冶金用焦炭的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及通過對混煤中含有的煤的種類、配合量進行調節來制造高強度的冶金 用焦炭的方法。
【背景技術】
[0002] 在利用高爐制造生鐵時，首先，需要在高爐內交替地裝入鐵礦石類和焦炭，由此將 鐵礦石類和焦炭各自以層狀填充，利用從風口吹入的高溫熱風對鐵礦石類、焦炭進行加熱， 并且利用主要由焦炭產生的C0氣體將鐵礦石類還原并進行熔煉。為了穩定地進行這樣的 高爐的作業，提高爐內的透氣性、透液性是有效的，為此，需要使用強度、粒度和反應后的強 度等各特性優良的冶金用焦炭。尤其是強度被認為是特別重要的特性。
[0003]這樣，為了提高高爐等立式爐內的透氣性、透液性，使用高強度的冶金用焦炭是有 效的。該冶金用焦炭通常通過基于JISK2151中規定的旋轉強度試驗等強度測定來進行 強度管理。一般而言，煤通過干餾而軟化熔融，相互粘結而形成焦炭。因此，焦炭的強度受 到煤的軟化熔融特性的很大影響，因此，為了提高焦炭的強度，需要準確地評價煤的軟化熔 融特性。該軟化熔融特性是指將煤加熱時軟化熔融的性質，通常可以通過軟化熔融物的流 動性、粘度、膠粘性、膨脹性等進行評價。
[0004]作為測定煤的軟化熔融特性、即煤的軟化熔融時的流動性的一般方法，可以列舉 基于JISM8801中規定的吉塞勒塑性計法的煤流動性試驗方法。該吉塞勒塑性計法為如 下方法：將粉碎至425ym以下的煤裝入坩堝，以預定的升溫速度進行加熱，利用刻度盤讀 取施加了預定的轉矩的攪拌棒的旋轉速度，并用ddpm(dialdivisionperminute，每分鐘 刻度盤度）來表示。
[0005]另外，煤通常混合存在有加熱時軟化熔融的活性成分和加熱時不軟化熔融的惰質 組成分，惰質組成分通過活性成分而膠粘。因此，焦炭強度受到活性成分量與惰質組成分量 的平衡的強烈影響，特別是認為惰質組成分量如何是重要的。
[0006]作為測定惰質組成分量的一般方法，可以列舉JISM8816中規定的煤的微細組織 成分測定方法。該方法為如下方法：將粉碎至850ym以下的煤與熱塑性或熱固性的粘合劑 混合并形成煤磚，對被測表面進行研磨后，使用顯微鏡來辨別光學性質和形態學性質。該方 法中，關于試樣中的各微細組織成分的含有率，以按各成分測定的個數的百分率作為容量 百分率。可以使用通過上述方法求出的微細組織成分的含量，利用下述（1)式求出總惰質 組量（TI)。
[0007]總惰質組量（％)=絲質體（％) +微粒體（％) +(2/3)X半絲質體（％)+礦物質 (% ) …⑴
[0008]在此，含量全部為體積％。
[0009]需要說明的是，礦物質的含量可以使用JISM8816中記載的帕爾（Parr)公式由 無水基質的灰分和無水基質的總硫分計算來求出。
[0010] 關于用于制造高強度焦炭的煤配合的想法，基本方法是將煤的構成成分大致分為 不軟化熔融的纖維質部分（惰質組成分）和軟化熔融的粘結部分（活性成分）這兩種并分 別進行優化（非專利文獻1)。而且，通常的方法是，發展該有關煤配合的想法，基于煤化度 參數和粘結性參數這兩種性狀進行配合設計。
[0011] 作為上述煤化度參數，可以列舉JISM8816的鏡質組平均最大反射率（Ro)、煤 揮發成分等。另外，作為上述粘結性參數，可以列舉最高流動度（MF)、CBI(Composition BalanceIndex:組織平衡指數）（例如，非專利文獻2)。需要說明的是，該CBI是基于以下 想法的指數：存在與混煤中含有的惰質組成分的量相適應的最佳的粘結成分的量、這兩種 成分的比率越接近最佳值則焦炭強度越高。
[0012] 另外，在專利文獻1中，報道了：考慮到平均最大反射率（Ro)、最高流動度（MF)、總 惰質組量（TI)的相互關系，并將平均最大反射率（Ro)、最高流動度（MF)設定為預定值時得 到的焦炭強度根據總惰質組量（TI)的值顯示出向上凸的拋物線狀的關系，強度達到最大 的惰質組成分的量根據最高流動度（MF)的大小而改變。
