JP2000303075A - コークスの製造方法 - Google Patents
コークスの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 室式コークス炉プロセスにおいて、コークス
品質を落とすことなく、非微粘結炭の使用比率を向上さ
せる。 【解決手段】 非微粘結炭と粘結炭とを配合してコーク
ス原料炭とするコークスの製造方法において、前記非微
粘結炭を粘結炭よりも細粒化して配合することを特徴と
するコークスの製造方法であり、好ましくは非微粘結炭
の粒度を２ｍｍアンダー８０％以上、粘結炭の粒度を３
ｍｍアンダー７０％以上とすることを特徴とするコーク
スの製造方法である。
品質を落とすことなく、非微粘結炭の使用比率を向上さ
せる。 【解決手段】 非微粘結炭と粘結炭とを配合してコーク
ス原料炭とするコークスの製造方法において、前記非微
粘結炭を粘結炭よりも細粒化して配合することを特徴と
するコークスの製造方法であり、好ましくは非微粘結炭
の粒度を２ｍｍアンダー８０％以上、粘結炭の粒度を３
ｍｍアンダー７０％以上とすることを特徴とするコーク
スの製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉用コークスの
製造において、非微粘結炭等の劣質炭を多量に使用して
コークスを製造する方法に関するものである。
製造において、非微粘結炭等の劣質炭を多量に使用して
コークスを製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉用コークスの製造においては、コー
クスの強度を高炉で使用できるレベルに保つため、従来
より乾留時に充分軟化溶融し、かつコークス化した時に
強固なコークスを形成する「粘結炭」中心の配合がなさ
れてきた。一方で、粘結炭の埋蔵量は全石炭の中でも限
られており、かつ高価であるため、粘結性が劣るもの
の、埋蔵量が多くかつ安価な石炭（非微粘結炭）をコー
クス製造用原料炭として使用できれば、資源ソース拡大
およびコークス製造コスト低減に大きく貢献するため、
注目を集めつつある。
クスの強度を高炉で使用できるレベルに保つため、従来
より乾留時に充分軟化溶融し、かつコークス化した時に
強固なコークスを形成する「粘結炭」中心の配合がなさ
れてきた。一方で、粘結炭の埋蔵量は全石炭の中でも限
られており、かつ高価であるため、粘結性が劣るもの
の、埋蔵量が多くかつ安価な石炭（非微粘結炭）をコー
クス製造用原料炭として使用できれば、資源ソース拡大
およびコークス製造コスト低減に大きく貢献するため、
注目を集めつつある。
【０００３】しかしながら、これらの非微粘結炭をコー
クス用配合炭として配合すると、コークス強度が低下す
るため、従来非微粘結炭の配合率は極めて低かった。
クス用配合炭として配合すると、コークス強度が低下す
るため、従来非微粘結炭の配合率は極めて低かった。
【０００４】近年コークス業界においては、各種の石炭
乾燥プロセスを導入し、コークス炉に装入する前の石炭
の水分を低減させ、コークス炉への装入嵩密度を増加さ
せることで、非微粘結炭の増使用をはかってきた。この
プロセス導入により、非微粘結炭の使用比率は確かに向
上したが、この方法だけでは限界があり、さらに非微粘
結炭使用比率を向上させる手段が求められている。
乾燥プロセスを導入し、コークス炉に装入する前の石炭
の水分を低減させ、コークス炉への装入嵩密度を増加さ
せることで、非微粘結炭の増使用をはかってきた。この
プロセス導入により、非微粘結炭の使用比率は確かに向
上したが、この方法だけでは限界があり、さらに非微粘
結炭使用比率を向上させる手段が求められている。
【０００５】室式コークス炉とは根本的に異なる成型コ
ークス製造プロセスでは非微粘結炭を７０％使用可能で
あるが、新プロセスの建設には多大な設備投資を必要と
するため、根本的な解決策とはなっていない。
ークス製造プロセスでは非微粘結炭を７０％使用可能で
あるが、新プロセスの建設には多大な設備投資を必要と
するため、根本的な解決策とはなっていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで重要なのは、現
在と同じ室式コークス炉プロセスにおいて、いかにして
コークス品質を落とすことなく、非微粘結炭の使用比率
を向上させるかということである。
在と同じ室式コークス炉プロセスにおいて、いかにして
コークス品質を落とすことなく、非微粘結炭の使用比率
を向上させるかということである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、非微粘結
