JP2002327181A

JP2002327181A - 高炉用コークスの製造方法

Info

Publication number: JP2002327181A
Application number: JP2001136078A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Sakurai; 義久桜井; Kenji Miki; 賢治三樹
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2002-11-15
Anticipated expiration: 2021-05-07
Also published as: JP4448261B2

Abstract

(57)【要約】【課題】石炭を事前処理することにより、粘結性の低
い石炭の多量使用を可能とする、コークスの製造方法を
提供する。【解決手段】粒径０．６ｍｍ以下の石炭に、表面水
分、液体状瀝青物粘結剤、または表面水分と液体状瀝青
物粘結剤との合計が、該石炭に対して１８〜２７質量％
になるように液体状瀝青物粘結剤を加えながら、粒径８
ｍｍ〜５０ｍｍに造粒したペレットと、粒径０．６ｍｍ
を越える粗粒炭とを配合し、コークス炉に装入して乾留
することを特徴とする高炉用コークスの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体状瀝青物粘結剤
で造粒したペレットを粗粒炭に配合することにより、非
微粘結炭を多量に使用し、高ＤＩ、高ＣＳＲの高炉用コ
ークスを製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】コークス製造において、冷間ドラム強度
（ＤＩ）や熱間ＣＯ₂反応後強度（ＣＳＲ）等のコーク
ス品質を向上させる方法、および非微粘結炭を増配合す
る方法として、装入炭のコークス炉への装入密度を高く
する技術、装入炭にタール等の粘結性向上バインダーを
添加する技術が知られており、実施されてきた。

【０００３】装入密度を高くする技術としては、装入炭
の一部を圧力により成形し、高密度の成形物を製造後、
粉炭と混合しコークス炉に装入する成形炭配合法、ＤＡ
ＰＳ法や、９〜１０％の水分を含んだ湿炭を、事前に水
分６％以下に乾燥しコークス炉に装入する調湿炭（乾燥
炭）装入法、特開昭５７−１３３１８４号公報に示され
ている微粉炭を水溶性バインダーで造粒したペレット
を、粉炭に配合してコークス炉に装入する方法等の技術
が知られている。

【０００４】タール等の粘結剤を添加する方法は、装入
炭に粘結剤を添加、混合し、コークス炉に装入する方法
等の技術が知られている。

【０００５】装入密度を高くする方法と粘結剤を添加す
る方法を組み合わせた技術として、粘結剤を添加し成形
した成形炭を使用する成形炭配合法や、乾燥炭に粘結剤
を添加、混合する方法、特開平５−１６３４９４号公報
に示されている油分を用いた湿式造粒により製造したペ
レットを用いる方法が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし成形炭配合法
は、タール等の粘結剤を１０％を越えて添加すると製造
した成形炭の強度が低下すると共に、成形性の悪化によ
り成形が困難となるため、粘結剤の添加割合を大幅に増
加させることが困難である。

【０００７】成形炭の製造コストと安価な非微粘結炭の
使用割合とのコスト上の釣り合いより、成形炭の配合割
合を３０％以上にするのは得策ではない。装入炭への成
形炭の配合割合を３０％とし、成形炭中の粘結剤の割合
を１０％とした場合、装入炭全体に対する粘結剤の添加
率は３％となる。粘結剤の添加割合を３％よりさらに増
加させようとすると、装入炭中の成形炭の配合割合を３
０％以上にしなければならず、かえってコスト上不利と
なる。

【０００８】乾燥炭装入法は、装入密度の向上による効
果を得ることはできるが、粘結剤の添加による効果を得
ることが出来ない。乾燥炭にタール等の粘結剤を添加す
る方法もあるが、添加した粘結剤が装入密度を下げる問
題がある。

【０００９】粘結剤添加による装入密度の低下を防止す
る目的で、粉炭に粘結剤を添加後ミキサー等で疑似粒子
化する方法も提案されているが、疑似粒子の密度が大幅
には向上しないため、粘結剤添加による装入密度の低下
を回復するまでには至っていない。

