专利名称：：焦炭处理系统及焦炭处理方法
技术领域：
：本发明涉及用于对从焦炭炉向高炉搬运的焦炭进行处理的焦炭处理系统及焦炭处理方法。
背景技术：
：作为提高煤炭在焦炭炉中经干馏而生成的焦炭的强度的方法，一般是改变煤炭的配合构成，但是作为其他方法，提出了在焦炭炉中生成的焦炭的干式灭火设备(冷却装置)中，对焦炭实施规定处理的方法等(例如，专利文献1和2)。在专利文献l中，公开了下述技术，即，将焦炭投入到干式灭火设备的反应器(冷却塔)的上部笫一区域，从上部第一区域的下部吹入烃化物使其向上方流通，使惰性气体在下部第二区域中流通。在专利文献2中，公开了下述技术，即，根据干式灭火设备的预燃室部内的焦炭装料分布，改变从多个空气吹入喷嘴的空气吹入量或空气吹入角度。专利文献1:日本特开平5-70779号公报专利文献2:日本特开2003-3172号公报
发明内容在上述专利文献l、专利文献2那样的方法中，由于必须导入具有复杂构造的干式灭火设备，因此存在花费较高成本之类的问题。本发明鉴于上述实际情况而完成，其目的在于提供能够以更简单的构成使焦炭的强度提高的焦炭处理系统及焦炭处理方法。第一个本发明的焦炭处理系统，是用于对从焦炭炉向高炉搬运的焦炭进行处理的焦炭处理系统，其特征在于，具备溶液散布装置，所述溶液散布装置通过对从所述焦炭炉向所述高炉搬运的所述焦炭，散布由含有有机化合物的水溶液构成的有机系溶液，而使该有机系溶液附着于所述焦炭上，并且利用所述焦炭的热使该有机系溶液的水分蒸发，以所述有机化合物被覆所述焦炭。根据这种构成，对从焦炭炉向高炉搬运的焦炭散布的有机系溶液，附着于该焦炭，并且其水分因焦炭的热而蒸发，由此以该有机系溶液中所含的有机化合物被覆焦炭。这样，通过以有机系化合物被覆焦炭，就可以抑制焦炭的粉化，而使强度提高。尤其是，由于仅是将有机系溶液向焦炭散布的构成，因此无需导入具有复杂结构的设备等，能够以更简单的构成使焦炭的强度提高。第二个本发明的焦炭处理系统，其特征在于，具备用于将从所述焦炭炉搬运的所述焦炭冷却的冷却装置，所述溶液散布装置对利用所述冷却装置冷却后的所述焦炭散布所述有机系溶液。根据这种构成，对冷却后的焦炭散布的有机系溶液的水分因焦炭的余热而蒸发，焦炭被该有机系溶液中所含的有机化合物所被覆。由此，能够以有机化合物良好地被覆冷却后的焦炭，因此可以有效地使焦炭的强度提高.笫三个本发明的焦炭处理系统，其特征在于，所述有机化合物的热分解开始温度比利用所述冷却装置冷却后的所述焦炭的温度高.根据这种构成，由于可以防止对冷却后的焦炭散布的有机系溶液中所含的有机化合物，因焦炭的余热而发生热分解，因此可以以有机化合物良好地被覆冷却后的焦炭，可以有效地使焦炭的强度提高。第四个本发明的焦炭处理方法，是用于对从焦炭炉向高炉搬运的焦炭进行处理的焦炭处理方法，其特征在于，具备溶液散布步骤，所述溶液散布步骤为，通过对从所述焦炭炉向所述高炉搬运的所述焦炭，散布由含有有机化合物的水溶液构成的有机系溶液，而使该有机系溶液附着于所述焦炭上，并且利用所述焦炭的热使该有机系溶液的水分蒸发，以所述有机化合物被覆所述焦炭。根据这种构成，可以提供一种发挥与上述第一个本发明的焦炭处理系统同样效果的焦炭处理方法。第五个本发明的焦炭处理方法，其特征在于，具备用于将从所述焦炭炉搬运的所述焦炭冷却的冷却步骤，所述溶液散布步骤对通过所述冷却步骤冷却后的所述焦炭散布所述有机系溶液。根据这种构成，可以提供一种发挥与上述第二个本发明的焦炭处理系统同样效果的焦炭处理方法。第六个本发明的焦炭处理方法，其特征在于，所述有机化合物的热分解开始温度比通过所述冷却步骤冷却后的所述焦炭的温度高。