炭がコークス強度を悪化させる原因の一つは、非微粘結
炭粒子と粘結炭粒子の接着不足に起因するクラックと、
非微粘結炭粒子内に生じる過大な気泡に起因するクラッ
クであることを見出した。
炭がコークス強度を悪化させる原因の一つは、非微粘結
炭粒子と粘結炭粒子の接着不足に起因するクラックと、
非微粘結炭粒子内に生じる過大な気泡に起因するクラッ
クであることを見出した。
【０００８】さらに、これらのクラックを減少させる方
法について検討した結果、非微粘結炭の粉砕を極端に強
化することで、非微粘結炭粒子と粘結炭粒子の接着性を
改善し、かつ、非微粘結炭粒子内に生じる過大な気泡を
減少させることにより、クラックを減少させることがで
き、これにより、非微粘結炭を多量配合してコークス強
度を維持することが可能であることを見出した。
法について検討した結果、非微粘結炭の粉砕を極端に強
化することで、非微粘結炭粒子と粘結炭粒子の接着性を
改善し、かつ、非微粘結炭粒子内に生じる過大な気泡を
減少させることにより、クラックを減少させることがで
き、これにより、非微粘結炭を多量配合してコークス強
度を維持することが可能であることを見出した。
【０００９】すなわち本発明の要旨は、非微粘結炭と粘
結炭とを配合してコークス原料炭とするコークスの製造
方法において、前記非微粘結炭を粘結炭よりも細粒化し
て配合することを特徴とするコークスの製造方法であ
り、好ましくは非微粘結炭の粒度を２ｍｍアンダー８０
％以上、粘結炭の粒度を３ｍｍアンダー７０％以上とす
ることを特徴とするコークスの製造方法にある。
結炭とを配合してコークス原料炭とするコークスの製造
方法において、前記非微粘結炭を粘結炭よりも細粒化し
て配合することを特徴とするコークスの製造方法であ
り、好ましくは非微粘結炭の粒度を２ｍｍアンダー８０
％以上、粘結炭の粒度を３ｍｍアンダー７０％以上とす
ることを特徴とするコークスの製造方法にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】非微粘結炭の粉砕粒度を細かくすることに
より、非微粘結炭自身の膨脹性は低下する。これは、粒
子の大きさが小さくなると、石炭粒子内部から熱分解に
よって発生したタール・ガスが粒子外に抜けるまでの固
体粒子内拡散距離が短くなり、粒子から抜けやすくなる
ために、粒子を充分に膨らませることができないためで
ある。コークス強度を維持するには、粒子間が充分に接
着することが重要であるため、膨脹性が低下すること自
体はコークス強度から見ると不利である。このため、も
ともと粘結性の低い非微粘結炭については、粉砕粒度を
細かくすることについては、試みられてこなかった。
より、非微粘結炭自身の膨脹性は低下する。これは、粒
子の大きさが小さくなると、石炭粒子内部から熱分解に
よって発生したタール・ガスが粒子外に抜けるまでの固
体粒子内拡散距離が短くなり、粒子から抜けやすくなる
ために、粒子を充分に膨らませることができないためで
ある。コークス強度を維持するには、粒子間が充分に接
着することが重要であるため、膨脹性が低下すること自
体はコークス強度から見ると不利である。このため、も
ともと粘結性の低い非微粘結炭については、粉砕粒度を
細かくすることについては、試みられてこなかった。
【００１２】しかしながら、非微粘結炭と組合せる粘結
炭は、元来ある程度高い膨脹率を有するので、非微粘結
炭の膨脹性低下を充分に補填することが可能であり、粘
結炭のこのような特性を利用すれば、非微粘結炭の粉砕
粒度を細かくすることにより、以下の２つの効果があ
り、コークス強度は飛躍的に向上することを見出した。
炭は、元来ある程度高い膨脹率を有するので、非微粘結
炭の膨脹性低下を充分に補填することが可能であり、粘
結炭のこのような特性を利用すれば、非微粘結炭の粉砕
粒度を細かくすることにより、以下の２つの効果があ
り、コークス強度は飛躍的に向上することを見出した。
【００１３】まず第一に、非微粘結炭粒子内の粗大気孔
が減少することである。非微粘結炭は、粘結炭と比べる
と比較的低温から軟化溶融しはじめる。非微粘結炭が膨
張を開始する時点において、粘結炭はまだ膨張を開始し
ないので、非微粘結炭は粒子充填層内の粒間間隙に向か
って比較的自由に、拘束を受けずに膨張することができ
る。その結果、粒子内部に大きな気泡が生成してしま
う。この粗大気泡は、コークス化してもコークス内部に
残存し、コークスが衝撃を受けたときの破壊の基点であ
るクラックになる。そのため、このような粗大気泡の生
成は、なるべく避けねばならない。
が減少することである。非微粘結炭は、粘結炭と比べる
と比較的低温から軟化溶融しはじめる。非微粘結炭が膨
張を開始する時点において、粘結炭はまだ膨張を開始し
