專利名稱：用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造高爐用焦炭時，加熱原料煤對其進(jìn)行改性·預(yù)處理的方法。
背景技術(shù)：
為確保高爐內(nèi)的通氣性，高爐作業(yè)用的焦炭，必須具備所希望的強(qiáng)度，至今，使用高品質(zhì)煤(強(qiáng)粘結(jié)性煤、粘結(jié)性煤)作為煉焦用原料煤。
但是，高品質(zhì)煤處于資源性的枯竭狀態(tài)，為了以滿足高爐作業(yè)所需的量、不間斷地制造、供應(yīng)高爐用焦炭，不得不將低品質(zhì)煤(非粘結(jié)性煤或微粘結(jié)性煤)直接作為主要原料大量地使用。
焦炭的強(qiáng)度，在很大程度上取決于煤的粘結(jié)性，因?yàn)榈推焚|(zhì)煤不能直接作為原料煤使用，所以，針對上述狀況，至今已提出了多種提高低品質(zhì)煤的粘結(jié)性的預(yù)處理技術(shù)方案。
其中，急速加熱非、微粘結(jié)性煤來改善煤的性狀(粘結(jié)性)是有效的方法。采用該方法的焦炭制造方法，有多種(例如，參閱特開平7-109465號公報、特開平7-118661號公報、特開平7-118662號公報、特開平7-126626號公報、特開平7-126653號公報、特開平7-126657號公報、特開平8-127779號公報、特開平8-209150號公報、特開平8-259956號公報和特開平9-118883號公報)。
例如，在特開平8-209150號公報中，公開了在干餾由粘結(jié)性煤40～90wt％、其余為非粘結(jié)性煤構(gòu)成的配合煤，制造高爐用焦炭的方法中，將非粘結(jié)性煤預(yù)熱到250～350℃以后，分級成粒徑小于等于0.3mm的微粉煤和粒徑大于0.3mm的粗粒煤，以1×103～1×105℃/分鐘的加熱速度，將該微粉煤急速加熱到非、微粘結(jié)性煤的軟化開始溫度至最高流動溫度之間的溫度區(qū)域，接著，在保持在從非、微粘結(jié)性煤的開始軟化溫度至最高流動溫度的溫度范圍的狀態(tài)下，以5～1000kg/cm2的壓力進(jìn)行熱成形以后，與預(yù)熱至250～350℃的粘結(jié)性煤和非、微粘結(jié)性煤的粗粒煤混合、裝入干餾爐。
上述方法，是本申請人著眼于非、微粘結(jié)性煤的熱特性而提出的方案，以預(yù)熱后分級、急速加熱分級微粉煤、急速加熱后的熱成形、與粘結(jié)性煤和分級粗粒煤的混合、干餾為基本工序，打破低品質(zhì)煤的焦炭強(qiáng)度的提高極限，同時在原料煤品種的擴(kuò)大和提高生產(chǎn)效率等方面也有良好效果的方案。
另外，本申請人，在特開平9-118883號公報中，提出了將裝入的煤預(yù)熱到250～350℃后，用旋風(fēng)分離器，將其分級成粗粒煤和微粉煤，向該微粉煤中添加非、微粘結(jié)性煤，將粘結(jié)系數(shù)調(diào)整到小于80％后，以100～1000℃/秒的加熱速度，急速加熱到350～480℃后，成塊化，接著，與粗粒煤混合后，用煉焦?fàn)t干餾制造高爐用焦炭的方法。
但是，至今提出或公開的方案通過急速加熱對原料煤的改性，由于多數(shù)場合下，將煤分成非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤，進(jìn)一步將非、微粘結(jié)性煤分級成微粉煤和粗粒煤，分別地急速加熱為前提，雖然在提高煤的性狀(粘結(jié)性)方面上是有效的，但是在直到裝入煉焦?fàn)t之前的工序不得不設(shè)這么多，在操作性上未必可取。
另外，本申請人以非、微粘結(jié)性煤的大量使用和原料煤的多樣化為目的，在特開平8-259956號公報中，提出了將非、微粘結(jié)性煤10～30重量％，其余為粘結(jié)性煤構(gòu)成的煤，在比該煤的軟化開始溫度低100℃到高10℃的溫度范圍，以1×102～1×106℃/分鐘的加熱速度急速加熱，然后，裝入煉焦?fàn)t進(jìn)行干餾的高爐用焦炭的制造方法。
上述方法是，配合非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤、急速加熱，在這一點(diǎn)上操作性的改善是可以預(yù)見的，但由于是非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤的混合煤的緣故，由粘結(jié)性改善帶來的焦炭強(qiáng)度提高未必穩(wěn)定，在這一點(diǎn)上仍有改進(jìn)的余地。
