專利名稱：：焦炭處理系統(tǒng)及焦炭處理方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及用于對從焦炭爐向高爐搬運的焦炭進行處理的焦炭處理系統(tǒng)及焦炭處理方法。
背景技術：
：作為提高煤炭在焦炭爐中經(jīng)干餾而生成的焦炭的強度的方法，一般是改變煤炭的配合構成，但是作為其他方法，提出了在焦炭爐中生成的焦炭的干式滅火設備(冷卻裝置)中，對焦炭實施規(guī)定處理的方法等(例如，專利文獻1和2)。在專利文獻l中，公開了下述技術，即，將焦炭投入到干式滅火設備的反應器(冷卻塔)的上部笫一區(qū)域，從上部第一區(qū)域的下部吹入烴化物使其向上方流通，使惰性氣體在下部第二區(qū)域中流通。在專利文獻2中，公開了下述技術，即，根據(jù)干式滅火設備的預燃室部內的焦炭裝料分布，改變從多個空氣吹入噴嘴的空氣吹入量或空氣吹入角度。專利文獻1:日本特開平5-70779號公報專利文獻2:日本特開2003-3172號公報
發(fā)明內容在上述專利文獻l、專利文獻2那樣的方法中，由于必須導入具有復雜構造的干式滅火設備，因此存在花費較高成本之類的問題。本發(fā)明鑒于上述實際情況而完成，其目的在于提供能夠以更簡單的構成使焦炭的強度提高的焦炭處理系統(tǒng)及焦炭處理方法。第一個本發(fā)明的焦炭處理系統(tǒng)，是用于對從焦炭爐向高爐搬運的焦炭進行處理的焦炭處理系統(tǒng)，其特征在于，具備溶液散布裝置，所述溶液散布裝置通過對從所述焦炭爐向所述高爐搬運的所述焦炭，散布由含有有機化合物的水溶液構成的有機系溶液，而使該有機系溶液附著于所述焦炭上，并且利用所述焦炭的熱使該有機系溶液的水分蒸發(fā)，以所述有機化合物被覆所述焦炭。根據(jù)這種構成，對從焦炭爐向高爐搬運的焦炭散布的有機系溶液，附著于該焦炭，并且其水分因焦炭的熱而蒸發(fā)，由此以該有機系溶液中所含的有機化合物被覆焦炭。這樣，通過以有機系化合物被覆焦炭，就可以抑制焦炭的粉化，而使強度提高。尤其是，由于僅是將有機系溶液向焦炭散布的構成，因此無需導入具有復雜結構的設備等，能夠以更簡單的構成使焦炭的強度提高。第二個本發(fā)明的焦炭處理系統(tǒng)，其特征在于，具備用于將從所述焦炭爐搬運的所述焦炭冷卻的冷卻裝置，所述溶液散布裝置對利用所述冷卻裝置冷卻后的所述焦炭散布所述有機系溶液。根據(jù)這種構成，對冷卻后的焦炭散布的有機系溶液的水分因焦炭的余熱而蒸發(fā)，焦炭被該有機系溶液中所含的有機化合物所被覆。由此，能夠以有機化合物良好地被覆冷卻后的焦炭，因此可以有效地使焦炭的強度提高.笫三個本發(fā)明的焦炭處理系統(tǒng)，其特征在于，所述有機化合物的熱分解開始溫度比利用所述冷卻裝置冷卻后的所述焦炭的溫度高.根據(jù)這種構成，由于可以防止對冷卻后的焦炭散布的有機系溶液中所含的有機化合物，因焦炭的余熱而發(fā)生熱分解，因此可以以有機化合物良好地被覆冷卻后的焦炭，可以有效地使焦炭的強度提高。