根据这种构成，可以提供一种发挥与上述第三个本发明的焦炭处理系统同样效果的焦炭处理方法。根据本发明，通过仅将有机系溶液向焦炭散布的构成，以有机化合物被覆焦炭，可以抑制焦炭的粉化，因此无需导入具有复杂结构的设备等，能够以更简单的构成使焦炭的强度提高。图l是示出了本发明的一个实施方式中的焦炭处理系统的一例的框图。图2是示出了经图1中的焦炭处理系统进行处理的一例的流程图。图3是示出了经强度试验测得的、聚乙烯醇对焦炭的附着量与强度(DI15G15)之间的关系的图。图4是示出了对基础焦炭和附着有聚乙烯醇的焦炭进行C02反应试验时的气体组成的图。符号说明1焦炭炉2CDO3溶液散布装置4高炉55搬运路6有机系溶液具体实施例方式图1是示出了本发明的一个实施方式的焦炭处理系统的一例的框图。该焦炭处理系统，具备焦炭炉1、CDQ(干式灭火设备)2、溶液散布装置3及高炉4等，对从焦炭炉1向高炉4搬运的焦炭进行处理。即，在焦炭炉1中煤炭经干馏而生成的焦炭在介由搬运路5而搬运至高炉4的过程中，利用CDQ2、溶液散布装置3等来实施各种处理。从焦炭炉l搬出的焦炭是赤热的焦炭，通过CDQ2的干式灭火处理而冷却到规定温度以下。该CDQ2构成了用于将从焦炭炉l搬运的焦炭冷却的冷却装置。经CDQ2冷却后的焦炭的温度优选为200'C以下，也可以i殳定在例如130。C190。C的温度范围内。溶液散布装置3是对从焦炭炉1向高炉4搬运的焦炭散布由含有有机化合物的水溶液构成的有机系溶液6的装置，在该例中，成为对经CDQ2冷却后的焦炭散布有机系溶液6。溶液散布装置3优选为对经CDQ2冷却后的焦炭立即散布有机系溶液6，为此，如图1所示，可以将溶液散布装置3设置为紧挨着CDQ2，也可以以不使有机系溶液6发生热分解的方式，将溶液散布装置3组装在CDQ2上。上述有机系溶液6是在使有机化合物溶解于水中的状态下具有粘接性的溶液，可以使用例如，聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯树脂溶液、聚苯乙烯树脂溶剂、a-烯烃系粘接剂等。通过对从焦炭炉1向高炉4搬运的焦炭散布这种有机系溶液6，使该有机系溶液6附着于焦炭上，并且利用焦炭的热使该有机系溶液6的水分蒸发，就能够以该有机系溶液6中所含的有机化合物被覆焦炭。即，有机系溶液6中所含的有机化合物作为被覆焦炭表面的有机系被覆剂发挥功能。通过这样以有机化合物被覆焦炭，可以抑制焦炭的粉化而使强度提高。尤其是由于仅是将有机系溶液6向焦炭散布的构成，因此无需导入具有复杂结构的设备等，能够以更简单的构成使焦炭的强度提高。此外，在该例中，由于对经CDQ2冷却后的焦炭散布有机系溶液6，因此该有机系溶液6的水分因焦炭的余热而蒸发，从而焦炭被有机系溶液6中所含的该有机化合物所4皮覆。由此，可以良好地以有机化合物被覆冷却后的焦炭，因此可以有效地提高焦炭的强度。上述有机化合物，优选其热分解开始温度比利用CDQ2冷却后的焦炭的温度高，例如热分解开始温度可以是200。C以上。由此，可以防止而发生热分解，因此可以良好地以有机化合物被覆冷却后的焦炭，可以有效地使焦炭的强度提高。另夕卜，有机系溶液6中所含的有机化合物的浓度优选为lwt。/。以上，以上述有机化合物为聚乙烯醇时为例，优选为l~12.5wt%(饱和点).从减少用于使水分蒸发的能量的观点出发，上述浓度优选在饱和点以下尽可能地高。图2是示出了经图1的焦炭处理系统进行处理的一例的流程图。在焦炭炉1中煤炭经干馏而生成的焦炭，在从焦炭炉l搬出到搬运路5后(步骤S101),通过CDQ2的千式灭火处理而被冷却(步骤S102:冷却步骤)。