ないので、非微粘結炭は粒子充填層内の粒間間隙に向か
って比較的自由に、拘束を受けずに膨張することができ
る。その結果、粒子内部に大きな気泡が生成してしま
う。この粗大気泡は、コークス化してもコークス内部に
残存し、コークスが衝撃を受けたときの破壊の基点であ
るクラックになる。そのため、このような粗大気泡の生
成は、なるべく避けねばならない。
【００１４】粗大気泡の生成を避ける方法としては、粒
子充填層の装入密度を上げるか、粒子自身の膨脹性を低
下させるかのどちらかの方法がある。初めに述べたよう
に、石炭乾燥プロセスの導入に伴い石炭装入密度は現在
でも既に高いレベルにあり、新たな設備投資なしに装入
密度を飛躍的に向上させることは不可能である。一方
で、粒子自身の膨脹性の低下については、粉砕粒度を細
かくすることにより、達成可能である。
子充填層の装入密度を上げるか、粒子自身の膨脹性を低
下させるかのどちらかの方法がある。初めに述べたよう
に、石炭乾燥プロセスの導入に伴い石炭装入密度は現在
でも既に高いレベルにあり、新たな設備投資なしに装入
密度を飛躍的に向上させることは不可能である。一方
で、粒子自身の膨脹性の低下については、粉砕粒度を細
かくすることにより、達成可能である。
【００１５】以上より、粉砕粒度を強化することによ
り、粗大気泡の発生が抑制されて、コークス強度低下要
因が取り除かれることがわかる。
り、粗大気泡の発生が抑制されて、コークス強度低下要
因が取り除かれることがわかる。
【００１６】第二に、非微粘結炭の粉砕粒度を細かくす
ることにより、均一性が増すとともに、非微粘結炭と粘
結炭の接触面積が増大して接着強度が増大するというこ
とである。粒子の比表面積は粒径に反比例することか
ら、粘結炭側の粘結性が充分であれば、非微粘結炭が細
かければ細かいほど接触面積が増大し、接着強度も増大
する。また、石炭は不均一物質であることから、なるべ
く細かい方が不均一性に起因する欠陥を低下させること
が可能である。
ることにより、均一性が増すとともに、非微粘結炭と粘
結炭の接触面積が増大して接着強度が増大するというこ
とである。粒子の比表面積は粒径に反比例することか
ら、粘結炭側の粘結性が充分であれば、非微粘結炭が細
かければ細かいほど接触面積が増大し、接着強度も増大
する。また、石炭は不均一物質であることから、なるべ
く細かい方が不均一性に起因する欠陥を低下させること
が可能である。
【００１７】一般的に、コークス用原料炭の粉砕粒度は
３ｍｍアンダー７０〜８０％程度であるが、粘結炭につ
いては従来通りの粉砕粒度としたとき、非微粘結炭の粉
砕粒度としては、２ｍｍアンダー８０％以上とすること
によって本発明の効果を得ることができる。２ｍｍアン
ダーの比率は８０％以上で高いほうが好ましい。また、
１ｍｍアンダー８０％以上とするとより好ましい。粒度
が粗すぎると細粒化による効果が十分に発揮できないた
めである。
３ｍｍアンダー７０〜８０％程度であるが、粘結炭につ
いては従来通りの粉砕粒度としたとき、非微粘結炭の粉
砕粒度としては、２ｍｍアンダー８０％以上とすること
によって本発明の効果を得ることができる。２ｍｍアン
ダーの比率は８０％以上で高いほうが好ましい。また、
１ｍｍアンダー８０％以上とするとより好ましい。粒度
が粗すぎると細粒化による効果が十分に発揮できないた
めである。
【００１８】一方、細粒化しすぎると非微粘結炭粒子の
膨脹性が失われることによりコークス強度が十分に向上
しない場合があるので、例えば０．３ｍｍアンダーの微
粉はそのままの形状では配合せず、分級して塊成化する
等の処置を行うと本発明の効果をより増大することがで
きる。
膨脹性が失われることによりコークス強度が十分に向上
しない場合があるので、例えば０．３ｍｍアンダーの微
粉はそのままの形状では配合せず、分級して塊成化する
等の処置を行うと本発明の効果をより増大することがで
きる。
【００１９】例えば、コークス炉装入用原料炭の事前処
理設備として、流動床により石炭の乾燥分級を実施する
方法が知られている。非微粘結炭の−０．３ｍｍの部分
は粘結性がかなり乏しいため、非微粘結炭を１．５ｍｍ
アンダーに全量粉砕後、乾燥分級装置により０．３ｍｍ
アンダーの部分を分級して塊成化処理等することによ
り、本発明の効果をさらに享受することが可能である。
理設備として、流動床により石炭の乾燥分級を実施する
方法が知られている。非微粘結炭の−０．３ｍｍの部分
は粘結性がかなり乏しいため、非微粘結炭を１．５ｍｍ
アンダーに全量粉砕後、乾燥分級装置により０．３ｍｍ
アンダーの部分を分級して塊成化処理等することによ
り、本発明の効果をさらに享受することが可能である。
【００２０】本発明において、非微粘結炭の粒度を２ｍ
ｍアンダー８０％以上あるいは１ｍｍアンダー８０％以
上とする場合、粘結炭の粒度は従来通り３ｍｍアンダー
７０％以上とすることが好適である。
ｍアンダー８０％以上あるいは１ｍｍアンダー８０％以
上とする場合、粘結炭の粒度は従来通り３ｍｍアンダー
７０％以上とすることが好適である。
【００２１】
【実施例】表１に、非微粘結炭の粉砕粒度を変えた場合
のコークス強度の違いについて記す。装入密度は０．８
５ｔ／ｍ3、非微粘結炭の全膨張率は２０である。条件
１〜４における粘結炭の全膨張率は８０である。通常の
コークス製造プロセスにおいては、装入炭の粉砕粒度は
およそ３ｍｍアンダーで７０〜８５％程度までしか変更
していない。
のコークス強度の違いについて記す。装入密度は０．８
５ｔ／ｍ3、非微粘結炭の全膨張率は２０である。条件
１〜４における粘結炭の全膨張率は８０である。通常の
コークス製造プロセスにおいては、装入炭の粉砕粒度は
およそ３ｍｍアンダーで７０〜８５％程度までしか変更
していない。
【００２２】表１の条件１と２は比較例であり、この結
果でわかるように、その程度の粉砕粒度変化では、コー
クス強度に大きな変化は見られない。
果でわかるように、その程度の粉砕粒度変化では、コー
クス強度に大きな変化は見られない。
【００２３】本発明例の条件３、４においては非微粘結
炭の粉砕粒度をかなり細かくし、１．５ｍｍアンダー１
００％とした。非微粘結炭配合割合が条件１、２と等し
い条件３においては、コークス強度は増大することがわ
かる。また、条件１と同じコークス強度を維持するには
条件４のように非微粘結炭の配合割合を１５％アップさ
せられることがわかる。
炭の粉砕粒度をかなり細かくし、１．５ｍｍアンダー１
００％とした。非微粘結炭配合割合が条件１、２と等し
い条件３においては、コークス強度は増大することがわ
かる。また、条件１と同じコークス強度を維持するには
条件４のように非微粘結炭の配合割合を１５％アップさ
せられることがわかる。
【００２４】
【表１】
【００２５】図１に、実際にこの発明を実プロセスに適
用する際のプロセスフローの例を示す。図に示すよう
に、粘結炭と非微粘結炭は異なる粉砕機系列のホッパー
に貯留し、非微粘結炭については粉砕後に所定粒度の篩
でふるい、篩上についてはリターンして再度粉砕機によ
り粉砕して全量所定の粉砕粒度以下になるようにするこ
とで、非微粘結炭の粉砕粒度を細かくすることが可能で
ある。
用する際のプロセスフローの例を示す。図に示すよう
に、粘結炭と非微粘結炭は異なる粉砕機系列のホッパー
に貯留し、非微粘結炭については粉砕後に所定粒度の篩
でふるい、篩上についてはリターンして再度粉砕機によ
り粉砕して全量所定の粉砕粒度以下になるようにするこ
とで、非微粘結炭の粉砕粒度を細かくすることが可能で
ある。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明により非微粘結炭
を多量配合しながらもコークス強度を維持することが可
能となり、コークス製造コストの低減およびコークス製
造用原料炭選択範囲の拡大が達成され、その経済的な効
果は大きい。
を多量配合しながらもコークス強度を維持することが可
能となり、コークス製造コストの低減およびコークス製
造用原料炭選択範囲の拡大が達成され、その経済的な効
果は大きい。
【図1】実施例における、本発明を実プロセスに適用す
る際のプロセスフローを示す図である。
る際のプロセスフローを示す図である。
１ 非微粘結炭の貯留ホッパー ２ 粘結炭の貯留ホッパー ３ 非微粘結炭用の粉砕機 ４ 篩 ５ 篩上石炭をリターンするライン ６ 篩下石炭を搬送するライン ７ 粘結炭用の粉砕機 ８ コークス炉
Claims (3)
- 【請求項１】 非微粘結炭と粘結炭とを配合してコーク
ス原料炭とするコークスの製造方法において、前記非微
粘結炭を粘結炭よりも細粒化して配合することを特徴と
するコークスの製造方法。 - 【請求項２】 非微粘結炭の粒度を２ｍｍアンダー８０
％以上とすることを特徴とする請求項１に記載のコーク
スの製造方法。 - 【請求項３】 粘結炭の粒度を３ｍｍアンダー７０％以
上とすることを特徴とする請求項２に記載のコークスの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11596799A JP4669094B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | コークスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11596799A JP4669094B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | コークスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000303075A true JP2000303075A (ja) | 2000-10-31 |