這樣，僅針對改善煤粘結(jié)性的急速加熱來看，至今已有各種優(yōu)良的方案，但在高爐用焦炭的制造中，今后為了提高高爐的操作性乃至生產(chǎn)效率，急待以增加非、微粘結(jié)性煤的用量為前提，進(jìn)行確保高于以往的焦炭強(qiáng)度的同時，大量地制造焦炭的技術(shù)的開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在高爐用焦炭的制造中，為了提高高爐的操作性以及生產(chǎn)性，今后仍有待開發(fā)以增加非、微粘結(jié)性煤的使用量為前提，確保高于以往的強(qiáng)度，大量制造焦炭的技術(shù)。
鑒于上述需求，本發(fā)明的目的在于提供可以進(jìn)一步提高焦炭強(qiáng)度、并且操作性好的煤的改性·預(yù)處理方法。
以往的煤改性方法，以非、微粘結(jié)性煤的處理狀態(tài)來影響焦炭的強(qiáng)度為前提，以粘結(jié)性程度區(qū)分煤，每種已區(qū)分的煤，根據(jù)其性狀、進(jìn)行急速加熱，作為基本思想。
但是，本發(fā)明人，鑒于在需要具有預(yù)定強(qiáng)度的高爐焦炭的制造中，必須超過粘結(jié)性煤的使用量、大量地使用非、微粘結(jié)性煤的現(xiàn)實(shí)，產(chǎn)生了以下的發(fā)明構(gòu)思。
即，(1)焦炭強(qiáng)度的提高，取決于大量的非、微粘結(jié)性煤的粘結(jié)性的提高程度(2)粘結(jié)性的提高未必是必須的少量的粘結(jié)性煤的粘結(jié)性提高，其結(jié)果對焦炭強(qiáng)度的提高上并沒有大的貢獻(xiàn)，所以(3)為實(shí)現(xiàn)粘結(jié)性提高的急速加熱中，非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤未必必須分開處理。
上述構(gòu)思，與以往的基本思想不同，是以不區(qū)分非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤為前提的。
然后，本發(fā)明人在上述構(gòu)思指導(dǎo)下，急速加熱非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤以各種比例混在的混合原料煤，加熱后、將微粉煤分級、成形，將成形煤與粗粒煤混合、干餾，檢測了焦炭強(qiáng)度。
其結(jié)果，本發(fā)明人，(4)確認(rèn)了在實(shí)現(xiàn)粘結(jié)性提高的急速加熱中，非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤未必必須分開，進(jìn)一步(5)發(fā)現(xiàn)了通過急速加熱非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤的混在的原料煤，可以穩(wěn)定將所要求的焦炭強(qiáng)度確保在以往的強(qiáng)度以上。
本發(fā)明，是根據(jù)上述的確認(rèn)和發(fā)現(xiàn)而完成的，其要點(diǎn)如下。
(1)一種用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，在加熱用于制造高爐用焦炭的原料煤，對其進(jìn)行改性·預(yù)處理的方法中，(a)將上述原料煤用流化床，以30～103℃/分鐘的加熱速度，急速加熱到300℃至原料煤開始軟化的溫度范圍，同時(b)將其分級成微粉煤和粗粒煤，接著(c)將上述微粉煤成形(2)一種用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，在加熱用于制造高爐用焦炭的原料煤，將其進(jìn)行改性·預(yù)處理的方法中，(a)將上述原料煤用流化床，以30～103℃/分鐘的加熱速度，急速加熱到250～350℃的溫度范圍，同時(b)將其分級成微粉煤和粗粒煤，接著(c)將上述微粉煤和粗粒煤分別在氣流式急速加熱器中，以103～105℃/分鐘的加熱速度，急速加熱到300℃到原料煤開始軟化的溫度范圍，接著(d)將上述微粉煤成形(3)如上述(1)或(2)中記載的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，上述原料煤，是非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤的混合煤。
(4)如上述(3)中記載的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，上述混合煤，含有10～70質(zhì)量％非、微粘結(jié)性煤。
(5)如上述(1)～(4)中任意一項中記載的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，從流化床底部加熱流化床的排氣和/或氣流式加熱器的排氣，并供入其中。
(6)如上述(1)～(5)中任意一項中記載的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，用上述流化床急速加熱原料煤的加熱速度為30℃/分鐘至不到90℃/分鐘。
(7)如上述(1)～(6)中任意一項中記載的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，上述微粉煤是粒徑為小于等于0.5mm的微粉煤、所述粗粒煤是粒徑為大于0.5mm的粗粒煤。
(8)如上述(2)～(7)中任意一項中記載的用于制造高爐用焦炭的原料煤，改性·預(yù)處理的方法，其特征在于，從上述氣流式急速加熱器的底部加熱煉焦?fàn)t排氣，并供入其中。
(9)如上述(2)～(8)中任意一項中記載的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，用上述氣流式急速加熱器急速加熱微粉煤的加熱速度是103～105℃/分鐘。
(10)如上述(2)～(9)中任意一項中記載的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，用上述氣流式急速加熱器急速加熱粗粒煤的加熱速度是103～105℃/分鐘。
(11)如上述(1)～(10)中任意一項中記載的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，將上述微粉煤成形為粒徑大于等于0.5mm的造粒煤。
根據(jù)本發(fā)明，由于可以不區(qū)分非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤，并顯著提高它們混在的焦炭原料煤的粘結(jié)性，所以，可以大量使用非、微粘結(jié)性煤，大量制造高爐用的高強(qiáng)度焦炭。
因此，本發(fā)明是可以提高高爐操作以及生產(chǎn)效率，十分有利于降低鑄鐵制造成本的方法。
附圖的簡單說明

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的圖。
圖2是表示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的圖。
圖3是示意地表示流化床結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示焦炭強(qiáng)度與急速加熱的形態(tài)(A、B、C)的關(guān)系圖。
圖5是表示焦炭強(qiáng)度與急速加熱的形態(tài)(a、b、c、d、e)的關(guān)系圖。
圖6是表示焦炭強(qiáng)度與急速加熱的形態(tài)(f、g、h、i、j)的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。圖1中，表示了本發(fā)明的一個實(shí)施形態(tài)。本發(fā)明中，將各品種煤A1～An直接(品種、性狀粘結(jié)性、不進(jìn)行粒度區(qū)分)儲存在配料貯槽1，作為原料煤A使用。
這一點(diǎn)，是與以往的原料煤的配制不同的，是本發(fā)明的第一特征(發(fā)明構(gòu)思的基本點(diǎn))。
非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤混合的原料煤A，輸送到流化床2，由從底部吹入的高溫氣體G1而流化，以30～103℃/分鐘的加熱速度急速加熱到300℃至原料煤A的開始軟化溫度的溫度范圍(加熱到達(dá)溫度范圍)。
本發(fā)明人，通過實(shí)驗(yàn)已確認(rèn)并公開了當(dāng)將特定品種的非、微粘結(jié)性煤，急速加熱(加熱速度102～105℃/分鐘)到300℃至該煤的軟化開始溫度(400～450℃)的溫度范圍時，粘結(jié)性提高，其結(jié)果，焦炭強(qiáng)度提高(例如，參閱專利文獻(xiàn)8)，本發(fā)明人對非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤的混合煤，也通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了當(dāng)將其急速加熱到上述加熱到達(dá)溫度范圍時，混合煤的粘結(jié)性提高，其結(jié)果，焦炭強(qiáng)度DI150/15提高。其結(jié)果示于圖4中。