【００１０】微粉炭を水溶性バインダーで造粒したペレ
ットを用いる方法は、粘結剤が添加されないことにより
粘結剤の効果が得られない。また水を用い造粒すること
により、コークス炉中での水分の蒸発潜熱の増加によ
り、消費熱量等が増加する問題も存在する。

【００１１】石炭水スラリーに油分、タール等を添加
し、攪拌混合することにより脱灰と同時に造粒し含油ペ
レットを得る方法は、湿式造粒法のため脱水、乾燥工程
が必要になる等、行程が複雑になると共にコストが高く
なる問題が存在する。

【００１２】以上述べてきた従来技術は、装入密度の向
上や粘結剤添加量に制約があるため、安価な粘結性の劣
る非微粘結炭を最大限に使用することができないという
問題がある。

【００１３】本発明はかかる問題点を解決し、高装入密
度と高粘結剤添加を同時に可能とすることにより、安価
な非微粘結炭を最大限に使用することを可能とする高炉
用コークスの製造方法を提供することを目的とするもの
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は以下に示す方法
である。（１）粒径０．６ｍｍ以下の石炭に、表面水分、液体状
瀝青物粘結剤、または表面水分と液体状瀝青物粘結剤と
の合計が、該石炭に対して１８〜２７質量％になるよう
に液体状瀝青物粘結剤を加えながら、粒径８ｍｍ〜５０
ｍｍに造粒したペレットと、粒径０．６ｍｍを越える粗
粒炭とを配合し、コークス炉に装入して乾留することを
特徴とする高炉用コークスの製造方法。（２）前記液体状瀝青物粘結剤が、装入炭全体に対し
て、含有率４質量％〜１０質量％にすることを特徴とす
る前記（１）記載の高炉用コークスの製造方法。（３）装入炭中の非微粘結炭の配合率が６５質量％以下
であり、かつ装入炭の水分が６％以下である前記（１）
または（２）いずれかに記載の高炉用コークスの製造方
法。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は、粒径０．６ｍｍ以下の
石炭に、表面水分、液体状瀝青物粘結剤、または表面水
分と液体状瀝青物粘結剤との合計が、該石炭に対して１
８〜２７質量％になるように液体状瀝青物粘結剤を加え
ながら、粒径８ｍｍ〜５０ｍｍに造粒して得られたペレ
ットと、粒径０．６ｍｍを越える粗粒炭とを配合した
後、コークス炉に装入して、装入炭を乾留することを特
徴とする高炉用コークスの製造方法である。

【００１６】本発明者らは、粒径０．６ｍｍを越えた石
炭粒子を含む石炭を造粒した場合、粒径０．６ｍｍを越
えた石炭粒子がペレットになりにくく造粒機に蓄積する
が、粒径の０．６ｍｍ以下の石炭を使用した場合、特定
の粒径の粒子が造粒機に蓄積することがなく造粒できる
ことを見出した。

【００１７】本発明者らは造粒において、石炭粒子表面
に存在する水分と造粒中に添加した液体状瀝青物粘結剤
が、「水と油」と言われるように調和しない状態ではな
く、お互いに補完しあい石炭粒子を結合する機能を発揮
していること、具体的には、石炭の全水分中の表面水分
と添加した液体状瀝青物粘結剤が、石炭粒子を結合する
機能において同等であり、石炭の表面水分と添加した液
体状瀝青物粘結剤の合計量が、造粒において石炭粒子を
結合するために必要とされる液体量と等しくなることを
新たに見出した。

【００１８】なお、石炭の表面水分％はＪＩＳ−Ｍ８８
１１の全水分％からＪＩＳ−Ｍ８８０３の包蔵水分％を
差し引いて算出される。製鉄所で扱う通常の石炭の包蔵
水分％は約２％前後である。