[0013]在專利文獻2中，報道了由包括最高流動度（MF)、總惰質組量（TI)在內的各種各 樣的原料煤性狀來推定焦炭強度的方法。
[0014] 現有技術文獻
[0015] 專利文獻
[0016] 專利文獻1:日本特開2007-246593號公報
[0017] 專利文獻2:日本特開昭61-145288號公報
[0018] 非專利文獻
[0019] 非專利文獻1 :"燃料協會誌"城著、Vol. 26、1947年、p. 1-p. 10
[0020] 非專利文獻 2:Schapiro等著："Proc.BlastFurnace,CokeovenandRaw Materials"、Vol. 20、1961 年、p. 89-p. 112
[0021] 非專利文獻3 :"燃料協會誌"奧山等著、Vol. 49、1970年、p.736-p. 743
【發明內容】
[0022] 發明所要解決的問題
[0023] 在高爐作業時，如果使用低強度的冶金用焦炭，則可能會使高爐內粉的產生量增 加而導致壓力損失的增大，從而導致作業不穩定并且爐內的氣體的流動局部性集中的所謂 偏流這樣的故障。另外，在制造冶金用焦炭的情況下，為了得到焦炭品質穩定和高強度的冶 金用焦炭，使用將多個品種的煤以預定的比例配合而得到的混煤作為原料。
[0024] 作為影響焦炭的品質的煤性狀，平均最大反射率（Ro)、最高流動度（MF)等指標是 重要的，為了制造高強度的冶金用焦炭，需要提高這些特性。但是，平均最大反射率（R〇)、最 高流動度（MF)大的高品質的煤價格昂貴，單純地提高這些高品質的煤的配合率會直接導 致焦炭制造成本的增加，因此不是上策。
[0025] 對于混煤的性狀，從構成該混煤的單種煤性狀的加成性成立以及品質管理的簡便 性出發，通常用混煤平均品位來管理。但是，對于構成混煤的煤對焦炭品質分別產生何種影 響、何種煤可以有效地提高焦炭強度，不清楚的地方很多，有時也得不到設想的強度。
[0026] 特別是對于煤中的總惰質組量對焦炭強度的影響尚未充分進行研究，尤其是關于 有效利用總惰質組量少的煤來得到高強度的冶金用焦炭的方法幾乎沒有見解。
[0027] 本發明的目的在于提出用于制造強度等品質優良的冶金用焦炭的方法。特別是， 本發明提供活用以往很少作為焦炭制造用原料使用的惰質組成分含量少的煤（低惰質組 煤）來制作高強度的焦炭的技術。
[0028] 用于解決問題的方法
[0029] 作為能夠解決上述問題且對于達到上述目的有效的方法，在本發明中，提出了一 種冶金用焦炭的制造方法，其為對由多個品種的煤構成的混煤進行干餾來制造冶金用焦炭 的方法，其特征在于，作為上述混煤，使用配合有10質量％以上且75質量％以下的最高流 動度為80ddpm以上且3000ddpm以下并且總惰質組量為3. 5體積％以上且11. 7體積％以 下的低惰質組煤的混煤。
[0030] 本發明中，認為下述方法是用于解決上述問題的更優選的方法：
[0031] (1)作為上述混煤，使用配合有20質量％以上且75質量％以下的低惰質組煤的混 煤；
[0032] (2)上述低惰質組煤的最高流動度為80ddpm以上且低于lOOOddpm并且總惰質組 量為3. 5體積％以上且11. 7體積％以下；
[0033] (3)上述混煤中含有的低惰質組煤的灰分量為4. 8質量％以上且8. 6質量％以 下；
[0034] (4)上述最高流動度為依據基于JIS8801中規定的吉塞勒塑性計法的煤流動性 試驗方法進行測定而得到的值；
[0035] (5)上述總惰質組量為依據JISM8816中規定的煤的微細組織成分測定方法并應 用下述式而求出的值，
[0036] 總惰質組量（％)=絲質體（％) +微粒體（％) +(2/3)X半絲質體（％)+礦物質 (%