專利名稱：煤炭粘結補填材料的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于在裝入到煉焦爐的裝爐煤中添加的煤炭粘結補填材料的制造方法。
背景技術：
在煉鐵廠內，用煉焦爐制造高爐中使用的焦炭。煉焦爐是對煤炭進行干餾的大型爐。如果將煤炭裝入煉焦爐，則在從常溫到100°C的升溫過程中煤炭中的水分被蒸發(fā)。 如果達到300°C以上，煤炭就熔化、膨脹，如果進一步加熱，則煤炭相互間熔合、固結。在此過程中，煤炭中所含的C或H等發(fā)生分解并結合，產生氣體和煤焦油，同時生成半焦炭。如果達到500°C以上，則半焦炭的固化及收縮發(fā)展，在達到900°C時，半焦炭的大致全部成為焦炭。在干餾過程中生成的氣體被稱為COG (Coke Oven fes，煉焦爐氣體)，其被作為煉鐵廠的能源使用。煤焦油作為副產物從煉焦爐中取出。煤炭的熔化、膨脹及熔合、固結的行為因煤炭的品種及種類而大不相同。將煤炭相互間熔合、固結的性質稱為“粘結性”。如果將粘結性弱的煤炭直接干餾，則成為脆的焦炭，但如果對粘結性強的煤炭進行干餾，則整體充分熔合、固結，可得到強度高的焦炭。在煉鐵廠由于消耗大量的焦炭，因此要求降低成為其原料的煤炭的成本。粘結性強的強粘結性煤由于多以焦炭原料的形式來進行交易，因而價格高。粘結性差的無粘結性煤和弱粘結性煤只能制造脆的低品質的焦炭，但廉價。因此，以往一直在研究以廉價的無粘結性煤和弱粘結性煤作為原料來制造更高品質的即強固的焦炭的技術。作為提高以無粘結性煤和弱粘結性煤為原料而制造的焦炭的品質的技術，有通過添加煤炭粘結補填材料來提高煤炭的熔化性及流動性的方法。在專利文獻1中公開了通過在煉焦煤(也稱為粘結性煤)中添加從作為副產物由煉焦爐中取出的煤焦油中除去了低沸點的輕質餾分而得到的重質餾分，從而制造高強度焦炭的方法。在專利文獻2中公開了從煤焦油中分離并排出低沸點物的低粘度的煤炭粘結補填材料(粘結輔助材)的制造方法。該方法是在將從煉焦爐中作為副產物取出的煤焦油從連接在蒸餾塔上部的導管吹入的同時，從連接在蒸餾塔下部的導管吹入水蒸汽，從而除去煤焦油中的低沸點成分的方法。煤焦油的吹入位置與水蒸汽的吹入位置之間被塔板分割成上下的兩個室，將蒸餾塔內的壓力設定為6. 7 26. 7kPa(50 200Torr)的減壓狀態(tài)，將加熱溫度設定為170 200°C。先行技術文獻專利文獻
專利文獻1 日本特開平9-100473號公報專利文獻2 日本專利第3684063號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的課題在專利文獻2公開的以往的煤炭粘結補填材料的制造方法中，必須將蒸餾塔內的壓力設定在6. 7 26. 7kPa(50 200Torr)的減壓狀態(tài)，需要真空泵等減壓設備。此外，需要用于使從蒸餾塔發(fā)生的含有低沸點成分的蒸餾蒸汽冷凝而進行液化的冷卻器。這些設備都具有設備規(guī)模大、設備成本高、檢修及維護不容易的問題。本發(fā)明的目的是，提供一種可在不新設設備規(guī)模大且不易檢修及維護的減壓設備或冷卻器的情況下，從煤焦油廉價地制造煤炭粘結補填材料的煤炭粘結補填材料的制造方法。用于解決課題的方法本發(fā)明是為解決上述課題而完成的，提供下述的方法。(1) 一種煤炭粘結補填材料的制造方法，其將從煉焦爐中作為副產物取出的煤焦油從連接在蒸餾塔的上部的導管吹入蒸餾塔內，通過除去煤焦油中的低沸點成分而回收重質餾分，所述制造方法的特征在于將從蒸餾塔發(fā)生的含有低沸點成分的蒸餾蒸汽返送到用于對煉焦爐中發(fā)生的COG進行冷卻及氣體處理的產生COG管線，并將所述蒸餾蒸汽與COG 一起進行處理。