【００１９】また造粒したペレットは、ペレット粒径が
５０ｍｍを越えると落下強度が低下すること、ペレット
粒径が８ｍｍ未満では、粒径０．６ｍｍを越えた石炭と
混合した時の嵩密度の低下が大きいことより、ペレット
の粒径を８ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に造粒することが必要
であることを見出した。

【００２０】さらに本発明者らは、該ペレットが高い割
合（〜２７質量％）で液体状瀝青物粘結剤を含有すると
ともに、高見掛け密度（１．２５ｇ／ｃｍ³以上）であ
ることに着目し、今まで困難であった高装入密度と高粘
結剤添加を同時に達成することにより、安価な劣質の非
微粘結炭多量配合において、高品質のコークスの製造を
可能とする方法を見出した。

【００２１】具体的には、粒径の０．６ｍｍ以下の石炭
を使用し、石炭の表面水分と添加した液体状瀝青物粘結
剤の合計量を適切な範囲（１８〜２７質量％）に制御
し、８ｍｍ〜５０ｍｍに造粒することにより、繰り返し
落下衝撃を受けても粉化しにくい高強度ペレットを製造
することができる。該ペレットを粒径０．６ｍｍ以上の
粗粒炭に配合するにあたっては、装入炭全体に対する液
体状瀝青物粘結剤の含有割合は４〜１０質量％が好まし
く、このような含有割合になるようにペレットと粗粒炭
との配合割合を調整することが好ましい。さらにその時
の装入炭の水分を６％以下にすることにより、安価な劣
質の非微粘結炭を多量（〜６５質量％）に配合した装入
炭をコークス炉に装入して乾留しても、大型高炉の要求
するＤＩ¹⁵ ⁰ ₁₅、ＣＳＲの基準を越えたコークスの製造
が可能であることを見出した。

【００２２】以下本発明の具体的内容について、図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の高装入密度、高粘
結剤添加により非微粘結炭多量配合を可能とする高炉用
コークスの製造方法の実施形態例を示す図である。

【００２３】図１中の（１）は石炭ヤード、（２）は石
炭の混合配合設備、（３）は粉砕機、（４）は乾燥分級
機、（５）は乾式造粒機、（６）は混合設備、（７）は
コークス炉を示す。

【００２４】石炭ヤード（１）に置かれた各銘柄炭を、
混合、配合設備（２）で配合し、粉砕機（３）により粒
径３ｍｍ以下が７０〜９０％になるように粉砕する。な
お（２）の石炭の混合、配合と（３）の粉砕の順序を逆
にしても良い。

【００２５】粉砕された石炭は、熱風または冷風による
乾燥と分級の機能を備えた流動層型乾燥分級機等（４）
によって、乾燥されかつ粒径０．６ｍｍで分級される。
なお乾燥と分級を個別に乾燥機と分級機を用いて実施し
ても良い。

【００２６】分級された粒径０．６ｍｍ以下の石炭は、
乾式造粒機（５）に連続的に供給され、同時にタール等
の液体状瀝青物粘結剤が滴下または噴霧され、球状のペ
レットに造粒される。

【００２７】ここで液体状瀝青物粘結剤とは、コールタ
ール等石炭系粘結剤、アスファルト等石油系粘結剤、そ
の他の瀝青物粘結剤がある。

【００２８】流動層型乾燥分級機等により分級された粒
径０．６ｍｍを越える粗粒の石炭は、粒径０．６ｍｍ以
下の石炭より製造した上記のペレットと一緒に混合設備
（６）に供給され、混合後装入炭となる。なお混合設備
（６）を設置せず、ベルトコンベヤー上の粗粒炭にペレ
ットを供給しても良い。この装入炭をコークス炉（７）
に装入し、乾留することによりコークスを製造する。