| JP4669094B2 JP4669094B2 (ja) | 2011-04-13 |
Family
ID=14675579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11596799A Expired - Fee Related JP4669094B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | コークスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4669094B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003041263A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Kawasaki Steel Corp | 冶金用コークスの冷間強度の推定方法 |
| JP2007112941A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Nippon Steel Corp | コークスの製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09279152A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-28 | Nippon Steel Corp | コークス炉装入石炭の粉砕方法 |
| JPH10183136A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-14 | Nippon Steel Chem Co Ltd | コークス製造用原料炭の事前処理方法及びコークスの製造方法 |
| JPH10212485A (ja) * | 1997-01-29 | 1998-08-11 | Nippon Steel Corp | 高強度コークス製造方法 |
| JPH1121561A (ja) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Nkk Corp | 高炉用コークスの製造方法 |
-
1999
- 1999-04-23 JP JP11596799A patent/JP4669094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09279152A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-28 | Nippon Steel Corp | コークス炉装入石炭の粉砕方法 |
| JPH10183136A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-14 | Nippon Steel Chem Co Ltd | コークス製造用原料炭の事前処理方法及びコークスの製造方法 |
| JPH10212485A (ja) * | 1997-01-29 | 1998-08-11 | Nippon Steel Corp | 高強度コークス製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003041263A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Kawasaki Steel Corp | 冶金用コークスの冷間強度の推定方法 |
| JP2007112941A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Nippon Steel Corp | コークスの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4669094B2 (ja) | 2011-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050913 |
|
| A977 | Report on retrieval |
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