(2)根據上述(1)所述的煤炭粘結補填材料的制造方法，其中，通過設在用于對煉焦爐中發(fā)生的COG進行冷卻及氣體處理的產生COG管線上的抽吸鼓風機來吸收從蒸餾塔發(fā)生的含有低沸點成分的蒸餾蒸汽。(3)根據上述⑴或(2)所述的煤炭粘結補填材料的制造方法，其中，將從蒸餾塔發(fā)生的含有低沸點成分的蒸餾蒸汽返送到煉焦爐的出口與COG氣體冷卻器之間。(4)根據上述(1) (3)中任一項所述的煤炭粘結補填材料的制造方法，其中，將蒸餾塔內的壓力設定為93. 4 98. 6kPa，將加熱溫度設定為180 210°C。發(fā)明效果根據本發(fā)明，能夠提供可在不新設設備規(guī)模大且不易檢修及維護的減壓設備或冷卻器的情況下，從煤焦油廉價地制造煤炭粘結補填材料的煤炭粘結補填材料的制造方法。


圖1是表示本發(fā)明的煤炭粘結補填材料的制造方法的實施方式的一個例子的圖
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具體實施例方式以下，采用圖1對本發(fā)明的實施方式進行說明。在圖1中，將煉焦煤裝入煉焦爐1中而制造焦炭。在煉焦爐1的內部，煤炭被干餾成焦炭。在升溫工序中，煤炭中所含C或H等分解并結合，作為副產物生成氣體和煤焦油。
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發(fā)生的高溫的氣體(COG)通過產生COG管線2被送給初級冷卻器3、直接冷卻器4 等COG氣體冷卻器，利用海水等進行冷卻。另外，通過鼓風機5，送入后段的萘洗滌器/氨洗滌器/苯洗滌器等(未圖示)氣體精制處理管線進行凈化，作為煉鐵廠的能源被利用。在產生COG管線2中設置有用于回收煤焦油的傾析器6、超速傾析器7。被回收的煤焦油被收集在焦油罐8中，然后裝貨。在本發(fā)明中，利用被回收的煤焦油的一部分來制造煤炭粘結補填材料。焦油罐8內的煤焦油是水分為3%以下的脫水焦油，通過泵9送給蒸餾塔10。經路上的熱交換器11是通過與從蒸餾塔10回收的高溫的重質餾分的熱交換而對脫水焦油進行加熱的裝置。經路上的加熱器12是利用到吹入蒸餾塔10中的高溫高壓的水蒸汽的一部分而對脫水焦油進行加熱的裝置。脫水焦油通過熱交換器11和加熱器12被升溫到200°C左右。被加熱的脫水焦油從連接在蒸餾塔10上部的導管17被吹入蒸餾塔10內。蒸餾塔10的內部被隔壁13劃分成多段，從而提高蒸餾效果。從連接在蒸餾塔10下部的導管18，將高溫高壓的水蒸汽吹入蒸餾塔10內，煤焦油中的低沸點成分蒸發(fā)而成為蒸餾蒸汽，并從連接在蒸餾塔10的上端的導管19將該蒸餾蒸汽取出。除去了煤焦油中的低沸點成分而得到的重質餾分積存在蒸餾塔10內的下部，通過泵14取出到罐15中。重質餾分的潛勢熱通過熱交換器11被用于對脫水焦油進行加熱。按以上這樣在蒸餾塔10內部進行煤焦油的蒸餾，重質餾分被用作煤炭粘結補填材料。含有低沸點成分的蒸餾蒸汽在萘吸收塔16中被萘吸收后，在不冷凝的狀態(tài)下被返送給產生COG管線2。產生COG管線2與初級冷卻器3、直接冷卻器4等COG氣體冷卻器、鼓風機5、萘洗滌器/氨洗滌器/苯洗滌器等(未圖示)氣體精制處理管線連接，因此對含有低沸點成分的蒸餾蒸汽與COG —起進行冷卻及氣體精制處理。在本發(fā)明中，將從蒸餾塔10發(fā)生的含有低沸點成分的蒸餾蒸汽在不冷凝的狀態(tài)下返送給煉焦爐1的產生COG管線2，使其與COG —起進行處理，因此不需要新設真空泵等減壓設備或冷卻器。在本發(fā)明中，利用配置在產生COG管線2的后段的鼓風機5，對蒸餾塔10的內部進行減壓，蒸餾塔10的內部的壓力為93. 4 98. 6kPa(700 740Torr)左右。因此，如果與將蒸餾塔內的壓力設定為6. 7 26. 7kPa(50 200Τοπ·)的減壓狀態(tài)、且將加熱溫度設定為170 200°C的專利文獻2中公開的方法相比較，需要將蒸餾操作溫度設定在稍高的 180 210°C。所以，盡管蒸餾塔10中的蒸餾操作所需要的能源成本增加，但設備成本的減低效果更大，因而能夠使總成本降低。因此，根據本發(fā)明，能夠在不新設設備規(guī)模大且不易檢修及維護的減壓設備及冷卻器的情況下，從煤焦油廉價地制造煤炭粘結補填材料。通過本發(fā)明的方法得到的煤炭粘結補填材料的品質與以往品相同。通過在無粘結性煤和弱粘結性煤中添加1 4質量％的煤炭粘結補填材料，然后裝入煉焦爐1中，可將得到的焦炭的品質(強度)提高到與將強粘結性煤作為原料時相同的水平。
因此，可提高作為焦炭原料的廉價的無粘結性煤和弱粘結性煤的混入比率，其經濟效果極其大。以上，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行了說明，但上述實施方式只是例示，并不應解釋為本發(fā)明限定于此。很明顯，本發(fā)明所屬的技術領域中的具有通常知識的人員在本發(fā)明的技術思想的范圍內，可想到各種的變更例、修正例，這些當然都被理解為屬于本發(fā)明的技術范圍。產業(yè)上的可利用性根據本發(fā)明，能夠提供可在不新設設備規(guī)模大且不易檢修及維護的減壓設備或冷卻器的情況下，從煤焦油廉價地制造煤炭粘結補填材料的煤炭粘結補填材料的制造方法。另外，通過本發(fā)明的方法得到的煤炭粘結補填材料的品質與以往品相同，通過在無粘結性煤和弱粘結性煤中添加1 4質量％的煤炭粘結補填材料，然后裝入煉焦爐，可將得到的焦炭的品質提高到與將強粘結性煤作為原料時同等的水平。因而，本發(fā)明在產業(yè)
符號說明
1煉焦爐
2產生COG管線
3初級冷卻器
4直接冷卻器
5鼓風機
6傾析器
7超速傾析器
8焦油罐
9泵
10蒸餾塔
11熱交換器
12加熱器
13隔壁
14泵
15罐
16萘吸收塔
17導管
18導管
19導管
權利要求
1.一種煤炭粘結補填材料的制造方法，其將從煉焦爐中作為副產物取出的煤焦油從連接在蒸餾塔的上部的導管吹入蒸餾塔內，通過除去煤焦油中的低沸點成分而回收重質餾分，所述制造方法的特征在于將從蒸餾塔發(fā)生的含有低沸點成分的蒸餾蒸汽返送到用于對煉焦爐中發(fā)生的COG進行冷卻及氣體處理的產生COG管線，并將所述蒸餾蒸汽與COG — 起進行處理。
2.根據權利要求1所述的煤炭粘結補填材料的制造方法，其中，通過設在用于對煉焦爐中發(fā)生的COG進行冷卻及氣體處理的產生COG管線上的抽吸鼓風機來吸收從蒸餾塔發(fā)生的含有低沸點成分的蒸餾蒸汽。
3.根據權利要求1或2所述的煤炭粘結補填材料的制造方法，其中，將從蒸餾塔發(fā)生的含有低沸點成分的蒸餾蒸汽返送到煉焦爐的出口與COG氣體冷卻器之間。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的煤炭粘結補填材料的制造方法，其中，將蒸餾塔內的壓力設定為93. 4 98. 6kPa，將加熱溫度設定為180 210°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于在裝入到煉焦爐的裝爐煤中添加的煤炭粘結補填材料的制造方法，其特征在于將從蒸餾塔(10)發(fā)生的含有低沸點成分的蒸餾蒸汽返回到用于對煉焦爐(1)中發(fā)生的COG進行冷卻及氣體處理的產生COG管線(2)，并將所述蒸餾蒸汽與COG一起進行處理。
文檔編號C10B57/06GK102197112SQ20098014299
公開日2011年9月21日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權日2008年10月30日
發(fā)明者深澤康裕 申請人:新日本制鐵株式會社