另外，所謂焦炭強(qiáng)度DI150/15，是根據(jù)JIS K 2151，用滾筒試驗(yàn)機(jī)，對焦炭樣品沖擊150次以后，以15mm的篩上殘余的焦炭的比例表示的指標(biāo)。
圖4表示的3種(A、B、C)焦炭強(qiáng)度，是對含有10～70質(zhì)量％非、微粘結(jié)性煤的混合煤(非、微粘結(jié)性煤的開始軟化溫度400℃)，以表1所示的條件，分別進(jìn)行急速加熱的A、B、C情況下的焦炭強(qiáng)度。
從圖4可知，急速加熱B和C(非、微粘結(jié)性煤的開始軟化溫度加熱到達(dá)溫度區(qū)域的上限400℃＞到達(dá)溫度340℃＞300℃加熱到達(dá)溫度區(qū)域的下限)的焦炭強(qiáng)度，大幅度超過作為比較基礎(chǔ)的急速加熱A(到達(dá)溫度275℃＜300℃本發(fā)明的下限的焦炭強(qiáng)度。
表1

本發(fā)明中的原料煤，為非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤的混合煤，其混合比例沒有特別的限制，但是，非、微粘結(jié)性煤過多時，即使可以得到提高粘結(jié)性的效果，但不能制造出具有作為高爐用焦炭必要強(qiáng)度的焦炭，所以，將非、微粘結(jié)性煤的混合量上限定為70質(zhì)量％。
另外，非、微粘結(jié)性煤的混合量的下限，沒有特別的限制，但是從本發(fā)明的目的來看，優(yōu)選混合大于等于10質(zhì)量％。
其次，說明流化床中的流化加熱條件。
通過急速加熱而產(chǎn)生的原料煤的粘結(jié)性改善效果，是在將原料煤加熱到300℃或以上時才顯現(xiàn)，所以將加熱到達(dá)溫度區(qū)域的下限定為300℃。
通常，由于超過煤的開始軟化溫度加熱煤時，煤會分解產(chǎn)生氣體，粘結(jié)性變差，所以，將加熱到達(dá)溫度區(qū)域的上限定為原料煤的開始軟化溫度。
原料煤A是各種品種煤的混合煤，所以原料煤A的開始軟化溫度不能直接確定，但因?yàn)榧彼偌訜崾且蕴岣叻?、微粘結(jié)性煤的粘結(jié)性為目的的，所以，作為原料煤A的開始軟化溫度，可以采用原料煤A中的非、微粘結(jié)性煤的開始軟化溫度(約400～450℃)，或者也可以以該開始軟化溫度(約400～450℃)為基準(zhǔn)，考慮各種品種煤的混合比例等，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
另外，品種不同的非、微粘結(jié)性煤的開始軟化溫度中，也可以將最低的開始軟化溫度，用作原料煤A的開始軟化溫度。
用流化床2將原料煤A流化、急速加熱的高溫氣體G1，優(yōu)選200～500℃的中性乃至非氧化性氣體。
圖1中，表示了將煉焦?fàn)t(干餾爐)8的排氣G，在高溫氣體生成爐6中，用燃料F的燃燒熱加熱、生成高溫氣體G1的形態(tài)，但是，作為高溫氣體，也可以使用其它來源的氣體，另外，也可以另外作為高溫氣體生成的。
加熱速度不到30℃/分鐘時，由于不能將原料煤急速加熱到300℃或以上、只停留在預(yù)熱原料煤的程度，得不到提高粘結(jié)性的效果，所以，加熱速度定為大于等于30℃/分鐘，為了確保得到上述效果，加熱速度優(yōu)選大于等于40℃/分鐘。
另一方面，加熱速度超過103℃/分鐘時，必須將原料煤在流化床滯留的時間縮短至極其短，其時間設(shè)定困難，因此，有超過原料煤的開始軟化溫度加熱的危險。
將煤超過煤的開始軟化溫度加熱時，如上所述，由于煤會分解產(chǎn)生氣體，粘結(jié)性變差，所以，必須避免超過原料煤的開始軟化溫度的加熱。為此，將加熱速度定為103℃/分鐘或以下。
鑒于與滯留時間的關(guān)系，確實(shí)保證向原料煤的開始軟化溫度或以下的急速加熱，優(yōu)選將加熱速度定為小于等于150℃/分鐘、更優(yōu)選小于90℃/分鐘。
以上述流化加熱條件，流化、急速加熱的原料煤A中的粗粒煤B2，從流化床2排出、輸送、貯存在配料貯槽5。
上述原料煤A中的微粉煤B1，隨高溫氣體流輸送、進(jìn)入分級機(jī)(例如旋風(fēng)分離器)，作為微粉煤B1回收。
根據(jù)品種和含水量，煤的被粉碎性不同，粉碎后的粒度分布也不同，所以，本發(fā)明中，區(qū)別微粉煤和粗粒煤的臨界粒徑，并不限定于，特定的粒徑。
上述臨界粒徑，可以根據(jù)構(gòu)成原料煤的各品種煤的性狀、或非、微粘結(jié)性煤與粘結(jié)性煤的性狀、進(jìn)一步根據(jù)所期望的焦炭強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
通常，將0.5mm作為臨界粒徑，將小于等于0.5mm的煤作為微粉煤處理，超過0.5mm的煤作為粗粒煤處理，所以本發(fā)明中，也優(yōu)選作同樣的處理。
回收的微粉煤B2，用造粒機(jī)，成形為優(yōu)選大于0.5mm的球狀或枕型的造粒煤B1′。然后，造粒煤B1′被輸送到配料貯槽5，以與粗粒煤B2混合的狀態(tài)貯存。
對造粒煤的粒徑的上限，沒有特別的限定，但是為了實(shí)現(xiàn)與粗粒煤的均勻的混合，優(yōu)選不大于粗粒煤的粒徑(約6mm)。
造粒機(jī)4用哪個種類的造粒機(jī)都可以，而作為能將微粉煤成形為球狀或枕型的造粒機(jī)或造塊機(jī)，優(yōu)選例如雙輥擠壓型的成形機(jī)或輥壓成形機(jī)。
另外，用造粒機(jī)4造粒時，也可以在微粉煤B1中，適量混合強(qiáng)粘結(jié)微粉煤和/或粘結(jié)微粉煤(粒徑優(yōu)選小于等于0.5mm)、甚至其它的焦炭原料等。
另外，一部分粗粒煤B2通過高溫氣體輸送，用分級機(jī)3回收后，貯存到配料貯槽5。
在配料貯槽5內(nèi)，以混合狀態(tài)貯存的粗粒煤B2和造粒煤B1′，作為焦炭原料，適當(dāng)?shù)匮b入煉焦?fàn)t8、干餾、作為焦炭C，從煉焦?fàn)t排出。
這里，圖3中，示出了作為流化床的結(jié)構(gòu)例，示出了具有流化室2a～2d的橫長型的設(shè)備，將流化室2a和2b作為干燥預(yù)熱室(吹入另外供給的干燥預(yù)熱氣體G4)、將流化室2c和2d作為急速加熱室(吹入高溫氣體G1)，將從裝入口2e裝入的原料煤A干燥后、進(jìn)行流化、急速加熱，從排出口2f排出粗粒煤B2，將微粉煤B1與高溫氣體一起，從氣體排出口2g排出的橫長型結(jié)構(gòu)的流化床。
上述橫長型結(jié)構(gòu)的流化床，是干燥預(yù)熱后，進(jìn)行流化和急速加熱的設(shè)備，是在實(shí)現(xiàn)粘結(jié)性提高效果上被優(yōu)選的，但本發(fā)明的流化床，并不限于圖3所示的橫長型流化床。
本發(fā)明的流化床，只要具備可以將原料煤流化、同時急速加熱的結(jié)構(gòu)就可以，并不限于特定的結(jié)構(gòu)，例如，也可以是縱長型結(jié)構(gòu)。
下面，圖2中示出了本發(fā)明的另一實(shí)施形態(tài)。圖2中所示的實(shí)施形態(tài)，與流化床2和分級機(jī)3分別連接的氣流式急速加熱器7的連接點(diǎn)與圖1所示的實(shí)施形態(tài)不同，但如以下說明的那樣，在達(dá)到本發(fā)明的目的這一點(diǎn)上是相同的。
流化床2中，和圖1所示的實(shí)施形態(tài)中的流化床2相同地，用高溫氣體G1，以30～103℃/分鐘的加熱速度，將原料煤A急速加熱到250℃～350℃的溫度范圍。
這里，將流化床2中的煤的加熱溫度，規(guī)定在250℃或以上的理由，是為使急速加熱產(chǎn)生的原料煤的粘結(jié)性改善的效果更充分，規(guī)定在350℃或以下的理由，為了控制在將從流化床2排出的煤移動到氣流式加熱器期間，煤的熱分解反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，煤的粘結(jié)性下降。
接著，將用分級機(jī)3回收的微粉煤B1，從氣流式急速加熱器7的底部側(cè)面裝入其中，用從底部吹入的高溫氣體G2，以103～105℃/分鐘的加熱速度，再次急速加熱到300℃至原料煤開始軟化溫度的溫度范圍。
與高溫氣體G2一起，用分級機(jī)3(例如旋風(fēng)分離器)，回收從氣流式急速加熱器7的頂部排出的微粉煤B1，用造粒機(jī)4，優(yōu)選成形為粒徑大于等于0.3mm的球狀或枕型的造粒煤B1′。
然后，將造粒煤B1′輸送到配料貯槽5，以與粗粒煤B2混在的狀態(tài)貯存。
另外，同樣地，將從流化床2排出的粗粒煤B2，從氣流式急速加熱器7的底部側(cè)面裝入其中，由從底部吹入的高溫氣體G3，以103～105℃/分鐘的加熱速度，再次急速加熱到300℃至原料煤的開始軟化溫度的溫度范圍。
