冶金用焦炭的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过对混煤中含有的煤的种类、配合量进行调节来制造高强度的冶金 用焦炭的方法。
【背景技术】
[0002] 在利用高炉制造生铁时，首先，需要在高炉内交替地装入铁矿石类和焦炭，由此将 铁矿石类和焦炭各自以层状填充，利用从风口吹入的高温热风对铁矿石类、焦炭进行加热， 并且利用主要由焦炭产生的C0气体将铁矿石类还原并进行熔炼。为了稳定地进行这样的 高炉的作业，提高炉内的透气性、透液性是有效的，为此，需要使用强度、粒度和反应后的强 度等各特性优良的冶金用焦炭。尤其是强度被认为是特别重要的特性。
[0003]这样，为了提高高炉等立式炉内的透气性、透液性，使用高强度的冶金用焦炭是有 效的。该冶金用焦炭通常通过基于JISK2151中规定的旋转强度试验等强度测定来进行 强度管理。一般而言，煤通过干馏而软化熔融，相互粘结而形成焦炭。因此，焦炭的强度受 到煤的软化熔融特性的很大影响，因此，为了提高焦炭的强度，需要准确地评价煤的软化熔 融特性。该软化熔融特性是指将煤加热时软化熔融的性质，通常可以通过软化熔融物的流 动性、粘度、胶粘性、膨胀性等进行评价。
[0004]作为测定煤的软化熔融特性、即煤的软化熔融时的流动性的一般方法，可以列举 基于JISM8801中规定的吉塞勒塑性计法的煤流动性试验方法。该吉塞勒塑性计法为如 下方法：将粉碎至425ym以下的煤装入坩埚，以预定的升温速度进行加热，利用刻度盘读 取施加了预定的转矩的搅拌棒的旋转速度，并用ddpm(dialdivisionperminute，每分钟 刻度盘度）来表示。
[0005]另外，煤通常混合存在有加热时软化熔融的活性成分和加热时不软化熔融的惰质 组成分，惰质组成分通过活性成分而胶粘。因此，焦炭强度受到活性成分量与惰质组成分量 的平衡的强烈影响，特别是认为惰质组成分量如何是重要的。
[0006]作为测定惰质组成分量的一般方法，可以列举JISM8816中规定的煤的微细组织 成分测定方法。该方法为如下方法：将粉碎至850ym以下的煤与热塑性或热固性的粘合剂 混合并形成煤砖，对被测表面进行研磨后，使用显微镜来辨别光学性质和形态学性质。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。可以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)。
[0007]总惰质组量（％)=丝质体（％) +微粒体（％) +(2/3)X半丝质体（％)+矿物质 (% ) …⑴
[0008]在此，含量全部为体积％。
[0009]需要说明的是，矿物质的含量可以使用JISM8816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。
[0010] 关于用于制造高强度焦炭的煤配合的想法，基本方法是将煤的构成成分大致分为 不软化熔融的纤维质部分（惰质组成分）和软化熔融的粘结部分（活性成分）这两种并分 别进行优化（非专利文献1)。而且，通常的方法是，发展该有关煤配合的想法，基于煤化度 参数和粘结性参数这两种性状进行配合设计。
[0011] 作为上述煤化度参数，可以列举JISM8816的镜质组平均最大反射率（Ro)、煤 挥发成分等。另外，作为上述粘结性参数，可以列举最高流动度（MF)、CBI(Composition BalanceIndex:组织平衡指数）（例如，非专利文献2)。需要说明的是，该CBI是基于以下 想法的指数：存在与混煤中含有的惰质组成分的量相适应的最佳的粘结成分的量、这两种 成分的比率越接近最佳值则焦炭强度越高。
[0012] 另外，在专利文献1中，报道了：考虑到平均最大反射率（Ro)、最高流动度（MF)、总 惰质组量（TI)的相互关系，并将平均最大反射率（Ro)、最高流动度（MF)设定为预定值时得 到的焦炭强度根据总惰质组量（TI)的值显示出向上凸的抛物线状的关系，强度达到最大 的惰质组成分的量根据最高流动度（MF)的大小而改变。
