JP2002309267A - 石炭の事前処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コークス炉に装入する配合炭の石炭事前処理
と高炉微粉炭吹き込みの石炭事前処理とを総合的に結び
つけ、設備コスト、エネルギー使用量、エネルギーコス
トを低減することのできる石炭事前処理方法を提供す
る。 【解決手段】 破砕した非粘結炭を流動層乾燥機５によ
って乾燥すると同時に微粉炭と粗粉炭とに分級し、該分
級した非粘結微粉炭を高炉１２の羽口１１から吹き込む
原料とし、別途破砕した強粘結炭と前記分級した非粘結
粗粉炭とを混合してコークス炉１７の装入原料とするこ
とを特徴とする石炭の事前処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉に装入
する石炭の水分を事前に調整するための石炭の事前処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉用コークスの原料としてコークス炉
に装入される石炭には、コークス強度を確保するため強
粘結炭と非粘結炭との配合炭が使用されている。コーク
ス炉に装入される配合炭の事前処理方法として図４に示
す方法が知られている。

【０００３】図４において、コークス炉装入原料となる
強粘結炭および非粘結炭は、各種銘柄毎にそれぞれ非粘
結炭ヤード１あるいは強粘結炭ヤード２に集積されてい
る。これらヤードに集積された強粘結炭および非粘結炭
が配合炭槽２３に貯えられ、コークス炉１７に装入する
に必要な量が配合炭槽２３から切り出された後、破砕機
１４によって所定の大きさに破砕され、乾燥機に装入さ
れる。乾燥機は一般的に流動層乾燥機５が用いられ、配
合炭に含まれる水分を６％程度まで乾燥する。含有水分
を６％程度とするのは、水分があまりに少なくなると乾
燥機からコークス炉までのコークス搬送中における発塵
の問題が生じるためであり、一般的に乾燥後の調湿炭は
水分６％程度に調整されている。

【０００４】流動層乾燥炉５には熱風が送り込まれ、こ
の熱風によって配合炭に含まれる水分を乾燥除去し、水
分量の調整を行う。流動層乾燥炉５に送り込まれる熱風
は熱風発生装置６によって作られる。流動層乾燥炉５に
おいて、熱風は下方から上昇し、配合炭はこの熱風によ
って乾燥されると同時に、配合炭中の粒度の小さい微粉
炭は熱風とともに乾燥炉内を上昇し、熱風といっしょに
集塵機７に送られ、集塵機７で微粉炭は回収される。一
方、配合炭中の粒度の大きい粗粉炭は流動層乾燥機５の
後段に配置した貯留槽１６に貯えられる。このようにし
て、流動層乾燥機５においては配合炭の乾燥を行うと同
時に配合炭を微粉炭と粗粉炭とに分級する。回収された
微粉炭は貯留槽１６に搬送され、分級された微粉炭と粗
粉炭は貯留槽１６において再度混合されて調湿炭とな
る。この貯留槽からコークス炉に必要な量の調湿炭を切
り出してコークス炉に装入する。

【０００５】高炉においては、その羽口からの微粉炭吹
き込みが行われている。微粉炭吹き込み用の石炭として
は、コストが安くかつ微粉炭輸送配管の閉塞問題の発生
しない非粘結炭が採用されている。図３には従来の高炉
における微粉炭吹き込みのための石炭の事前処理の一般
的なフロー図を示す。図３において、原料となる非粘結
炭は非粘結炭ヤード１に集積されている。集積された各
種銘柄毎の非粘結炭は、非粘結炭配合炭槽３に貯えら
れ、非粘結炭配合炭槽３から切り出され、微粉炭破砕乾
燥機２１によって所定の大きさに破砕され、乾燥され
る。乾燥は熱風発生機２２により作られる熱風を微粉炭
破砕乾燥機２１に送風して微粉炭を所定の水分まで乾燥
する。微粉炭は、熱風といっしょに集塵機７へ送られ、
この集塵機で微粉炭が回収されてリザーブタンク８に貯
留される。そしてリザーブタンク８内から切り出される
微粉炭は、フィードタンク９に充填される。フィードタ
ンク９から分配機１０を介して高炉羽口１１部から高炉
炉内に吹き込まれる。微粉炭の輸送は圧縮空気等により
行われ、微粉炭が屋外にリークしないように密閉された
状態で輸送されるようになっている。

【０００６】コークス炉に装入する石炭の水分を事前に
調整する方法として、特開２０００−１７８５６２号公
報が開示されている。この開示技術は、コークス炉に装
入する石炭の水分を装入前に調整するに際し、水分の多
い石炭と水分の少ない石炭とを、石炭を装入するコーク
ス炉に応じて切り替えて、乾燥機に別個に導入するに際
し、水分の少ない石炭に加湿処理を行って、石炭の水分
量を水分の多い石炭の水分量に合わせて乾燥機に導入す
ることで、石炭の水分変動を抑制する方法である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
コークス炉には非粘結炭と強粘結炭とを混合した配合炭
が使用され、該配合炭の水分を事前に調整するための乾
燥機が必要となる。また、高炉微粉炭吹き込みには非粘
結炭が使用され、吹き込み微粉炭を乾燥するための乾燥
機が必要となる。また、大量のコークス炉装入原料石炭
の全量を水分調整するためには、乾燥機の設備容量が大
きくなり、エネルギー使用量およびエネルギーコストを
低減させる必要があった。また高炉微粉炭吹き込みのた
めの乾燥装置とコークス炉石炭事前処理のための乾燥機
とをそれぞれ別個に準備することが必要となり、設備コ
ストを低減させるためにはそれぞれの設備をコンパクト
にすることが望まれていた。コークス炉装入用配合炭の
輸送中における発塵を防止するため、調湿炭の含有水分
を６％程度とすることが必要であった。

