焦炭的制造方法技术

本发明专利技术涉及的焦炭的制造方法包括如下步骤：制备步骤，配合2种以上的煤而制备混煤；搅拌混合步骤，通过对混煤进行搅拌混合而使由煤粒子凝聚而形成的混煤中的至少一部分准粒子破碎；和干馏步骤，通过将搅拌混合后的混煤装入焦炉中进行干馏而制造焦炭。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将混煤装入焦炉进行干馏而制造焦炭的。
技术介绍
一般而言，焦炉中，随着老化的进行产生各种作业故障。这样的作业故障中，无法 将制造出的焦炭排出到炉外的"挤出不畅"是极其严重的作业故障。其理由是发生"挤出不 畅"时，会迫使焦炭的制造时程（production schedule)发生变更，所以焦炭的制造量减少， 另外导致炉体损伤，所以焦炉的寿命变短。 发生"挤出不畅"的机理大致如下。在通常的室炉式焦炉的作业中，装入炭化室 内的混煤利用来自与炭化室邻接的燃烧室的热从炉壁侧起依次被干馏，生成焦炭饼（coke cake)。通常，焦炭饼本身因干馏而收缩，在炉壁与焦炭饼的外表面之间形成缝隙（以下，表 述为间隙）。通过形成间隙，使得焦炭饼向炉外的排出（挤出）变得容易。 然而，由于焦炭饼的收缩不充分而无法形成足够大小的间隙的情况下，挤出焦炭 饼时，因炉壁与焦炭饼的外表面之间的摩擦阻力变大而导致"挤出不畅"发生。另外，炉壁 表面的凹凸大的情况也同样因炉壁与焦炭饼的外表面之间的摩擦阻力变大而导致"挤出不 畅"发生。 炉壁表面的凹凸受伴随焦炉的老化而产生的炉壁砖的磨损、脱落以及附着在炉壁 的炭的生长等的影响而增加。因此，"挤出不畅"的发生频率随着焦炉的老化不可避免地增 加。鉴于这样的背景，在老化的焦炉的作业中，实施各种对策来实现"挤出不畅"的发生频 率的降低。 作为降低"挤出不畅"的发生频率的对策，湿煤作业作为最简单且有效的手段被广 泛采用，该湿煤作业是在不积极将混煤的水分量从堆积在货场（yard)的状态时的水分量 (随季节、天气变化但大致为8-14质量％)降低的情况下进行作业。通过增加混煤的水分 量，使混煤的装入堆积密度降低、间隙增加等，由于这些理由，减少挤出时的炉壁与焦炭饼 的外表面之间的摩擦阻力，能够减少"挤出不畅"的发生频率。 具体而言，专利文献1中记载了利用煤调湿设备调整混煤的水分量后在焦炉中对 混煤进行干馏的技术。详细而言，该技术基于预先测定的混煤的水分量与间隙的关系求出 确保所希望的间隙所需要的混煤的目标水分量。而且，该技术通过以煤调湿设备的输出侧 的混煤的总水分量为目标水分量的方式控制煤调湿设备的热输入量，从而减少"挤出不畅" 的发生频率。 另外，专利文献2中记载了对煤塔内的煤局部添加水，并介由装煤车将添加了水 的煤装入炭化室的技术，该煤塔向将煤装入炭化室的装煤车供给煤。采用该技术，通过使水 分量比其它煤高的煤偏聚在炭化室内的一部分，能够提高已提高水分量的煤部分的焦炭的 收缩率而增大间隙，能够降低"挤出不畅"的发生频率。 如上所述，增加混煤的水分量对于降低"挤出不畅"的发生频率是有效的。另一方 面，很多焦炉中，为了提高焦炭强度等，向混煤的预先处理工序中导入利用调湿设备、预热 设备降低混煤的水分量的工序。然而，降低伴随焦炉的老化的"挤出不畅"的发生频率成为 作业的首要事项。 因此，即便想要提高焦炭强度也不能降低混煤的水分量，混煤的水分量有增加趋 势。另一方面，为了使利用焦炉中制造的焦炭的高炉稳定地作业，必须确保高炉内的通气 性、通液性，强度、尤其是以JIS K 2151的旋转强度试验法测定的旋转强度优异的焦炭是必 不可少的。鉴于这样的背景，提出了提高焦炭强度的技术。 提高焦炭强度的技术大致分类成预先处理技术、配合技术和干馏技术。其中预先 处理技术能够在不导致混煤的成本增加的情况下，以不受焦炉的生产率制约的方式设计设 备，因此特别受重视。该预先处理技术若按对焦炭强度的处理方法分类，大致分为（1)提高 混煤的装入堆积密度的技术（以下，表述为技术（1))和（2)使混煤均质化的技术（以下， 表述为技术（2))这2种技术。 技术（1)的目的在于减小向焦炉装入混煤时的煤粒子间的空隙以使得对焦炭强 度有影响的气孔缺陷的个数减少。