然后，通过对经CDQ2冷却后的焦炭，由溶液散布装置3散布有机系溶液6(步骤S103:溶液散布步骤)，该有机系溶液6附着在焦炭上。在焦炭上附着的有机系溶液6,其水分因焦炭的热而蒸发，焦炭被该有机系溶液6中所含的有机化合物所被覆(步骤S104)。焦炭优选其表面整体被有机化合物所被覆，但即使是仅一部分表面被被覆时，也可以使焦炭的强度提高。这样，表面被覆有有机化合物的焦炭介由搬运路5被搬入到高炉4中(步骤S105)。在本实施方式中，对于溶液散布装置3为对经CDQ2冷却后的焦炭散布有机系溶液6这样的构成进行说明，但是不限于该构成，也可以是在从焦炭炉1搬出，到介由搬运路5而运送到CDQ2之间，对焦炭散布有机系溶液6这样的构成。<实施例>以下，对于使用以作为有机化合物一例的聚乙烯醇(PVA)被覆的焦炭进行的强度试验进行说明。在进行该试验之前的前处理工序是，采取经CDQ2冷却后的焦炭，制作根据JIS(日本工业标准)的标准K2151的转鼓试验用的试样。然后，将该转鼓试验用的试样浸入聚乙烯醇溶液中l分钟后，使取出的试样的水分干燥，制成由以聚乙烯醇被覆的焦炭形成的供试样。然后，根据JIS的标准K2151中规定的通常的评价方法，利用转鼓试验机使如上述那样制成的供试样旋转150次后，评价强度。图3是示出了经强度试验测得的、聚乙烯醇对焦炭的附着量与强度(DI1SG15)之间的关系的图.从该图可知，聚乙烯醇对焦炭的附着量越是增加，则DI"5的值越高，焦炭的强度提高了。尤其是聚乙烯醇的附着量为0.01kg/kg以上时，与未附着聚乙烯醇的基础焦炭(Base)相比，DI"s的值大幅提高了。由以上那样的实验结果可知，通过使聚乙烯醇对焦炭的附着量增加，就可以实现焦炭的高强度化。此外，通过控制聚乙烯醇对焦炭的附着量，也可以控制焦炭的强度。接着，对附着有聚乙烯醇的焦炭在C02反应试验时产生的气体进行了测定。具体来讲，在焦炭中配合聚乙烯醇10%，使用小型千馏炉，在CO;j气氛中在IOOO'C反应2小时。然后，将反应后的气体捕集到泰德拉采样袋中，使用气相色镨法对该捕集到的气体的气体组成进行分析。此外，对未附着聚乙烯醇的仅是基础焦炭也实施同样的试验。图4是示出了对基础焦炭和附着有聚乙烯醇的焦炭进行C02反应试验时的气体组成的图。在该图4中，左側示出了基础焦炭在反应时的气体组成，右側示出了附着有聚乙烯醇的焦炭在反应时的气体组成。从该图中可知，通过配合聚乙烯醇，不饱和重烃的量增加，气体的发热量(卡路里)增加。根据通过上述这样的试验而得到的各气体的发生率(％),计算出各气体的卡路里。即，经热分解而产生的各气体的每lNn^的卡路里乘以各气体的发生率，除以100。例如，尝试以产生的气体中的氢(H2)为例时，仅焦炭反应时的氢的发生率为1.61%。并且，氢的发热量为2570kcal/Nm3。因此，每1Nm3的产生气体的氢的发热量如下式所示。同样地，对于在实验中产生的其他气体，也可以从其组成中求出每lNnr发生气体贡献的发热量。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>此外，根据在焦炭中配合聚乙烯醇而发生反应时的各气体的发生率B、仅使焦炭反应时的各气体的发生率C、以及聚乙烯醇相对于焦炭的配合率D,利用下述数学式(a)，可以求出仅使聚乙烯醇反应时各气体的气体发生率A。如此得到的各气体的发生率乘以每1Nm"的发生气体的卡路里，并除以100，由此可以求出仅使聚乙烯醇反应时的热分解而产生的气体的每lNi^的各气体产生的发热量。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>A:仅PVA的气体发生比例(kg/kg)B:PVA和焦炭配合时的气体发生比例(kg/kg)C:仅焦炭的气体发生比例(kg/kg)D:PVA的配合率(kg/kg)在下述表l中，分别示出了仅使焦炭(基础焦炭)反应时、在焦炭中配合聚乙烯醇而反应时、以及由数学式a算出的仅使聚乙烯醇反应时，经以上那样演算出的各气体的发热量，并且示出了在各种情况下的各气体的发热量的合计值。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根据该表l可知，通过在焦炭中配合聚乙烯醇10%，与仅使焦炭反应的情况相比，重烃的量增加，发热量的合计值增加了900Kcal/Nm3左右。由于该结果，通过使聚乙烯醇附着于焦炭，使得在投入高炉4内之后经加热而热分解所产生的气体的能量增加，而且可以被再次作为制铁厂内的能量等而利用。在以上的实施方式中，作为有机系溶液6中所含的有机化合物的一例，以聚乙烯醇为例进行了说明，但是不限于该构成，也可以使用聚乙酸乙烯酯树脂溶液、聚苯乙烯树脂溶剂、a-烯烃系粘接剂等由含有其他的有机化合物的水溶液构成的有机系溶液。另外，在上述实施方式中，对将在水中溶解有有机化合物而得到的有机系溶液6散布于焦炭的构成进行说明，但不限于这种构成，通过不将有机化合物溶解于水中而是加热熔融，散布于焦炭上，由此以有机化合物被覆焦炭的构成，也可以期待同样的效果。权利要求1.一种焦炭处理系统，是用于对从焦炭炉向高炉搬运的焦炭进行处理的焦炭处理系统，其特征在于，具备溶液散布装置，所述溶液散布装置通过对从所述焦炭炉向所述高炉搬运的所述焦炭，散布由含有有机化合物的水溶液构成的有机系溶液，而使该有机系溶液附着于所述焦炭上，并且利用所述焦炭的热使该有机系溶液的水分蒸发，以所述有机化合物被覆所述焦炭。2.根据权利要求l所述的焦炭处理系统，其特征在于，具备用于将从所述焦炭炉搬运的所述焦炭冷却的冷却装置，所述溶液散布装置对利用所述冷却装置冷却后的所述焦炭散布所述有机系溶液。3.根据权利要求2所述的焦炭处理系统，其特征在于，所述有机化合物的热分解开始温度比利用所述冷却装置冷却后的所述焦炭的温度高。4.一种焦炭处理方法，是用于对从焦炭炉向高炉搬运的焦炭进行处理的焦炭处理方法，其特征在于，具备溶液散布步骤，所述溶液散布步骤通过对从所述焦炭炉向所述高炉搬运的所述焦炭，散布由含有有机化合物的水溶液构成的有机系溶液，而使该有机系溶液附着于所述焦炭上，并且利用所述焦炭的热使该有机系溶液的水分蒸发，以所述有机化合物被覆所述焦炭。5.根据权利要求4所述的焦炭处理方法，其特征在于，具备用于将从所述焦炭炉搬运的所述焦炭冷却的冷却步骤，在所述溶液散布步骤中，对通过所述冷却步骤冷却后的所述焦炭散布所述有机系溶液。6.根据权利要求5所述的焦炭处理方法，其特征在于，所述有机度高全文摘要本发明提供能够以更简单的构成使焦炭的强度提高的焦炭处理系统及焦炭处理方法。通过对从焦炭炉(1)向高炉(4)搬运的焦炭散布由含有有机化合物的水溶液构成的有机系溶液(6)，使该有机系溶液(6)附着于焦炭，并且利用焦炭的热使该有机系溶液(6)的水分蒸发，以所述有机化合物被覆焦炭。这样通过以有机化合物被覆焦炭，可以抑制焦炭的粉化而使强度提高。尤其是由于仅是将有机系溶液(6)向焦炭散布的构成，因此无需导入具有复杂结构的设备等，能够以更简单的构成使焦炭的强度提高。文档编号C10L9/00GK101525557SQ200910007698公开日2009年9月9日申请日期2009年3月3日优先权日2008年3月5日发明者小谷充史,朝田真吾,西村胜申请人:关西热化学株式会社