與高溫氣體一起，用分級機(jī)3(例如旋風(fēng)分離器)回收，從氣流式急速加熱器7的頂部排出的粗粒煤B2，輸送到配料貯槽5，以與造粒煤B1′混在的狀態(tài)貯存。
以混合狀態(tài)貯存在配料貯槽5內(nèi)的粗粒煤B2和造粒煤B1′，作為焦炭原料，適當(dāng)?shù)匮b入煉焦?fàn)t8中、進(jìn)行干餾、從煉焦?fàn)t排出焦炭C。
再次用氣流式急速加熱器，以103～105℃/分鐘的加熱速度，將用流化床急速加熱的微粉煤和粗粒煤，急速加熱到300℃至原料煤的開始軟化溫度的溫度范圍的理由，是為了使用流化床進(jìn)行的急速加熱產(chǎn)生的粘結(jié)性提高效果，與繼該急速加熱之后，用氣流式急速加熱器的進(jìn)行的急速加熱產(chǎn)生的粘結(jié)性提高效果發(fā)生協(xié)同作用，使非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤混在的原料煤的粘結(jié)性達(dá)到最大限度的提高。
本發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了上述協(xié)同效果，本發(fā)明正是以該發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的。
用氣流式急速加熱器的加熱速度的下限定為103℃/分鐘，這是因?yàn)樵谠俅蔚募彼偌訜嶂校訜崴俣炔坏?03℃/分鐘時，微粉煤和粗粒煤的粘結(jié)性的提高變得不均勻，其結(jié)果，存在不能穩(wěn)定地維持所希望的焦炭強(qiáng)度的危險。
因此，加熱速度大于等于103℃/分鐘即可，但是，用氣流式的急速加熱可以實(shí)現(xiàn)的加熱速度是105℃/分鐘左右，所以將其上限定為105℃/分鐘。
微粉煤和粗粒煤，以103～105℃/分鐘的加熱速度，均可以得到所要求的粘結(jié)性提高效果，但是，因?yàn)轶w積和質(zhì)量不同，所以，對微粉煤，優(yōu)選103～105℃/分鐘的加熱速度，對粗粒煤，優(yōu)選103～104℃/分鐘的加熱速度。
另外，關(guān)于微粉煤和粗粒煤的區(qū)分，如前所述。另外，關(guān)于從氣流式急速加熱器的底部吹入的高溫氣體G2和G3，與高溫氣體G1同樣，優(yōu)選200～500℃的中性乃至非氧化性氣體。
具體地說，如圖2所示，也可以是將焦炭爐8的排氣在高溫氣體生成爐中，用燃料F的燃燒熱加熱生成的氣體也可以。當(dāng)然，作為高溫氣體G2與G3，也可以使用從另外的來源來的氣體，另外，也可以是另外作為高溫氣體G2、G3來生成的氣體。
實(shí)施例下面，對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，實(shí)施例的條件是為確認(rèn)本發(fā)明的實(shí)施可能性和效果而采用的一個條件例，本發(fā)明不是限定于該條件例。本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明的宗旨、只要能達(dá)到本發(fā)明的目的的前提中，可以采用各種條件。
(實(shí)施例1)準(zhǔn)備由50質(zhì)量％非、微粘結(jié)性煤和50質(zhì)量％粘結(jié)性煤組成的原料煤，以表2所示的條件用流化床急速加熱原料煤，按圖1所示的實(shí)施形態(tài)，制造焦炭，測定焦炭強(qiáng)度DI150/15。另外，非、微粘結(jié)性煤的開始軟化溫度為400℃。
其結(jié)果示于表3和圖5中。按照本發(fā)明，可知急速加熱處理煤的場合(條件a和條件b)，可以提高焦炭強(qiáng)度、制造強(qiáng)度高的焦炭。
另外，表3中，為了對照，一并示出了以本發(fā)明范圍以外的條件，對上述原料煤實(shí)施急速加熱處理，制造焦炭的場合的強(qiáng)度(條件c、條件d、和條件e)。
表2

表3

可知由本發(fā)明得到的焦炭強(qiáng)度，作為高爐用焦炭是充分的。
(實(shí)施例2)準(zhǔn)備由50質(zhì)量％非、微粘結(jié)性煤和50質(zhì)量％粘結(jié)性煤組成的原料煤，以表4所示的條件，用流化床加熱處理煤，將粗粒煤和微粉煤分級后、進(jìn)一步再以表5所示的條件，用氣流式加熱器、分別急速加熱處理粗粒煤和微粉煤，根據(jù)圖2的實(shí)施形態(tài)，急速加熱處理煤以后，制造焦炭，測定焦炭強(qiáng)度DI150/15。另外，非、微粘結(jié)性煤的開始軟化溫度為400℃。
