冶金用焦炭的制造方法_2

文档序号:9342920阅读:来源:国知局
) …⑴
[0037] 其中,含量全部为体积%。
[0038] 发明效果
[0039] 根据包含上述构成的本发明,能够制造比现有的冶金用焦炭更高品质(更高强 度)的焦炭。在将这样的高品质的焦炭在高炉中使用的情况下,有助于改善高炉等立式炉 内的透气性,对于进行稳定作业是有效的。另外,根据本发明,能够有效地利用以往很少使 用的惰质组成分的含量(总惰质组量)少的煤、即低惰质组煤,并且能够削减表示煤化度 的程度的平均最大反射率(R〇)、表示粘结性的最高流动度(MF)大的昂贵的煤的配合量,因 此,能够削减焦炭的制造成本。
【附图说明】
[0040]图1是表示单种煤的吉塞勒最高流动度(MF)与总惰质组量(TI)的关系的图。
[0041] 图2是通过干馏而得到的焦炭的显微镜照片。
【具体实施方式】
[0042] 发明人们对于各种煤的配合条件与焦炭强度的关系反复进行了深入研究。结果发 现,在根据通常的煤的最高流动度(MF)与总惰质组量(TI)的关系适量地配合总惰质组量 (TI)少的煤、即惰质组成分的含量少的低惰质组煤的情况下,焦炭强度意外地大幅提高,从 而开发了本发明。
[0043]根据以往的见解,例如,在非专利文献2中记载的方法中,对于表示煤化度的程度 的平均最大反射率(R〇)为〇. 9~1. 2左右的煤,普遍的认识是,在总惰质组成分的含量(以 下,仅称为"总惰质组量")为20~30体积%时,焦炭强度达到最大,无论总惰质组量与该 范围相比是增多或减少,焦炭强度都降低。另外,在非专利文献3中也公开了同样的倾向, 仍然报道了:在总惰质组量为20~30体积%时,焦炭的转鼓强度达到最大。这种倾向在专 利文献1中也有公开,但根据其公开内容表明,总惰质组量为31%时,焦炭强度达到最大。 即,以往的见解指出了:在配合有总惰质组量少的煤的情况下,难以得到高强度的焦炭。 [0044]但是,发明人们发现,即使是总惰质组量少的煤、即低惰质组煤,但只要使最高流 动度(MF)和配合量适当,焦炭强度不仅不会降低,而且与通常的配合相比,反而焦炭强度 有时还会提尚。
[0045]图1是表示各种单种煤(单个品种煤)的吉塞勒最高流动度(logMF)与总惰质组 量(TI)的关系的图。如该图所示,通常可知,总惰质组量(TI)少的煤的最高流动度大。为 了制造高强度的焦炭,重要的是在需要强化煤粒子之间的胶粘性的同时确保不生成伴随发 泡的连通气孔。关于这一点,最高流动度(MF)大时,可以期待胶粘性,但可能容易发泡,由 于连通气孔的生成而使强度降低。因此,到目前为止的煤配合的想法普遍是以使混煤的最 高流动度(MF)适当的方式进行管理。
[0046] 但是,实际上,即使最高流动度(MF)相同,也存在总惰质组量(TI)不同的煤。该 煤的惰质组成分在软化熔融状态下也以固体存在,因此,软化熔融物显示出与浆料的物理 特性接近的性质。即,煤的惰质组成分的量多时,软化熔融状态下的表观粘度增大。关于这 一点,认为最高流动度(MF)是测定一种表观粘度,因此,对于最高流动度(MF)为相同水平 的煤而言,总惰质组量(TI)越多的煤(固相成分越多),则软化熔融物中存在的液体成分的 粘度越小,反之,总惰质组量越少的煤,则软化熔融物中的液体成分的粘度越大。认为液体 成分的粘度越低,则干馏中的气孔的生长和合并越得到促进,越容易形成连通气孔,从而容 易生成包含粗大的缺陷的焦炭。
[0047] 为了确认上述想法,发明人们对由现有的混煤(混煤a)得到的焦炭和由合计配合 有50质量%的总惰质组的含量为3. 5体积%以上且11. 7体积%以下并且最高流动度(MF) 为80ddpm以上且3000ddpm以下的低惰质组煤的混煤(混煤b)得到的焦炭的显微结构进行 了考察。在此,基于现有方法的混煤a的品位为平均最大反射率(Ro) = 1. 00%、吉塞勒最高 流动度(logMF) = 2. 51ogddpm、总惰质组量(TI) = 34体积%,大量配合有低惰质组煤的混 煤b的品位为平均最大反射率(Ro) = 1. 00%、吉塞勒最高流动度(logMF) = 2. 21ogddpm、 总惰质组量(TI) = 18体积%。将比较两种混煤在相同条件下进行干馏而得到的焦炭的显 微镜照片示于图2。
