本发明涉及在铁矿石的烧结工艺中使用的烧结用碳材料、烧结矿及烧结用碳材料的制造方法。
背景技术：
1、铁矿石的烧结工艺是在烧结机内使用烧结用碳材料的燃烧热对混合有作为铁矿石的铁源、熔剂、石灰石等副原料、和作为固体燃料的烧结用碳材料而成的烧结用原料进行烧固的工艺。作为烧结用碳材料，虽然一般使用焦炭粉，但考虑到原料碳的价格变动、焦炭制造设备发生故障等风险，有时也使用焦炭粉以外的无烟煤等。
2、另一方面，受到近年来环境保护意识的提高，考虑到环境负荷的降低，烧结用碳材料的多样化正在发展，作为烧结用碳材料，来自生物质的碳材料(以下，称为“生物质碳”)的利用开始受到关注。生物质碳将吸收大气中的二氧化碳来生长的植物作为原料。即，从碳中和来考虑，使用生物质碳的燃料被评价为由燃烧产生的二氧化碳的排出量为零。因此，作为烧结用碳材料，也开始研究使用生物质碳来代替以往使用的焦炭粉。
3、在此，在专利文献1中，公开了在焦炉碳化室中，在焦炭制造用装入碳的上部或底部装入以使10mm以下成为80质量％的方式进行了粉碎的次烟煤或褐煤并进行干馏的方法。而且，在该文献中还公开了能够混入废塑料、木质系生物质作为次烟煤、褐煤的一部分这样的内容。
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1：日本专利第5532574号公报
技术实现思路
1、发明所要解决的课题
2、生物质碳具有燃烧开始温度低的特征。与烧结工艺中通常使用的来自化石燃料的焦炭粉相比，生物质碳由于是多孔质的，因此表面积大。因此，即使在燃烧开始温度低的状态下，由于与大气的接触面积大，从而也可以得到快的燃烧速度。
3、烧结用碳材料的燃烧反应为气固反应。另外，烧结用碳材料与周围的气体中的氧反应而燃烧。而且，在如烧结工艺那样在气体流动着的条件下的气固反应中，在烧结用碳材料的表面产生作为薄层的被称为气界膜的区域。气界膜不受外侧气体的紊流的影响，可维持层流。氧从气界膜的外侧向气界膜内侵入并扩散，到达烧结用碳材料的表面，由此烧结用碳材料燃烧。
4、在此，在烧结用碳材料的燃烧速度快的情况下，即使是在周围的氧浓度高的情况下，相对由气界膜内的氧的扩散引起的氧供给速度而言，由烧结用碳材料的燃烧引起的表面的氧消耗速度也会变快，气界膜内的氧浓度下降。其结果，烧结用碳材料发生不完全燃烧，一氧化碳的产生量增加。
5、即，在烧结用碳材料的燃烧速度快的情况下，烧结用碳材料的燃烧热的一部分以一氧化碳的形式被排出，因此供于烧结工艺的反应热减少。即，对烧结原料(铁源及副原料)进行烧固的燃烧热不足，导致烧结矿的制造中的成品率下降。因此，在使用燃烧速度快的生物质碳作为烧结用碳材料时，伴随着对烧结原料进行烧固的燃烧热不足，存在烧结矿的成品率下降的问题。
6、此外，生物质碳通过热反应而生成(挥发)作为副产物的大量的焦油。所生成(挥发)的焦油在烧结机内附着于配管内、除尘用的过滤器、鼓风机的叶轮等，因此还存在导致设备故障的问题。
7、本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供在烧结矿的制造中能够实现环境负荷的降低，并且能够抑制烧结矿的成品率的下降及设备故障的烧结用碳材料、烧结矿及烧结用碳材料的制造方法。
8、用于解决课题的手段
9、解决上述课题的本发明的主要构成如下。
10、[1]烧结用碳材料，其是在铁矿石的烧结工艺中使用的烧结用碳材料，其中，前述烧结用碳材料具有煤及生物质碳作为配合材料，相对于干馏后的前述煤及前述生物质碳的固定碳而言的前述生物质碳的固定碳的比例(质量％)大于0且为30质量％以下，干馏后的挥发成分含量为5.0质量％以下。
11、[2]烧结矿，其是使用[1]所述的烧结用碳材料制造的。
12、[3]烧结用碳材料的制造方法，其是在铁矿石的烧结工艺中使用的烧结用碳材料的制造方法，其中，形成以煤及生物质碳为配合材料的成块物，将前述成块物在氮气氛下于1000℃以上的温度保持6小时以上进行干馏。
13、[4]如[3]所述的烧结用碳材料的制造方法，其中，前述干馏利用焦炉实施。
14、发明效果
15、根据本发明，在烧结矿的制造中，能够实现环境负荷的降低，并且能够抑制烧结矿的成品率的下降及设备故障。
1.烧结用碳材料，其是在铁矿石的烧结工艺中使用的烧结用碳材料，其中，
2.烧结矿，其是使用权利要求1所述的烧结用碳材料制造的。
3.烧结用碳材料的制造方法，其是在铁矿石的烧结工艺中使用的烧结用碳材料的制造方法，其中，
4.如权利要求3所述的烧结用碳材料的制造方法，其中，所述干馏利用焦炉实施。