作为技术（1)的方法，有机械地压实混煤后装入焦炉的 方法，可例示装入一部分成型煤的方法、冲压法等方法。另外，还有通过减少混煤的水分量 而减弱煤粒子间的附着力从而提高装入堆积密度的方法，可例示煤调湿法、预热煤装炉法、 粉煤预压块技术（DAPS)、新一代焦炉技术（SCOPE-21)等方法（参照非专利文献1)。 与此相对，技术（2)的目的在于提高焦炭中强度最弱的部分的强度。煤本来就 由各种热特性、机械特性不同的组织构成，极其不均质。因此，由不均质的煤制造的焦炭 的组织也不均质。另一方面，焦炭这种脆性材料的强度一般以最弱环模型（weakest-link model)说明，由材料内存在的强度最弱的部分的强度决定。因此，只要使焦炭的组织均质 化，就能使焦炭内部的强度平均化，从而提高强度最弱的部分的强度，使焦炭整体的强度提 尚。 作为技术（2)的方法，有调整煤的粒度的方法（参照非专利文献1)。调整煤的粒 度的方法的基本目的是将煤粉碎成较细使焦炭的组织均质。另外，已知还有用转鼓混合机 等配煤机处理煤而提高煤的混合度，从而实现焦炭的组织的均质化的方法（参照非专利文 献2)。但是，根据现有的研宄，确认了焦炭的制造工艺中使用的混煤不需要通过配煤机，介 由输送中途的传送带的换载等就能充分地混合（参照非专利文献2)。因此，现在不使用配 煤机而实现焦炭的组织的均质化的炼焦工厂也很多。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特许第3985605号公报 专利文献2:日本特许第4830370号公报 非专利文献 非专利文献1:坂轮等著，"煤?焦炭"，2002年，日本钢铁协会，东京 非专利文献2:大越等，"焦炭循环（Coke circular)"，20卷，1971年，p. 271 非专利文献3 :山本等，"材料和工艺"，20卷，2007年，p. 876 非专利文献4:有马孝，"铁和钢"，87卷，2001年，p. 274 非专利文献5:漥田等，"铁和钢"，92卷，2006年，p. 833 非专利文献6:上坊等，"材料和工艺"，17卷，2004年，p. 618 非专利文献7 :佐藤等，"粉体工学会志"，30卷，1993年，p. 390
技术实现思路
然而，专利文献1、2记载的技术和技术（1)、（2)存在如下所示的问题点。 专利文献1记载的技术以抑制"挤出不畅"发生所需的间隙为目标值，通过控制混 煤的水分量来控制间隙。因此，专利文献1记载的技术在抑制"挤出不畅"发生的方面是有 效的，但无法抑制焦炭强度降低。另外，专利文献2记载的技术也同样通过控制混煤的水分 量来控制间隙，因此无法抑制焦炭强度降低。与此相对，技术（1)在提高焦炭强度方面是有 效的，但由于缩小间隙而无法抑制"挤出不畅"的发生。实际上，对于炉龄超过40年的老化 炉而言，如果降低混煤的水分量，则频繁发生"挤出不畅"，无法使焦炉稳定地作业，因此即 便牺牲焦炭强度也要在使混煤的水分量保持在高位的状态下进行作业。 另一方面，技术（2)不仅对提高焦炭强度，而且对确保间隙也是有效的（参照非专 利文献3)。然而，在混煤的水分量高的状态下，即便将混煤粉碎使粒径变细，煤粒子也会借 助水而凝聚，由于准粒子化而使粒径增大，由粉碎带来的均质化的效果降低。另外，混煤中 的准粒子的行为和准粒子对焦炭强度的影响尚未充分了解。因此，为了提高均质化的效果 需要将何种准粒子破坏到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炭的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：制备步骤，配合2种以上的煤而制备混煤；搅拌混合步骤，通过对所述混煤进行搅拌混合而使由煤粒子凝聚而形成的混煤中的至少一部分准粒子破碎；和干馏步骤，通过将搅拌混合后的混煤装入焦炉中进行干馏而制造焦炭。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：土肥勇介，深田喜代志，松井贵，本间道雄，篠原将浩，永山干也，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP