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[0037] 其中,含量全部為體積%。
[0038] 發明效果
[0039] 根據包含上述構成的本發明,能夠制造比現有的冶金用焦炭更高品質(更高強 度)的焦炭。在將這樣的高品質的焦炭在高爐中使用的情況下,有助于改善高爐等立式爐 內的透氣性,對于進行穩定作業是有效的。另外,根據本發明,能夠有效地利用以往很少使 用的惰質組成分的含量(總惰質組量)少的煤、即低惰質組煤,并且能夠削減表示煤化度 的程度的平均最大反射率(R〇)、表示粘結性的最高流動度(MF)大的昂貴的煤的配合量,因 此,能夠削減焦炭的制造成本。
【附圖說明】
[0040]圖1是表示單種煤的吉塞勒最高流動度(MF)與總惰質組量(TI)的關系的圖。
[0041] 圖2是通過干餾而得到的焦炭的顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0042] 發明人們對于各種煤的配合條件與焦炭強度的關系反復進行了深入研究。結果發 現,在根據通常的煤的最高流動度(MF)與總惰質組量(TI)的關系適量地配合總惰質組量 (TI)少的煤、即惰質組成分的含量少的低惰質組煤的情況下,焦炭強度意外地大幅提高,從 而開發了本發明。
[0043]根據以往的見解,例如,在非專利文獻2中記載的方法中,對于表示煤化度的程度 的平均最大反射率(R〇)為〇. 9~1. 2左右的煤,普遍的認識是,在總惰質組成分的含量(以 下,僅稱為"總惰質組量")為20~30體積%時,焦炭強度達到最大,無論總惰質組量與該 范圍相比是增多或減少,焦炭強度都降低。另外,在非專利文獻3中也公開了同樣的傾向, 仍然報道了:在總惰質組量為20~30體積%時,焦炭的轉鼓強度達到最大。這種傾向在專 利文獻1中也有公開,但根據其公開內容表明,總惰質組量為31%時,焦炭強度達到最大。 即,以往的見解指出了:在配合有總惰質組量少的煤的情況下,難以得到高強度的焦炭。 [0044]但是,發明人們發現,即使是總惰質組量少的煤、即低惰質組煤,但只要使最高流 動度(MF)和配合量適當,焦炭強度不僅不會降低,而且與通常的配合相比,反而焦炭強度 有時還會提尚。
[0045]圖1是表示各種單種煤(單個品種煤)的吉塞勒最高流動度(logMF)與總惰質組 量(TI)的關系的圖。如該圖所示,通常可知,總惰質組量(TI)少的煤的最高流動度大。為 了制造高強度的焦炭,重要的是在需要強化煤粒子之間的膠粘性的同時確保不生成伴隨發 泡的連通氣孔。關于這一點,最高流動度(MF)大時,可以期待膠粘性,但可能容易發泡,由 于連通氣孔的生成而使強度降低。因此,到目前為止的煤配合的想法普遍是以使混煤的最 高流動度(MF)適當的方式進行管理。
[0046] 但是,實際上,即使最高流動度(MF)相同,也存在總惰質組量(TI)不同的煤。該 煤的惰質組成分在軟化熔融狀態下也以固體存在,因此,軟化熔融物顯示出與漿料的物理 特性接近的性質。即,煤的惰質組成分的量多時,軟化熔融狀態下的表觀粘度增大。關于這 一點,認為最高流動度(MF)是測定一種表觀粘度,因此,對于最高流動度(MF)為相同水平 的煤而言,總惰質組量(TI)越多的煤(固相成分越多),則軟化熔融物中存在的液體成分的 粘度越小,反之,總惰質組量越少的煤,則軟化熔融物中的液體成分的粘度越大。認為液體 成分的粘度越低,則干餾中的氣孔的生長和合并越得到促進,越容易形成連通氣孔,從而容 易生成包含粗大的缺陷的焦炭。
[0047] 為了確認上述想法,發明人們對由現有的混煤(混煤a)得到的焦炭和由合計配合 有50質量%的總惰質組的含量為3. 5體積%以上且11. 7體積%以下并且最高流動度(MF) 為80ddpm以上且3000ddpm以下的低惰質組煤的混煤(混煤b)得到的焦炭的顯微結構進行 了考察。在此,基于現有方法的混煤a的品位為平均最大反射率(Ro) = 1. 00%、吉塞勒最高 流動度(logMF) = 2. 51ogddpm、總惰質組量(TI) = 34體積%,大量配合有低惰質組煤的混 煤b的品位為平均最大反射率(Ro) = 1. 00%、吉塞勒最高流動度(logMF) = 2. 21ogddpm、 總惰質組量(TI) = 18體積%。將比較兩種混煤在相同條件下進行干餾而得到的焦炭的顯 微鏡照片示于圖2。
[0048] 由圖2可知,與混煤a相比,在混煤b中,獨立地存在有接近圓形的氣孔,在混煤b 中,與基于現有配合的焦炭相比,氣孔的生長和合并得到抑制,也不易形成連通氣孔。在這 樣大量配合低惰質組煤的情況下,生成顯微結構與以往不同的焦炭是以前并不知曉、發明 人們新發現的見解。這樣,根據生成顯微結構與以往不同的焦炭暗示了 :低惰質組煤的利用 不是基于現有的配合技術的延伸的想法進行,而是應當基于新的配合基準進行。
[0049] 為了抑制連通氣孔的形成而制造高強度的焦炭,認為有效的是適當地活用總惰質 組量少、軟化熔融物中的液體成分的粘度高的煤,但尚不清楚具體的配合條件。很難認為總 惰質組量(TI)與連通氣孔的形成量及其對焦炭強度的影響存在線性關系,因此,發明人們 進行了大量的實驗,從而弄清了以下所示的最佳的煤性狀條件。
[0050] 由以上的說明可知,可以說為了通過使用低惰質組煤來提高焦炭強度,優選使用 煤粒子之間能夠良好的熔合、具有不形成連通氣孔的程度的最高流動度(MF)并且總惰質 組量(TI)低的煤,其范圍優選最高流動度(MF)為80ddpm以上且3000ddpm以下、總惰質組 量(TI)為3. 5體積%以上且11. 7體積%以下。
[0051] 在此,低惰質組煤的吉塞勒最高流動度(MF)的值低于80ddpm時,膠粘性不足。另 一方面,該值超過3000ddpm時,容易生成連通氣孔,從而不優選。更優選的MF值為80~ lOOOddpm,進一步優選為約 150ddpm~約 900ddpm。
[0052] 另外,低惰質組煤的總惰質組量(TI)低于3. 5體積%時,作為骨材而有助于提高 強度的惰質組量不足。另一方面,該量超過11. 7體積%時,通過使用低惰質組煤而帶來的 效果消失。更優選的TI為約4體積%~約10體積%。
[0053] 另外,這樣的低惰質組煤的配合比例過少(〈10質量% )時,難以表現出效果,反之 過多(>75質量% )時,混煤中的總惰質組量(TI)過低,作為由熔融成分來源的組織和惰質 組成分來源的組織構成的復合材料的特性消失,難以表現出強度。因此,低惰質組煤的優選 配合比例為10質量%以上且75質量%以下。優選為約20質量%~約75質量%,更優選 為約20質量%~約65質量%。
[0054] 另外,上述惰質組煤中的灰分也是與總惰質組組織同樣地在軟化熔融狀態下以固 體存在的成分。但是,在與碳質來源的惰質組成分比較的情況下,灰分的密度高,因此,體積 比例低,有更細地分散的傾向。因此,與總惰質組量(TI)相比影響度小,但優選灰分量也 低,其灰分量以干基的值計最優選為4. 8質量%以上且8. 6質量%以下。更優選為5. 0~ 8. 0質量%。
[0055] 需要說明的是,在本發明中,低惰質組煤在混煤中所占的配合量推薦為10~75質 量%,作為余量的煤,可以適當配合例如總惰質組量并非3. 5體積%以上且11. 7體積%以 下、吉塞勒最高流動度并非801ogddpm以上且3001ogddpm以下的強粘結煤/弱粘結煤、準 強粘結煤、低揮發煤或非粘結煤、改質煤等普通煤。其配合量為約25質量%~約90質量%。 另外,混煤可以包含粘結材料、油類、粉焦炭、石油焦炭、樹脂類、廢棄物等添加物。
[0056] 另外,如前所述,本發明中,上述的條件、即配合預定量的具有預定的最高流動度 (MF)和預定的總惰質組量(TI)的低惰質組煤是有效的。此外,為了確保始終穩定地作 為混煤的基質強度,優選將表示該混煤的煤化度的程度的平均最大反射率(R〇)調節至約 0? 95 ~約 1. 20%。
[0057] 實施例1
[0058] 該實施例示出對混煤進行干餾來制造焦炭時的試驗結果。該試驗中,使用作為普 通的強度支配因子的混