第四個本發(fā)明的焦炭處理方法，是用于對從焦炭爐向高爐搬運的焦炭進行處理的焦炭處理方法，其特征在于，具備溶液散布步驟，所述溶液散布步驟為，通過對從所述焦炭爐向所述高爐搬運的所述焦炭，散布由含有有機化合物的水溶液構成的有機系溶液，而使該有機系溶液附著于所述焦炭上，并且利用所述焦炭的熱使該有機系溶液的水分蒸發(fā)，以所述有機化合物被覆所述焦炭。根據(jù)這種構成，可以提供一種發(fā)揮與上述第一個本發(fā)明的焦炭處理系統(tǒng)同樣效果的焦炭處理方法。第五個本發(fā)明的焦炭處理方法，其特征在于，具備用于將從所述焦炭爐搬運的所述焦炭冷卻的冷卻步驟，所述溶液散布步驟對通過所述冷卻步驟冷卻后的所述焦炭散布所述有機系溶液。根據(jù)這種構成，可以提供一種發(fā)揮與上述第二個本發(fā)明的焦炭處理系統(tǒng)同樣效果的焦炭處理方法。第六個本發(fā)明的焦炭處理方法，其特征在于，所述有機化合物的熱分解開始溫度比通過所述冷卻步驟冷卻后的所述焦炭的溫度高。根據(jù)這種構成，可以提供一種發(fā)揮與上述第三個本發(fā)明的焦炭處理系統(tǒng)同樣效果的焦炭處理方法。根據(jù)本發(fā)明，通過僅將有機系溶液向焦炭散布的構成，以有機化合物被覆焦炭，可以抑制焦炭的粉化，因此無需導入具有復雜結構的設備等，能夠以更簡單的構成使焦炭的強度提高。圖l是示出了本發(fā)明的一個實施方式中的焦炭處理系統(tǒng)的一例的框圖。圖2是示出了經(jīng)圖1中的焦炭處理系統(tǒng)進行處理的一例的流程圖。圖3是示出了經(jīng)強度試驗測得的、聚乙烯醇對焦炭的附著量與強度(DI15G15)之間的關系的圖。圖4是示出了對基礎焦炭和附著有聚乙烯醇的焦炭進行C02反應試驗時的氣體組成的圖。符號說明1焦炭爐2CDO3溶液散布裝置4高爐55搬運路6有機系溶液具體實施例方式圖1是示出了本發(fā)明的一個實施方式的焦炭處理系統(tǒng)的一例的框圖。該焦炭處理系統(tǒng)，具備焦炭爐1、CDQ(干式滅火設備)2、溶液散布裝置3及高爐4等，對從焦炭爐1向高爐4搬運的焦炭進行處理。即，在焦炭爐1中煤炭經(jīng)干餾而生成的焦炭在介由搬運路5而搬運至高爐4的過程中，利用CDQ2、溶液散布裝置3等來實施各種處理。從焦炭爐l搬出的焦炭是赤熱的焦炭，通過CDQ2的干式滅火處理而冷卻到規(guī)定溫度以下。該CDQ2構成了用于將從焦炭爐l搬運的焦炭冷卻的冷卻裝置。經(jīng)CDQ2冷卻后的焦炭的溫度優(yōu)選為200'C以下，也可以i殳定在例如130。C190。C的溫度范圍內。溶液散布裝置3是對從焦炭爐1向高爐4搬運的焦炭散布由含有有機化合物的水溶液構成的有機系溶液6的裝置，在該例中，成為對經(jīng)CDQ2冷卻后的焦炭散布有機系溶液6。溶液散布裝置3優(yōu)選為對經(jīng)CDQ2冷卻后的焦炭立即散布有機系溶液6，為此，如圖1所示，可以將溶液散布裝置3設置為緊挨著CDQ2，也可以以不使有機系溶液6發(fā)生熱分解的方式，將溶液散布裝置3組裝在CDQ2上。上述有機系溶液6是在使有機化合物溶解于水中的狀態(tài)下具有粘接性的溶液，可以使用例如，聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯樹脂溶液、聚苯乙烯樹脂溶劑、a-烯烴系粘接劑等。通過對從焦炭爐1向高爐4搬運的焦炭散布這種有機系溶液6，使該有機系溶液6附著于焦炭上，并且利用焦炭的熱使該有機系溶液6的水分蒸發(fā)，就能夠以該有機系溶液6中所含的有機化合物被覆焦炭。即，有機系溶液6中所含的有機化合物作為被覆焦炭表面的有機系被覆劑發(fā)揮功能。通過這樣以有機化合物被覆焦炭，可以抑制焦炭的粉化而使強度提高。尤其是由于僅是將有機系溶液6向焦炭散布的構成，因此無需導入具有復雜結構的設備等，能夠以更簡單的構成使焦炭的強度提高。此外，在該例中，由于對經(jīng)CDQ2冷卻后的焦炭散布有機系溶液6，因此該有機系溶液6的水分因焦炭的余熱而蒸發(fā)，從而焦炭被有機系溶液6中所含的該有機化合物所4皮覆。由此，可以良好地以有機化合物被覆冷卻后的焦炭，因此可以有效地提高焦炭的強度。上述有機化合物，優(yōu)選其熱分解開始溫度比利用CDQ2冷卻后的焦炭的溫度高，例如熱分解開始溫度可以是200。C以上。由此，可以防止而發(fā)生熱分解，因此可以良好地以有機化合物被覆冷卻后的焦炭，可以有效地使焦炭的強度提高。另夕卜，有機系溶液6中所含的有機化合物的濃度優(yōu)選為lwt。/。以上，以上述有機化合物為聚乙烯醇時為例，優(yōu)選為l~12.5wt%(飽和點).從減少用于使水分蒸發(fā)的能量的觀點出發(fā)，上述濃度優(yōu)選在飽和點以下盡可能地高。圖2是示出了經(jīng)圖1的焦炭處理系統(tǒng)進行處理的一例的流程圖。在焦炭爐1中煤炭經(jīng)干餾而生成的焦炭，在從焦炭爐l搬出到搬運路5后(步驟S101),通過CDQ2的千式滅火處理而被冷卻(步驟S102:冷卻步驟)。然后，通過對經(jīng)CDQ2冷卻后的焦炭，由溶液散布裝置3散布有機系溶液6(步驟S103:溶液散布步驟)，該有機系溶液6附著在焦炭上。在焦炭上附著的有機系溶液6,其水分因焦炭的熱而蒸發(fā)，焦炭被該有機系溶液6中所含的有機化合物所被覆(步驟S104)。焦炭優(yōu)選其表面整體被有機化合物所被覆，但即使是僅一部分表面被被覆時，也可以使焦炭的強度提高。這樣，表面被覆有有機化合物的焦炭介由搬運路5被搬入到高爐4中(步驟S105)。在本實施方式中，對于溶液散布裝置3為對經(jīng)CDQ2冷卻后的焦炭散布有機系溶液6這樣的構成進行說明，但是不限于該構成，也可以是在從焦炭爐1搬出，到介由搬運路5而運送到CDQ2之間，對焦炭散布有機系溶液6這樣的構成。<實施例>以下，對于使用以作為有機化合物一例的聚乙烯醇(PVA)被覆的焦炭進行的強度試驗進行說明。在進行該試驗之前的前處理工序是，采取經(jīng)CDQ2冷卻后的焦炭，制作根據(jù)JIS(日本工業(yè)標準)的標準K2151的轉鼓試驗用的試樣。然后，將該轉鼓試驗用的試樣浸入聚乙烯醇溶液中l(wèi)分鐘后，使取出的試樣的水分干燥，制成由以聚乙烯醇被覆的焦炭形成的供試樣。然后，根據(jù)JIS的標準K2151中規(guī)定的通常的評價方法，利用轉鼓試驗機使如上述那樣制成的供試樣旋轉150次后，評價強度。圖3是示出了經(jīng)強度試驗測得的、聚乙烯醇對焦炭的附著量與強度(DI1SG15)之間的關系的圖.從該圖可知，聚乙烯醇對焦炭的附著量越是增加，則DI"5的值越高，焦炭的強度提高了。尤其是聚乙烯醇的附著量為0.01kg/kg以上時，與未附著聚乙烯醇的基礎焦炭(Base)相比，DI"s的值大幅提高了。由以上那樣的實驗結果可知，通過使聚乙烯醇對焦炭的附著量增加，就可以實現(xiàn)焦炭的高強度化。此外，通過控制聚乙烯醇對焦炭的附著量，也可以控制焦炭的強度。接著，對附著有聚乙烯醇的焦炭在C02反應試驗時產(chǎn)生的氣體進行了測定。具體來講，在焦炭中配合聚乙烯醇10%，使用小型千餾爐，在CO;j氣氛中在IOOO'C反應2小時。然后，將反應后的氣體捕集到泰德拉采樣袋中，使用氣相色鐠法對該捕集到的氣體的氣體組成進行分析。此外，對未附著聚乙烯醇的僅是基礎焦炭也實施同樣的試驗。圖4是示出了對基礎焦炭和附著有聚乙烯醇的焦炭進行C02反應試驗時的氣體組成的圖。在該圖4中，左側示出了基礎焦炭在反應時的氣體組成，右側示出了附著有聚乙烯醇的焦炭在反應時的氣體組成。從該圖中可知，通過配合聚乙烯醇，不飽和重烴的量增加，氣體的發(fā)熱量(卡路里)增加。根據(jù)通過上述這樣的試驗而得到的各氣體的發(fā)生率(％),計算出各氣體的卡路里。即，經(jīng)熱分解而產(chǎn)生的各氣體的每lNn^的卡路里乘以各氣體的發(fā)生率，除以100。例如，嘗試以產(chǎn)生的氣體中的氫(H2)為例時，僅焦炭反應時的氫的發(fā)生率為1.61%。并且，氫的發(fā)熱量為2570kcal/Nm3。因此，每1Nm3的產(chǎn)生氣體的氫的發(fā)熱量如下式所示。同樣地，對于在實驗中產(chǎn)生的其他氣體，也可以從其組成中求出每lNnr發(fā)生氣體貢獻的發(fā)熱量。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>此外，根據(jù)在焦炭中配合聚乙烯醇而發(fā)生反應時的各氣體的發(fā)生率B、僅使焦炭反應時的各氣體的發(fā)生率C、以及聚乙烯醇相對于焦炭的配合率D,利用下述數(shù)學式(a)，可以求出僅使聚乙烯醇反應時各氣體的氣體發(fā)生率A。如此得到的各氣體的發(fā)生率乘以每1Nm"的發(fā)生氣體的卡路里，并除以100，由此可以求出僅使聚乙烯醇反應時的熱分解而產(chǎn)生的氣體的每lNi^的各氣體產(chǎn)生的發(fā)熱量。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>A:僅PVA的氣體發(fā)生比例(kg/kg)B:PVA和焦炭配合時的氣體發(fā)生比例(kg/kg)C:僅焦炭的氣體發(fā)生比例(kg/kg)D:PVA的配合率(kg/kg)在下述表l中，分別示出了僅使焦炭(基礎焦炭)反應時、在焦炭中配合聚乙烯醇而反應時、以及由數(shù)學式a算出的僅使聚乙烯醇反應時，經(jīng)以上那樣演算出的各氣體的發(fā)熱量，并且示出了在各種情況下的各氣體的發(fā)熱量的合計值。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根據(jù)該表l可知，通過在焦炭中配合聚乙烯醇10%，與僅使焦炭反應的情況相比，重烴的量增加，發(fā)熱量的合計值增加了900Kcal/Nm3左右。