[發(fā)明專利]焦炭及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980136164.4
• 申請日: 2009-09-16
• 公開（公告）號: CN102159670A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 野村誠治;安藤真
• 申請（專利權(quán)）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: C10B57/04
• 分類號: C10B57/04;C10B57/06
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焦炭及其制造方法。

背景技術(shù)

在利用高爐的生鐵制造時，從高爐的爐頂以層狀的方式裝入鐵礦石(主要是燒結(jié)礦)和平均粒徑為40mm～60mm左右的高爐用焦炭，從設(shè)立在高爐下部的風(fēng)口送入熱風(fēng)。鐵礦石和高爐用焦炭在高爐的內(nèi)部緩慢地降下。

通過熱風(fēng)的送入，可以在高爐內(nèi)部的爐身部的位置存在大約1000℃的熱保存帶(thermal?reserve?zone)。其結(jié)果是，于該熱保存帶發(fā)生在高爐內(nèi)下降的焦炭的氣化反應(yīng)“C(焦炭)+CO₂＝2CO”。也就是說，在熱保存帶產(chǎn)生CO。另一方面，鐵礦石在高爐內(nèi)下降時得以加熱，并且被由在熱保存帶產(chǎn)生的CO構(gòu)成的還原氣體所還原。

但是，如果熱保存帶的溫度即焦炭氣化溫度過高，則鐵礦石變得難以被還原。

例如，在鐵礦石的還原反應(yīng)中，隨著反應(yīng)溫度的提高，還原平衡氣組成移向高CO濃度側(cè)。也就是說，隨著反應(yīng)溫度的提高，如果不供給更高濃度的CO，則還原反應(yīng)變得難以進行。

另外，如果熱保存帶的溫度在大約1100℃以上，則在鐵礦石的表層部開始生成熔液，從而還原氣體變得難以向鐵礦石的內(nèi)部滲透。其結(jié)果是，鐵礦石的還原反應(yīng)變得難以進行，從而還原效率降低。

于是，對降低熱保存帶的溫度(焦炭氣化溫度)、從而促進鐵礦石的還原反應(yīng)的技術(shù)進行了研究。作為其中之一，具有使用高反應(yīng)性的高爐用焦炭、將熱保存帶的溫度維持在900℃～950℃的技術(shù)。

但是，高爐用焦炭具有使反應(yīng)性提高時，則強度容易降低的性質(zhì)。高爐用焦炭除了生成還原氣體以外，還要求具有確保高爐內(nèi)通氣性的功能，但在強度較低的情況下，高爐用焦炭發(fā)生粉化而使通氣性降低，從而還原效率下降。

另一方面，除了鐵礦石和以層狀的方式裝入的平均粒徑為40mm～60mm左右的高爐用焦炭以外，也有與鐵礦石混合而采用平均粒徑為38mm以下的小塊焦炭，且使用反應(yīng)性高的焦炭作為該小塊焦炭的技術(shù)。但是，對于這樣的小塊焦炭，也要求不妨礙通氣性這種程度的強度。

但是，在以前的高反應(yīng)性的小塊焦炭的制造方法中，如果欲確保某種程度的強度，則要得到充分的反應(yīng)性就變得困難。

先行技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-187887號公報

專利文獻2：日本特開2002-105458號公報

專利文獻3：日本特開2003-268381號公報

專利文獻4：日本特開2004-224844號公報

專利文獻5：日本特開2001-348576號公報

專利文獻6：日本特開2004-035752號公報

專利文獻7：日本特開平06-313171號公報

專利文獻8：日本特開2006-233071號公報

專利文獻9：日本特開2005-232348號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明的目的在于：提供能夠確保強度、同時可以得到高反應(yīng)性的焦炭及其制造方法。

用于解決課題的手段

本發(fā)明人就對焦炭的反應(yīng)性產(chǎn)生影響的主要原因進行了潛心的研究。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，焦炭中存在的氣孔的直徑對反應(yīng)性產(chǎn)生較大的影響，每1g焦炭的直徑為1μm～10μm的氣孔的總?cè)萘吭酱?，反?yīng)性就越提高。

本發(fā)明人進而就能夠確保某種程度的強度，同時增加直徑為1μm～10μm的氣孔的總?cè)萘康姆椒ㄟM行了潛心的研究。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選的是適當(dāng)?shù)嘏浜蠐]發(fā)分含量的范圍和總膨脹率的范圍的組合不同的4種煤而得到配合炭，并將該配合炭進行干餾。

本發(fā)明就是基于這些見解而完成的，其要點如下。

本發(fā)明涉及一種焦炭的制造方法，其特征在于，所述制造方法具有：配合揮發(fā)分含量低于30％的第1煤、揮發(fā)分含量為30％以上且總膨脹率為60％以上的第2煤、揮發(fā)分含量為30％～42％且總膨脹率低于60％的第3煤、以及揮發(fā)分含量大于42％且總膨脹率低于60％的第4煤之中的至少2種而得到配合炭的工序，以及進行所述配合炭的干餾的工序；其中，在所述得到配合炭的工序中，將所述配合炭中的所述第2煤和所述第3煤的總比例設(shè)定為80質(zhì)量％以上，將所述配合炭中的所述第2煤的比例設(shè)定為20質(zhì)量％以上，將所述配合炭中的所述第4煤的比例設(shè)定為5質(zhì)量％以下，將所述配合炭的剩余部分設(shè)定為所述第1煤。

本發(fā)明的焦炭的特征在于，每1g的直徑為1μm～10μm的氣孔的總?cè)萘繛?5mm³/g以上，轉(zhuǎn)鼓強度指數(shù)DI¹⁵⁰₁₅為70以上。

發(fā)明的效果