【０００８】また、含水量の多い石炭に併せて、含水量
の少ない石炭に加湿して、乾燥機に導入することが石炭
の水分変動を抑止する方法では、エネルギーコストおよ
びランニングコストをさらに増加させる原因となってい
た。

【０００９】本発明は、コークス炉に装入する配合炭の
石炭事前処理と高炉微粉炭吹き込みの石炭事前処理とを
総合的に結びつけ、設備コスト、エネルギー使用量、エ
ネルギーコストを低減することのできる石炭事前処理方
法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
とするところは、破砕した非粘結炭を流動層乾燥機５に
よって乾燥すると同時に微粉炭と粗粉炭とに分級し、該
分級した非粘結微粉炭を高炉１２の羽口１１から吹き込
む原料とし、別途破砕した強粘結炭と前記分級した非粘
結粗粉炭とを混合してコークス炉１７の装入原料とする
ことを特徴とする石炭の事前処理方法にある。

【００１１】本発明は、高炉微粉炭吹き込みには非粘結
炭の微粉が使用され、コークス炉装入原料には非粘結炭
と強粘結炭を配合使用される点に着目してなされたもの
である。本発明において、コークス炉に装入する石炭の
うち、非粘結炭のみを流動層乾燥機で乾燥し分級する。
乾燥分級した非粘結微粉炭はコークス炉で使用せずに高
炉微粉炭吹き込みの原料とする。また乾燥処理を行わな
い強粘結炭と乾燥分級した非粘結粗粉炭とを混合してコ
ークス炉装入原料とする。その結果、コークス炉装入原
料の乾燥と高炉微粉炭吹き込み原料の乾燥を１基の流動
層乾燥機で行えるので、設備費を低減することができ
る。乾燥した非粘結微粉炭はコークス炉原料として使用
しないので、コークス炉原料石炭の発塵を低減すること
ができる。強粘結炭は乾燥処理を行わないので、コーク
ス装入原料の全量を乾燥処理する従来方法に比較し、ト
ータルの乾燥処理設備の設備規模を小さくすることがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて本発明の
実施の形態の説明を行う。図１に本発明の実施例を示
す。図１において、非粘結炭ヤード１に集積された非粘
結炭は配合炭槽３に貯蔵され、必要な量の石炭が切り出
されて破砕機４に送られる。破砕機４では非粘結炭を３
ｍｍ程度の大きさに破砕し流動層乾燥機５に投入され
る。流動層乾燥機５には熱風発生装置６により発生させ
た熱風が送り込まれており、この中に破砕した非粘結炭
を投入して所定の水分に調湿される。流動層乾燥機５内
では乾燥された非粘結炭は粗粉炭と微粉炭に分級され
て、粗粉炭は流動層乾燥機５の後段に配設した混練機１
５に送られる。また、流動層乾燥機内で分級された微粉
炭は、熱風といっしょに流動層乾燥機から排出されて集
塵機７に送られ、この集塵機７において微粉炭が回収さ
れる。回収された微粉炭は、リザーブタンク８に貯留さ
れ、フィードタンク９を介して分配機１０に送られ、高
炉の羽口１１より高炉内に吹き込まれる。

【００１３】一方、強粘結炭ヤード２に集積されている
強粘結炭は、強粘結炭配合槽１３に貯留され、必要な量
を切り出して破砕機１４に投入される。破砕機１４では
強粘結炭が３ｍｍ程度の大きさに破砕され、混練機１５
に送られる。混練機１５では、破砕した強粘結炭と上記
流動層乾燥機で乾燥・分級された非粘結粗粉炭とが混合
される。強粘結炭は乾燥処理を行っていないので水分を
含有しており、乾燥した非粘結微粉炭と混合することに
より、全体として配合炭の水分量が調整され、水分を調
整した調湿炭として貯留槽１６に貯留される。調湿炭は
必要な量を貯留槽１６から切り出してコークス炉に投入
される。非粘結炭中の微粉炭は配合炭から排除されてい
るので、配合炭の発塵量を低減することができ、非粘結
炭中の微粉炭を配合炭として使用する場合に比較して調
湿炭の水分量を低減することも可能である。また、強粘
結炭は乾燥処理を行わないので、コークス装入原料の全
量を乾燥処理する従来方法に比較し、トータルの乾燥処
理設備の設備規模を小さくすることができる。