【００２９】本発明者らは皿形の乾式造粒機を用いて、
石炭の液体状粘結剤による造粒について鋭意検討した。

【００３０】まず、本発明者らは石炭の造粒に対する最
適粒度について検討した。粒径１ｍｍ以下の石炭を、タ
ールを用いて造粒した場合、石炭中の粒径の大きい粒子
がペレットに取り込まれきれずに造粒機中に蓄積する現
象が見られた。そこで造粒前の石炭と造粒されたペレッ
ト中の石炭について、石炭中の粒径の大きい粒子である
粒径０．６ｍｍ〜１ｍｍの石炭粒子が、０〜１ｍｍの全
粒度の石炭粒子に占める割合を調査した。その結果を表
１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１は石炭を造粒する場合、粒径０．６ｍ
ｍを越える石炭粒子はペレットに取り込まれにくいこと
を示している。粒径０．６ｍｍ以下の石炭を用いた場合
は、特定の粒径の粒子がペレットに取り込まれにくいと
いう現象は見られず、造粒機中に蓄積することはなかっ
た。

【００３３】以上の結果より、本発明において造粒に用
いる石炭の粒度を粒径０．６ｍｍ以下とした。ここで粒
径０．６ｍｍは最大粒径を規定している。従って下限は
規定するものではない。

【００３４】つぎに石炭の表面水分の異なる粒径０．６
ｍｍ以下の石炭を使用し、タール添加率を変化させた場
合の造粒性およびペレット性状に与える影響を検討し
た。

【００３５】その結果を表２に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２より石炭表面水分とタール添加率の合
計（Ａ＋Ｂ）が、１８％未満の造粒Ｎｏ１、造粒Ｎｏ３
では、石炭粒子を結合するタール量が不足し、造粒が困
難になると共にペレットの強度が維持できなくなった。

【００３８】また、石炭表面水分とタール添加率の合計
（Ａ＋Ｂ）が、２７％を越えた造粒Ｎｏ９、造粒Ｎｏ１
１では、添加したタールが過剰となりペレットが軟化
し、強度が維持できなくなると共に、過剰のタールがペ
レット表面に付着しているために、ペレットどうしの固
着を起こした。造粒が可能であったのは、造粒Ｎｏ２、
造粒Ｎｏ４〜８、造粒Ｎｏ１０、造粒Ｎｏ１２であり、
その時の石炭表面水分とタール添加率の合計（Ａ＋Ｂ）
は１８〜２７％であった。その中で特に造粒が良好にお
こなわれ、製造したペレットの強度が最大となったの
は、造粒Ｎｏ２、造粒Ｎｏ５、造粒Ｎｏ６、造粒Ｎｏ１
０、造粒Ｎｏ１２であり、その時の石炭表面水分とター
ル添加率の合計（Ａ＋Ｂ）は２１〜２４％であった。

【００３９】以上の結果より本発明においては、造粒に
際し石炭表面水分と液体状瀝青物粘結剤の合計量が１８
〜２７質量％、より好ましくは２１〜２４質量％とし
た。なお造粒性の指標として本発明者らが、石炭表面水
分（％）とタール添加率（％）の合計（％）を用いてい
るのは、表２の結果より造粒性が良好な範囲（表２の造
粒性の項が◎）が、石炭表面水分が０．４〜８．８％と
大幅に変化しても、石炭表面水分とタール添加率の合計
が２１．１〜２３．８％と狭い範囲に集中していること
から、石炭表面水分とタール添加率の合計が造粒性を支
配していると考えたからである。メカニズムとしては、
石炭表面水分と添加したタールは、造粒において石炭粒
子を結合するのに際し、競合するのではなくお互いに補
完しあい、石炭粒子を結合させるのに必要な液体として
同等に機能しているためと考えている。

【００４０】つぎに本発明者らは、各粒径のペレットを
製造し、ペレットの粒径とペレットの性状との関係を検
討した。全水分３％、粒径０．６ｍｍ以下の石炭を用い
て、タールにより造粒したペレットについて、性状を調
査した結果を表３に示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】表３に示したように、粒径が０．６ｍｍ以
下という微粉炭をタールで造粒したペレットの特徴は、
第一にタール含有率が高いことであり、第二にペレット
の見掛け密度が約１．２８と非常に高いことである。第
三の特徴は、落下強度（シャッター強度）が２ｍからの
落下を５０回繰り返しても、粒径３２ｍｍまでのペレッ
トでは１００％が原形のままであり破壊ゼロという驚異
的な落下強度を有していることである。

