专利名称：煤炭粘结补填材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及用于在装入到炼焦炉的装炉煤中添加的煤炭粘结补填材料的制造方法。
背景技术：
在炼铁厂内，用炼焦炉制造高炉中使用的焦炭。炼焦炉是对煤炭进行干馏的大型炉。如果将煤炭装入炼焦炉，则在从常温到100°C的升温过程中煤炭中的水分被蒸发。 如果达到300°C以上，煤炭就熔化、膨胀，如果进一步加热，则煤炭相互间熔合、固结。在此过程中，煤炭中所含的C或H等发生分解并结合，产生气体和煤焦油，同时生成半焦炭。如果达到500°C以上，则半焦炭的固化及收缩发展，在达到900°C时，半焦炭的大致全部成为焦炭。在干馏过程中生成的气体被称为COG (Coke Oven fes，炼焦炉气体)，其被作为炼铁厂的能源使用。煤焦油作为副产物从炼焦炉中取出。煤炭的熔化、膨胀及熔合、固结的行为因煤炭的品种及种类而大不相同。将煤炭相互间熔合、固结的性质称为“粘结性”。如果将粘结性弱的煤炭直接干馏，则成为脆的焦炭，但如果对粘结性强的煤炭进行干馏，则整体充分熔合、固结，可得到强度高的焦炭。在炼铁厂由于消耗大量的焦炭，因此要求降低成为其原料的煤炭的成本。粘结性强的强粘结性煤由于多以焦炭原料的形式来进行交易，因而价格高。粘结性差的无粘结性煤和弱粘结性煤只能制造脆的低品质的焦炭，但廉价。因此，以往一直在研究以廉价的无粘结性煤和弱粘结性煤作为原料来制造更高品质的即强固的焦炭的技术。作为提高以无粘结性煤和弱粘结性煤为原料而制造的焦炭的品质的技术，有通过添加煤炭粘结补填材料来提高煤炭的熔化性及流动性的方法。在专利文献1中公开了通过在炼焦煤(也称为粘结性煤)中添加从作为副产物由炼焦炉中取出的煤焦油中除去了低沸点的轻质馏分而得到的重质馏分，从而制造高强度焦炭的方法。在专利文献2中公开了从煤焦油中分离并排出低沸点物的低粘度的煤炭粘结补填材料(粘结辅助材)的制造方法。该方法是在将从炼焦炉中作为副产物取出的煤焦油从连接在蒸馏塔上部的导管吹入的同时，从连接在蒸馏塔下部的导管吹入水蒸汽，从而除去煤焦油中的低沸点成分的方法。煤焦油的吹入位置与水蒸汽的吹入位置之间被塔板分割成上下的两个室，将蒸馏塔内的压力设定为6. 7 26. 7kPa(50 200Torr)的减压状态，将加热温度设定为170 200°C。先行技术文献专利文献
专利文献1 日本特开平9-100473号公报专利文献2 日本专利第3684063号公报
发明内容
发明要解决的课题在专利文献2公开的以往的煤炭粘结补填材料的制造方法中，必须将蒸馏塔内的压力设定在6. 7 26. 7kPa(50 200Torr)的减压状态，需要真空泵等减压设备。此外，需要用于使从蒸馏塔发生的含有低沸点成分的蒸馏蒸汽冷凝而进行液化的冷却器。这些设备都具有设备规模大、设备成本高、检修及维护不容易的问题。本发明的目的是，提供一种可在不新设设备规模大且不易检修及维护的减压设备或冷却器的情况下，从煤焦油廉价地制造煤炭粘结补填材料的煤炭粘结补填材料的制造方法。用于解决课题的方法本发明是为解决上述课题而完成的，提供下述的方法。(1) 一种煤炭粘结补填材料的制造方法，其将从炼焦炉中作为副产物取出的煤焦油从连接在蒸馏塔的上部的导管吹入蒸馏塔内，通过除去煤焦油中的低沸点成分而回收重质馏分，所述制造方法的特征在于将从蒸馏塔发生的含有低沸点成分的蒸馏蒸汽返送到用于对炼焦炉中发生的COG进行冷却及气体处理的产生COG管线，并将所述蒸馏蒸汽与COG 一起进行处理。