[發明專利]冶金用焦炭的制造方法以及用于制造冶金用焦炭的粘結材料

有效

• 申請號: 201180051528.6
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN103189474A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 土肥勇介;下山泉;深田喜代志;山本哲也;角廣行
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C10B57/04
• 分類號: C10B57/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張平元

技術領域

本發明涉及冶金用焦炭的制造方法、以及在該制造方法中使用的粘結材料。特別涉及按照使用對加熱干餾時的軟化熔融特性進行評價的新方法確定的基準而選定或制備的粘結材料、以及使用該粘結材料制造高強度的冶金用焦炭的方法

背景技術

在作為煉鐵法最普遍進行的高爐法中使用的焦炭承擔著鐵礦石的還原材料、熱源、間隔件等作用。為了使高爐穩定高效地操作，重要的是要保持高爐內的通氣性，因此，要求制造強度高的焦炭。焦炭是通過將粉碎、并調整粒度后的各種焦炭制造用煤配合而成的混煤在焦炭爐內干餾來制造。焦炭制造用煤在干餾中于大約300℃～550℃的溫度范圍內發生軟化熔融，并且同時伴隨著揮發成分的產生而發泡、膨脹，從而各粒子相互粘接而成為塊狀的半焦。半焦在隨后升溫至1000℃附近的過程中收縮，從而燒固而成為堅固的焦炭。因此，煤軟化熔融時的粘接特性會對干餾后的焦炭強度及粒徑等性狀帶來重大影響。

另外，為了增強焦炭制造用煤(混煤)的粘接，一般采用向混煤中添加在煤軟化熔融的溫度范圍內顯示出高流動性的粘結材料來制造焦炭的方法。這里，所謂粘結材料具體是指焦油瀝青、石油系瀝青、溶劑精制煤、溶劑萃取煤等。這些粘結材料也與煤一樣，軟化熔融時的粘接特性會對干餾后的焦炭性狀帶來重大影響。

如上所述，煤及粘結材料的軟化熔融特性在很大程度上左右著干餾后的焦炭性狀及焦餅構造，因此極其重要，歷來一直在積極探索其測定方法。特別是，作為焦炭的重要品質的焦炭強度在很大程度上受到其原料的煤性狀、特別是煤化度和軟化熔融特性的影響。軟化熔融特性是指加熱煤時發生軟化熔融的性質，通常，通過軟化熔融物的流動性、粘度、粘接性、膨脹性等來測定、評價。

煤的軟化熔融特性中，作為測定軟化熔融時的流動性的一般方法，可以舉出：JIS?M8801規定的采用吉澤勒塑性儀法進行的煤流動性試驗方法。吉澤勒塑性儀法如下：將粉碎至425μm以下的煤放入到規定的坩堝中，以規定的升溫速度進行加熱，通過刻度盤讀取施加了規定轉矩的攪拌棒的轉速，用ddpm(旋轉速度用刻度盤，dial?division?per?minute)表示。

吉澤勒塑性儀法是測定轉矩恒定的攪拌棒的轉速，與此相對，也設計了通過定轉速方式測定轉矩的方法。例如，在專利文獻1中記載了在使轉子以恒定的轉速旋轉的同時測定轉矩的方法。

另外，存在以測定對于軟化熔融特性具有物理意義的粘性為目的的利用動態粘彈性測定裝置進行的粘度測定方法(例如，參照專利文獻2)。動態粘彈性測定是指對粘彈性體周期性地施加力時所表現出的粘彈性行為的測定。專利文獻2所述的方法的特征在于，通過測定得到的參數中的復粘性系數評價了軟化熔融煤的粘性，且能夠測定任意剪切速度下的軟化熔融煤的粘度。

另外，還報道了作為煤的軟化熔融特性，利用活性炭或玻璃珠測定了相對于它們的煤軟化熔融物粘接性的例子。方法如下：將少量的煤試料在被活性炭、玻璃珠從上下方向夾持的狀態下加熱，軟化熔融后進行冷卻，從外觀來觀察煤與活性炭、玻璃珠之間的粘接性。

作為測定煤軟化熔融時的膨脹性的一般方法，可以舉出JIS?M8801中規定的膨脹計法。膨脹計法如下：將粉碎至250μm以下的煤按照規定的方法成型，放入規定的坩堝中，以規定的升溫速度進行加熱，通過配置于煤上部的檢測桿來測定煤的位移的經時變化。

另外，還已知改善了煤軟化熔融時產生的氣體的透過行為的煤膨脹性試驗方法以用于模擬焦炭爐內的煤軟化熔融行為(例如，參照專利文獻3)。該方法如下：在煤層與活塞之間、或者煤層與活塞之間和煤層的下部配置透過性材料，增加由煤產生的揮發成分和液態物質的透過路徑，從而使測定環境更接近焦炭爐內的膨脹行為。同樣地，還已知在煤層上配置具有貫穿路徑的材料，一邊施加載荷一邊對煤進行微波加熱來測定煤的膨脹性的方法(參照專利文獻4)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平6-347392號公報

專利文獻2：日本特開2000-304674號公報

專利文獻3：日本專利第2855728號公報

專利文獻4：日本特開2009-204609號公報

非專利文獻

非專利文獻1：諸富等著：《燃料協會志(燃料協會誌)》，Vol.53，1974年，p.779-790

非專利文獻2：宮津等著：《日本鋼管技報(日本鋼管技報)》，vol.67，1975年，p.125-137

發明內容

發明要解決的問題