[0013]在专利文献2中，报道了由包括最高流动度（MF)、总惰质组量（TI)在内的各种各 样的原料煤性状来推定焦炭强度的方法。
[0014] 现有技术文献
[0015] 专利文献
[0016] 专利文献1:日本特开2007-246593号公报
[0017] 专利文献2:日本特开昭61-145288号公报
[0018] 非专利文献
[0019] 非专利文献1 :"燃料協会誌"城著、Vol. 26、1947年、p. 1-p. 10
[0020] 非专利文献 2:Schapiro等著："Proc.BlastFurnace,CokeovenandRaw Materials"、Vol. 20、1961 年、p. 89-p. 112
[0021] 非专利文献3 :"燃料協会誌"奥山等著、Vol. 49、1970年、p.736-p. 743
【发明内容】
[0022] 发明所要解决的问题
[0023] 在高炉作业时，如果使用低强度的冶金用焦炭，则可能会使高炉内粉的产生量增 加而导致压力损失的增大，从而导致作业不稳定并且炉内的气体的流动局部性集中的所谓 偏流这样的故障。另外，在制造冶金用焦炭的情况下，为了得到焦炭品质稳定和高强度的冶 金用焦炭，使用将多个品种的煤以预定的比例配合而得到的混煤作为原料。
[0024] 作为影响焦炭的品质的煤性状，平均最大反射率（Ro)、最高流动度（MF)等指标是 重要的，为了制造高强度的冶金用焦炭，需要提高这些特性。但是，平均最大反射率（R〇)、最 高流动度（MF)大的高品质的煤价格昂贵，单纯地提高这些高品质的煤的配合率会直接导 致焦炭制造成本的增加，因此不是上策。
[0025] 对于混煤的性状，从构成该混煤的单种煤性状的加成性成立以及品质管理的简便 性出发，通常用混煤平均品位来管理。但是，对于构成混煤的煤对焦炭品质分别产生何种影 响、何种煤可以有效地提高焦炭强度，不清楚的地方很多，有时也得不到设想的强度。
[0026] 特别是对于煤中的总惰质组量对焦炭强度的影响尚未充分进行研究，尤其是关于 有效利用总惰质组量少的煤来得到高强度的冶金用焦炭的方法几乎没有见解。
[0027] 本发明的目的在于提出用于制造强度等品质优良的冶金用焦炭的方法。特别是， 本发明提供活用以往很少作为焦炭制造用原料使用的惰质组成分含量少的煤（低惰质组 煤）来制作高强度的焦炭的技术。
[0028] 用于解决问题的方法
[0029] 作为能够解决上述问题且对于达到上述目的有效的方法，在本发明中，提出了一 种冶金用焦炭的制造方法，其为对由多个品种的煤构成的混煤进行干馏来制造冶金用焦炭 的方法，其特征在于，作为上述混煤，使用配合有10质量％以上且75质量％以下的最高流 动度为80ddpm以上且3000ddpm以下并且总惰质组量为3. 5体积％以上且11. 7体积％以 下的低惰质组煤的混煤。
[0030] 本发明中，认为下述方法是用于解决上述问题的更优选的方法：
[0031] (1)作为上述混煤，使用配合有20质量％以上且75质量％以下的低惰质组煤的混 煤；
[0032] (2)上述低惰质组煤的最高流动度为80ddpm以上且低于lOOOddpm并且总惰质组 量为3. 5体积％以上且11. 7体积％以下；
[0033] (3)上述混煤中含有的低惰质组煤的灰分量为4. 8质量％以上且8. 6质量％以 下；
[0034] (4)上述最高流动度为依据基于JIS8801中规定的吉塞勒塑性计法的煤流动性 试验方法进行测定而得到的值；
[0035] (5)上述总惰质组量为依据JISM8816中规定的煤的微细组织成分测定方法并应 用下述式而求出的值，
[0036] 总惰质组量（％)=丝质体（％) +微粒体（％) +(2/3)X半丝质体（％)+矿物质 (%