(2)根据上述(1)所述的煤炭粘结补填材料的制造方法，其中，通过设在用于对炼焦炉中发生的COG进行冷却及气体处理的产生COG管线上的抽吸鼓风机来吸收从蒸馏塔发生的含有低沸点成分的蒸馏蒸汽。(3)根据上述⑴或(2)所述的煤炭粘结补填材料的制造方法，其中，将从蒸馏塔发生的含有低沸点成分的蒸馏蒸汽返送到炼焦炉的出口与COG气体冷却器之间。(4)根据上述(1) (3)中任一项所述的煤炭粘结补填材料的制造方法，其中，将蒸馏塔内的压力设定为93. 4 98. 6kPa，将加热温度设定为180 210°C。发明效果根据本发明，能够提供可在不新设设备规模大且不易检修及维护的减压设备或冷却器的情况下，从煤焦油廉价地制造煤炭粘结补填材料的煤炭粘结补填材料的制造方法。
图1是表示本发明的煤炭粘结补填材料的制造方法的实施方式的一个例子的图
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具体实施例方式以下，采用图1对本发明的实施方式进行说明。在图1中，将炼焦煤装入炼焦炉1中而制造焦炭。在炼焦炉1的内部，煤炭被干馏成焦炭。在升温工序中，煤炭中所含C或H等分解并结合，作为副产物生成气体和煤焦油。
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发生的高温的气体(COG)通过产生COG管线2被送给初级冷却器3、直接冷却器4 等COG气体冷却器，利用海水等进行冷却。另外，通过鼓风机5，送入后段的萘洗涤器/氨洗涤器/苯洗涤器等(未图示)气体精制处理管线进行净化，作为炼铁厂的能源被利用。在产生COG管线2中设置有用于回收煤焦油的倾析器6、超速倾析器7。被回收的煤焦油被收集在焦油罐8中，然后装货。在本发明中，利用被回收的煤焦油的一部分来制造煤炭粘结补填材料。焦油罐8内的煤焦油是水分为3%以下的脱水焦油，通过泵9送给蒸馏塔10。经路上的热交换器11是通过与从蒸馏塔10回收的高温的重质馏分的热交换而对脱水焦油进行加热的装置。经路上的加热器12是利用到吹入蒸馏塔10中的高温高压的水蒸汽的一部分而对脱水焦油进行加热的装置。脱水焦油通过热交换器11和加热器12被升温到200°C左右。被加热的脱水焦油从连接在蒸馏塔10上部的导管17被吹入蒸馏塔10内。蒸馏塔10的内部被隔壁13划分成多段，从而提高蒸馏效果。从连接在蒸馏塔10下部的导管18，将高温高压的水蒸汽吹入蒸馏塔10内，煤焦油中的低沸点成分蒸发而成为蒸馏蒸汽，并从连接在蒸馏塔10的上端的导管19将该蒸馏蒸汽取出。除去了煤焦油中的低沸点成分而得到的重质馏分积存在蒸馏塔10内的下部，通过泵14取出到罐15中。重质馏分的潜势热通过热交换器11被用于对脱水焦油进行加热。按以上这样在蒸馏塔10内部进行煤焦油的蒸馏，重质馏分被用作煤炭粘结补填材料。含有低沸点成分的蒸馏蒸汽在萘吸收塔16中被萘吸收后，在不冷凝的状态下被返送给产生COG管线2。产生COG管线2与初级冷却器3、直接冷却器4等COG气体冷却器、鼓风机5、萘洗涤器/氨洗涤器/苯洗涤器等(未图示)气体精制处理管线连接，因此对含有低沸点成分的蒸馏蒸汽与COG —起进行冷却及气体精制处理。在本发明中，将从蒸馏塔10发生的含有低沸点成分的蒸馏蒸汽在不冷凝的状态下返送给炼焦炉1的产生COG管线2，使其与COG —起进行处理，因此不需要新设真空泵等减压设备或冷却器。在本发明中，利用配置在产生COG管线2的后段的鼓风机5，对蒸馏塔10的内部进行减压，蒸馏塔10的内部的压力为93. 4 98. 6kPa(700 740Torr)左右。因此，如果与将蒸馏塔内的压力设定为6. 7 26. 7kPa(50 200Τοπ·)的减压状态、且将加热温度设定为170 200°C的专利文献2中公开的方法相比较，需要将蒸馏操作温度设定在稍高的 180 210°C。所以，尽管蒸馏塔10中的蒸馏操作所需要的能源成本增加，但设备成本的减低效果更大，因而能够使总成本降低。因此，根据本发明，能够在不新设设备规模大且不易检修及维护的减压设备及冷却器的情况下，从煤焦油廉价地制造煤炭粘结补填材料。通过本发明的方法得到的煤炭粘结补填材料的品质与以往品相同。通过在无粘结性煤和弱粘结性煤中添加1 4质量％的煤炭粘结补填材料，然后装入炼焦炉1中，可将得到的焦炭的品质(强度)提高到与将强粘结性煤作为原料时相同的水平。
因此，可提高作为焦炭原料的廉价的无粘结性煤和弱粘结性煤的混入比率，其经济效果极其大。以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但上述实施方式只是例示，并不应解释为本发明限定于此。很明显，本发明所属的技术领域中的具有通常知识的人员在本发明的技术思想的范围内，可想到各种的变更例、修正例，这些当然都被理解为属于本发明的技术范围。产业上的可利用性根据本发明，能够提供可在不新设设备规模大且不易检修及维护的减压设备或冷却器的情况下，从煤焦油廉价地制造煤炭粘结补填材料的煤炭粘结补填材料的制造方法。另外，通过本发明的方法得到的煤炭粘结补填材料的品质与以往品相同，通过在无粘结性煤和弱粘结性煤中添加1 4质量％的煤炭粘结补填材料，然后装入炼焦炉，可将得到的焦炭的品质提高到与将强粘结性煤作为原料时同等的水平。因而，本发明在产业
符号说明
1炼焦炉
2产生COG管线
3初级冷却器
4直接冷却器
5鼓风机
6倾析器
7超速倾析器
8焦油罐
9泵
10蒸馏塔
11热交换器
12加热器
13隔壁
14泵
15罐
16萘吸收塔
17导管
18导管
19导管
权利要求
1.一种煤炭粘结补填材料的制造方法，其将从炼焦炉中作为副产物取出的煤焦油从连接在蒸馏塔的上部的导管吹入蒸馏塔内，通过除去煤焦油中的低沸点成分而回收重质馏分，所述制造方法的特征在于将从蒸馏塔发生的含有低沸点成分的蒸馏蒸汽返送到用于对炼焦炉中发生的COG进行冷却及气体处理的产生COG管线，并将所述蒸馏蒸汽与COG — 起进行处理。
2.根据权利要求1所述的煤炭粘结补填材料的制造方法，其中，通过设在用于对炼焦炉中发生的COG进行冷却及气体处理的产生COG管线上的抽吸鼓风机来吸收从蒸馏塔发生的含有低沸点成分的蒸馏蒸汽。
3.根据权利要求1或2所述的煤炭粘结补填材料的制造方法，其中，将从蒸馏塔发生的含有低沸点成分的蒸馏蒸汽返送到炼焦炉的出口与COG气体冷却器之间。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的煤炭粘结补填材料的制造方法，其中，将蒸馏塔内的压力设定为93. 4 98. 6kPa，将加热温度设定为180 210°C。
全文摘要
本发明提供一种用于在装入到炼焦炉的装炉煤中添加的煤炭粘结补填材料的制造方法，其特征在于将从蒸馏塔(10)发生的含有低沸点成分的蒸馏蒸汽返回到用于对炼焦炉(1)中发生的COG进行冷却及气体处理的产生COG管线(2)，并将所述蒸馏蒸汽与COG一起进行处理。
文档编号C10B57/06GK102197112SQ20098014299
公开日2011年9月21日 申请日期2009年9月25日 优先权日2008年10月30日
发明者深泽康裕 申请人:新日本制铁株式会社