[0048] 由图2可知,与混煤a相比,在混煤b中,独立地存在有接近圆形的气孔,在混煤b 中,与基于现有配合的焦炭相比,气孔的生长和合并得到抑制,也不易形成连通气孔。在这 样大量配合低惰质组煤的情况下,生成显微结构与以往不同的焦炭是以前并不知晓、发明 人们新发现的见解。这样,根据生成显微结构与以往不同的焦炭暗示了 :低惰质组煤的利用 不是基于现有的配合技术的延伸的想法进行,而是应当基于新的配合基准进行。
[0049] 为了抑制连通气孔的形成而制造高强度的焦炭,认为有效的是适当地活用总惰质 组量少、软化熔融物中的液体成分的粘度高的煤,但尚不清楚具体的配合条件。很难认为总 惰质组量(TI)与连通气孔的形成量及其对焦炭强度的影响存在线性关系,因此,发明人们 进行了大量的实验,从而弄清了以下所示的最佳的煤性状条件。
[0050] 由以上的说明可知,可以说为了通过使用低惰质组煤来提高焦炭强度,优选使用 煤粒子之间能够良好的熔合、具有不形成连通气孔的程度的最高流动度(MF)并且总惰质 组量(TI)低的煤,其范围优选最高流动度(MF)为80ddpm以上且3000ddpm以下、总惰质组 量(TI)为3. 5体积%以上且11. 7体积%以下。
[0051] 在此,低惰质组煤的吉塞勒最高流动度(MF)的值低于80ddpm时,胶粘性不足。另 一方面,该值超过3000ddpm时,容易生成连通气孔,从而不优选。更优选的MF值为80~ lOOOddpm,进一步优选为约 150ddpm~约 900ddpm。
[0052] 另外,低惰质组煤的总惰质组量(TI)低于3. 5体积%时,作为骨材而有助于提高 强度的惰质组量不足。另一方面,该量超过11. 7体积%时,通过使用低惰质组煤而带来的 效果消失。更优选的TI为约4体积%~约10体积%。
[0053] 另外,这样的低惰质组煤的配合比例过少(〈10质量% )时,难以表现出效果,反之 过多(>75质量% )时,混煤中的总惰质组量(TI)过低,作为由熔融成分来源的组织和惰质 组成分来源的组织构成的复合材料的特性消失,难以表现出强度。因此,低惰质组煤的优选 配合比例为10质量%以上且75质量%以下。优选为约20质量%~约75质量%,更优选 为约20质量%~约65质量%。
[0054] 另外,上述惰质组煤中的灰分也是与总惰质组组织同样地在软化熔融状态下以固 体存在的成分。但是,在与碳质来源的惰质组成分比较的情况下,灰分的密度高,因此,体积 比例低,有更细地分散的倾向。因此,与总惰质组量(TI)相比影响度小,但优选灰分量也 低,其灰分量以干基的值计最优选为4. 8质量%以上且8. 6质量%以下。更优选为5. 0~ 8. 0质量%。
[0055] 需要说明的是,在本发明中,低惰质组煤在混煤中所占的配合量推荐为10~75质 量%,作为余量的煤,可以适当配合例如总惰质组量并非3. 5体积%以上且11. 7体积%以 下、吉塞勒最高流动度并非801ogddpm以上且3001ogddpm以下的强粘结煤/弱粘结煤、准 强粘结煤、低挥发煤或非粘结煤、改质煤等普通煤。其配合量为约25质量%~约90质量%。 另外,混煤可以包含粘结材料、油类、粉焦炭、石油焦炭、树脂类、废弃物等添加物。
[0056] 另外,如前所述,本发明中,上述的条件、即配合预定量的具有预定的最高流动度 (MF)和预定的总惰质组量(TI)的低惰质组煤是有效的。此外,为了确保始终稳定地作 为混煤的基质强度,优选将表示该混煤的煤化度的程度的平均最大反射率(R〇)调节至约 0? 95 ~约 1. 20%。
[0057] 实施例1
[0058] 该实施例示出对混煤进行干馏来制造焦炭时的试验结果。该试验中,使用作为普 通的强度支配因子的混
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1