其結(jié)果示于表6和圖6中。由此可知按照本發(fā)明，急速加熱處理煤的時(條件f、與條件g)，可以提高焦炭強(qiáng)度、制造強(qiáng)度高的焦炭。
另外，表6中，為了對照，一并示出了以本發(fā)明范圍以外的條件，對上述原料煤實(shí)施急速加熱處理，制造焦炭的情況下的強(qiáng)度(條件h、條件i、和條件j)。
表4

表5


表6

可知由本發(fā)明得到的焦炭強(qiáng)度，作為高爐用焦炭是充分的。
另外，可推測由本發(fā)明所得到的焦炭強(qiáng)度的提，其中約50％是由流化床中的急速加熱而產(chǎn)生的。
權(quán)利要求
1.一種用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，在將用于制造高爐用焦炭的原料煤加熱，對其進(jìn)行改性·預(yù)處理的方法中，(a)用流化床，以30～103℃/分鐘的加熱速度，將所述原料煤急速加熱到300℃至原料煤的開始軟化溫度的溫度范圍的同時，(b)將其分級成微粉煤和粗粒煤，接著(c)將所述微粉煤成形。
2.一種用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，在將用于制造高爐用焦炭的原料煤加熱，對其進(jìn)行改性·預(yù)處理的方法中，(a)用流化床，以30～103℃/分鐘的加熱速度，將所述原料煤急速加熱到250℃～350℃的溫度范圍的同時，(b)將其分級成微粉煤和粗粒煤，進(jìn)一步(c)用氣流式急速加熱器，以103～105℃/分鐘的加熱速度，將所述微粉煤和粗粒煤分別急速加熱到300℃至原料煤的開始軟化溫度的溫度范圍，接著(d)將所述微粉煤成形。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性預(yù)處理方法，其特征在于，所述原料煤為非、微粘結(jié)性煤和粘結(jié)性煤的混合煤。
4.如權(quán)利要求3所述的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，所述混合煤含有10～70質(zhì)量％的非、微粘結(jié)性煤。
5.如權(quán)利要求1～4的任意一項所述的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，從所述流化床的底部，將流化床的排氣和/或氣流式加熱器的排氣加熱后送入其中。
6.如權(quán)利要求1～5的任意一項所述的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，用所述流化床急速加熱原料煤的加熱速度為30℃/分鐘到低于90℃/分鐘。
7.如權(quán)利要求1～6的任意一項所述的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，所述微粉煤的粒徑小于等于0.5mm、所述粗粒煤的粒徑大于0.5mm。
8.如權(quán)利要求2～7的任意一項所述的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，從所述氣流式急速加熱器的底部，將焦?fàn)t的排氣加熱后送入其中。
9.如權(quán)利要求2～8的任意一項所述的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，用所述氣流式急速加熱器急速加熱微粉煤的加熱速度為103～105℃/分鐘。
10.如權(quán)利要求2～9的任意一項所述的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，用所述氣流式急速加熱器急速加熱粗粒煤的加熱速度是103～105℃/分鐘。
11.如權(quán)利要求1～10的任意一項所述的用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，其特征在于，將所述微粉煤成形為粒徑為大于等于0.5mm的造粒煤。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于制造高爐用焦炭的原料煤的改性·預(yù)處理方法，該方法包括(a)用流化床，以30～10
文檔編號C10B57/00GK1613971SQ20041007470
公開日2005年5月11日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月11日
發(fā)明者加藤健次, 漥田征弘, 有馬孝, 佐佐木正樹, 松浦慎, 中居裕貴 申請人:社團(tuán)法人日本鋼鐵聯(lián)盟