【００１４】流動層乾燥機５において非粘結炭を微粉炭
と粗粉炭に分級するに際しては、７０〜８０μｍ以下の
粒径のものを微粉炭として分級すると好ましい。これに
より、微粉炭を高炉微粉炭吹き込みの原料として用いる
ことができる。

【００１５】図１に示す実施の形態では流動層乾燥機５
で乾燥した非粘結炭の粗粉炭と水分無調整の強粘結炭と
を混練機１５で混合した調湿炭をそのままコークス炉１
７に投入したが、乾燥した非粘結炭の粗粉炭と水分無調
整の強粘結炭の混合後の水分が多ければ、混練機１５の
後に乾燥機を設置して、調湿炭を再度水分調整しても良
い。この場合、水分無調整の状態から乾燥する場合より
も容量の小さい乾燥機を使用することができる。

【００１６】また、調湿炭中の非粘結炭と強粘結炭の配
合比率を変更し、乾燥した非粘結粗粒炭の比率を多くす
ることにより、調湿炭の水分含有量を低減することもで
きる。この場合、流動層乾燥炉に投入する非粘結炭の量
を多くして乾燥した非粘結粗粒炭の量を増やす。こうし
て調湿炭の水分量を低減することにより、コークス炉の
省エネ効果を高めることができる。乾燥した非粘結微粉
炭をコークス炉装入原料として用いていないので、調湿
炭の水分を低減しても発塵は起こらない。

【００１７】本発明の石炭中の水バランスについて図２
に基づいて説明する。非粘結炭ヤード１に集積されてい
る非粘結炭は水分１２％を含有している。この非粘結炭
ヤード１から５０質量部の非粘結炭を破砕機４で破砕
し、流動層乾燥機５に投入して乾燥し、微粉炭と粗粉炭
とに分級する。５０質量部の非粘結炭のうちの８０％、
すなわち４０質量部が粗粉炭として回収され、該粗粉炭
中の水分は２％に乾燥されている。また、５０質量部の
非粘結炭のうちの２０％、すなわち１０質量部が微粉炭
として回収され、該微粉炭中の水分は１％に乾燥されて
いる。こうして乾燥された１０質量部の微粉炭は高炉の
羽口から吹き込んで燃料として使用する。

【００１８】一方、強粘結炭ヤード２に集積されている
強粘結炭は水分１２％を含有している。この強粘結炭ヤ
ード２から５０質量部の強粘結炭を３ｍｍ程度に破砕
し、この破砕した５０質量部の強粘結炭と、上記流動層
乾燥機５で乾燥・分級された水分２％を有する４０質量
部の粗粉炭とを混合することにより、水分含有量が７．
８％の調湿炭９０質量部を製造することができる。この
調湿炭をコークス炉に投入する。

【００１９】

【発明の効果】このように、非粘結炭を流動層乾燥機で
乾燥して非粘結微粉炭と非粘結粗粉炭とに分級し、非粘
結微粉炭を高炉微粉炭吹き込みの原料として使用し、水
分無調整の強粘結炭と上記乾燥分級した非粘結粗粉炭と
を混合して調湿炭としてコークス炉に使用することがで
きるので、乾燥機の使用エネルギーが削減でき、ランニ
ングコストを大幅に低減することができる。また、従
来、高炉微粉炭吹き込み原料製造設備とコークス炉に使
用する石炭の事前処理設備とを別々に設けていたが、本
プロセスによって両設備の乾燥分級機を共有化すること
ができ、設備費も大幅にコストダウンすることができ
る。

【００２０】また、流動層乾燥機で発生する微粉炭は高
炉吹き込み用微粉炭製造プロセスに使用し、粗粉炭は水
分無調整の強粘結炭と混合するので、発塵もなく、作業
環境も良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の石炭事前処理設備のフロー図である。

【図２】本発明の石炭の水バランスを示す概略図であ
る。

【図３】従来の高炉微粉炭吹き込み設備の概略フロー図
である。

【図４】従来のコークス炉装入石炭の事前処理設備の概
略フロー図である。

【符号の説明】

１ 非粘結炭ヤード ２ 強粘結炭ヤード ３ 非粘結炭配合炭槽 ４ 破砕機 ５ 流動層乾燥機 ６ 熱風発生装置 ７ 集塵機 ８ リザーブタンク ９ フィードタンク １０ 分配機 １１ 羽口 １２ 高炉 １３ 強粘結炭配合炭槽 １４ 破砕機 １５ 混練機 １６ 貯留槽 １７ コークス炉 １８ 輸送管 １９ 排風機 ２０ 煙突 ２１ 微粉炭破砕乾燥機 ２２ 熱交換機 ２３ 配合炭槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4H012 QA04 RA05 4K012 BA04 BA06 BE01 BE04 BE05

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 破砕した非粘結炭を流動層乾燥機によっ
   て乾燥すると同時に微粉炭と粗粉炭とに分級し、該分級
   した非粘結微粉炭を高炉の羽口から吹き込む原料とし、
   別途破砕した強粘結炭と前記分級した非粘結粗粉炭とを
   混合してコークス炉装入原料とすることを特徴とする石
   炭の事前処理方法。