保持在一定容积,并且以:TC/分的加热速度在非活性 气体氛围中从室温加热至550°C, (4) 测定熔融试料向所述玻璃珠层渗透的渗透距离; 所述配合率的确定如下进行:确定所述吉泽勒最高流动度的对数值logMF为3. 0以上 的煤的配合率,使得所测定的渗透距离的加权平均值为15_以下。
3. 根据权利要求1所述的焦炭的制造方法,其中, 所述渗透距离的测定按照以下(1)~(4)进行, (1) 将煤或粘结材料粉碎,使粒径为2mm以下者达到100质量%,将该粉碎后的煤或粘 结材料以〇. 8g/cm3的填充密度填充到容器中,并使其层厚为10_,制成试料, (2) 在该试料上配置直径为2mm的玻璃珠,并使其层厚为80mm, (3) 从所述玻璃珠的上部施加载荷,使压力为50kPa,并且以3°C/分的加热速度在非活 性气体氛围中从室温加热至550°C, (4) 测定熔融试料向所述玻璃珠层渗透的渗透距离; 所述配合率的确定如下进行:确定所述吉泽勒最高流动度的对数值logMF为3. 0以上 的煤的配合率,使得所测定的渗透距离的加权平均值为17_以下。
4. 一种焦炭的制造方法,该方法包括: 事先确定焦炭制造用混煤中所含的煤或粘结材料的品种和logMF低于3. 0的煤在混煤 中所占的总配合率, 测定焦炭制造用混煤中所含的煤中吉泽勒最高流动度的对数值logMF为3.0以上的煤 的渗透距离, 在将混煤中所含有的logMF低于3. 0的煤的总配合率设为一定的条件下,通过改变各 个品种的煤或粘结材料的配合率,求出此时混煤中所含有的logMF为3. 0以上的煤或粘结 材料的加权平均渗透距离与由改变所述各个品种的煤的配合率而制备的混煤得到的焦炭 强度之间的关系, 调整logMF为3. 0以上的煤的品种和配合率来调整加权平均渗透距离,使焦炭强度达 到期望值以上。
5. 根据权利要求4所述的焦炭的制造方法,其中, 所述渗透距离的测定在选自以下范围的条件下进行: 将煤或粘结材料粉碎,使粒径为3mm以下者达到70质量%以上,将该粉碎物以0. 7~ 0. 9g/cm3的填充密度填充到容器中,并使其层厚为5~20mm,制成试料,在该试料上配置直 径为0. 2~3. 5mm的玻璃珠,并使其层厚为20~100mm,将所述试料和玻璃珠层保持在一定 容积,并且以2~10°C/分的升温速度在非活性气体氛围中从室温加热至550°C。
6.根据权利要求4所述的焦炭的制造方法,其中, 所述渗透距离的测定在选自以下范围的条件下进行: 将煤或粘结材料粉碎,使粒径为3mm以下者达到70质量%以上,将该粉碎物以0. 7~ 0. 9g/cm3的填充密度填充到容器中,并使其层厚为5~20mm,制成试料,在该试料上配置直 径为0. 2~3. 5mm的玻璃珠,并使其层厚为20~100mm,从玻璃珠的上部施加载荷,使压力 为5~80kPa,并且以2~10°C/分的升温速度在非活性气体氛围中从室温加热至550°C。
【专利摘要】本发明提供一种焦炭的制造方法,该方法包括:对焦炭制造用混煤所含有的吉泽勒最高流动度的对数值logMF为3.0以上的煤测定作为煤的软化熔融特性的渗透距离;根据所测定的渗透距离的加权平均值确定所述吉泽勒最高流动度的对数值logMF为3.0以上的煤的配合率;对按照所确定的配合率配合的煤进行干馏。
【IPC分类】C10B45-00, C10B57-04
【公开号】CN104710999
【申请号】CN201510087342
【发明人】土肥勇介, 下山泉, 深田喜代志, 山本哲也, 角广行
【申请人】杰富意钢铁株式会社
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2011年8月31日
【公告号】CA2807954A1, CN103154700A, CN103154700B, EP2613136A1, EP2613136A4, EP2746365A1, EP2746366A2, EP2746366A3, US20140144071, WO2012029985A1
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