由于該結果，通過使聚乙烯醇附著于焦炭，使得在投入高爐4內之后經(jīng)加熱而熱分解所產(chǎn)生的氣體的能量增加，而且可以被再次作為制鐵廠內的能量等而利用。在以上的實施方式中，作為有機系溶液6中所含的有機化合物的一例，以聚乙烯醇為例進行了說明，但是不限于該構成，也可以使用聚乙酸乙烯酯樹脂溶液、聚苯乙烯樹脂溶劑、a-烯烴系粘接劑等由含有其他的有機化合物的水溶液構成的有機系溶液。另外，在上述實施方式中，對將在水中溶解有有機化合物而得到的有機系溶液6散布于焦炭的構成進行說明，但不限于這種構成，通過不將有機化合物溶解于水中而是加熱熔融，散布于焦炭上，由此以有機化合物被覆焦炭的構成，也可以期待同樣的效果。權利要求1.一種焦炭處理系統(tǒng)，是用于對從焦炭爐向高爐搬運的焦炭進行處理的焦炭處理系統(tǒng)，其特征在于，具備溶液散布裝置，所述溶液散布裝置通過對從所述焦炭爐向所述高爐搬運的所述焦炭，散布由含有有機化合物的水溶液構成的有機系溶液，而使該有機系溶液附著于所述焦炭上，并且利用所述焦炭的熱使該有機系溶液的水分蒸發(fā)，以所述有機化合物被覆所述焦炭。2.根據(jù)權利要求l所述的焦炭處理系統(tǒng)，其特征在于，具備用于將從所述焦炭爐搬運的所述焦炭冷卻的冷卻裝置，所述溶液散布裝置對利用所述冷卻裝置冷卻后的所述焦炭散布所述有機系溶液。3.根據(jù)權利要求2所述的焦炭處理系統(tǒng)，其特征在于，所述有機化合物的熱分解開始溫度比利用所述冷卻裝置冷卻后的所述焦炭的溫度高。4.一種焦炭處理方法，是用于對從焦炭爐向高爐搬運的焦炭進行處理的焦炭處理方法，其特征在于，具備溶液散布步驟，所述溶液散布步驟通過對從所述焦炭爐向所述高爐搬運的所述焦炭，散布由含有有機化合物的水溶液構成的有機系溶液，而使該有機系溶液附著于所述焦炭上，并且利用所述焦炭的熱使該有機系溶液的水分蒸發(fā)，以所述有機化合物被覆所述焦炭。5.根據(jù)權利要求4所述的焦炭處理方法，其特征在于，具備用于將從所述焦炭爐搬運的所述焦炭冷卻的冷卻步驟，在所述溶液散布步驟中，對通過所述冷卻步驟冷卻后的所述焦炭散布所述有機系溶液。6.根據(jù)權利要求5所述的焦炭處理方法，其特征在于，所述有機度高全文摘要本發(fā)明提供能夠以更簡單的構成使焦炭的強度提高的焦炭處理系統(tǒng)及焦炭處理方法。通過對從焦炭爐(1)向高爐(4)搬運的焦炭散布由含有有機化合物的水溶液構成的有機系溶液(6)，使該有機系溶液(6)附著于焦炭，并且利用焦炭的熱使該有機系溶液(6)的水分蒸發(fā)，以所述有機化合物被覆焦炭。這樣通過以有機化合物被覆焦炭，可以抑制焦炭的粉化而使強度提高。尤其是由于僅是將有機系溶液(6)向焦炭散布的構成，因此無需導入具有復雜結構的設備等，能夠以更簡單的構成使焦炭的強度提高。文檔編號C10L9/00GK101525557SQ200910007698公開日2009年9月9日申請日期2009年3月3日優(yōu)先權日2008年3月5日發(fā)明者小谷充史,朝田真吾,西村勝申請人:關西熱化學株式會社