【００４３】ペレットの落下強度が高く、高タール（液
体状瀝青物粘結剤）含有、高嵩密度であることが、本発
明の高嵩密度、高粘結剤添加操業を可能にしている。

【００４４】なお落下強度が非常に高い理由は、微粉炭
表面水分＋タール添加率が高く、かつタールの粘度が高
いため、ペレットに大きな塑性が付加され、落下に対し
てペレットが塑性変形することにより、落下衝撃を吸収
しているためであると推定される。

【００４５】粒径５０ｍｍのペレットで初めて落下強度
が７０％と、３０％のペレットが破壊し、５５ｍｍのペ
レットでは落下強度が１５％まで低下し、８５％のペレ
ットが落下試験により破壊した。図１の（５）乾式造粒
機で製造されたペレットは、その後（７）コークス炉ま
での工程中で、ベルトコンベヤー等の乗り継ぎにより２
ｍ前後の落下を繰り返し受ける。粒径５５ｍｍのペレ
ットは、落下強度が１５％と低いことよりコークス炉ま
での工程中で、ベルトコンベヤー等の乗り継ぎにより大
部分が破壊され、造粒した効果が失われる。従って本発
明では、ペレット粒径の上限を５０ｍｍとした。

【００４６】通常高炉用コークスを製造する場合、図１
の（１）石炭ヤード、（２）混合・配合設備、（３）粉
砕機を経てきた石炭は、ほぼ全量図１の（７）コークス
炉に装入している。

【００４７】従って本発明においても、図１の（３）粉
砕機を経て図１の（４）乾燥・分級機で分級された粒径
０．６ｍｍ越える粗粒炭と粒径０．６ｍｍ以下の石炭
を、ほぼ全量図１の（７）コークス炉に装入することを
前提とした。なお、０．６ｍｍ以下の石炭は、全量をペ
レットに造粒することを前提としているが、０．６ｍｍ
を越える粗粒炭に対する０．６ｍｍ以下の石炭の割合が
高い場合等、必要によっては、０．６ｍｍ以下の石炭の
一部をペレットにするのではなく、そのまま、またはタ
ール等液体状瀝青物粘結剤を添加し、０．６ｍｍを越え
る粗粒炭に混合した後、さらにペレットと混合して図１
の（７）コークス炉に装入することも可能である。図１
の（４）乾燥・分級機で分級された粒径０．６ｍｍを越
える粗粒炭のみを、図１の（７）コークス炉に装入した
場合、装入密度が低くなり高炉用コークスの製造が困難
となる。

【００４８】従って図１の（４）乾燥・分級機で分級し
た粒径０．６ｍｍ以下の石炭を使用し、図１の（５）乾
式造粒機で造粒することにより高見掛け密度としたペレ
ットと、図１の（４）乾燥・分級機で分級された粒径
０．６ｍｍ越える粗粒炭を混合し、装入密度が高くなる
状態にしてコークス炉に装入することにしている。

【００４９】そこで、粒径０．６ｍｍ越える粗粒炭とペ
レットを混合した場合の嵩密度について、ペレット粒径
の影響を検討した。

【００５０】表３の各粒径のペレットと、全水分３％、
粒径０．６ｍｍ越える粗粒炭を３：７の配合割合で混合
し、ＡＳＴＭ嵩密度測定装置により嵩密度を測定した結
果を表４に示す。

【００５１】なおペレットと粗粒炭の配合割合は、ペレ
ットの製造コストと安価な非微粘結炭の使用割合とのコ
スト上の釣り合いより、現状ではペレットの配合割合は
３０％以下が望ましい。またペレットと粗粒炭を混合し
た場合、ペレットの配合割合が３０％より減少するとペ
レットと粗粒炭の混合物の嵩密度が減少することが知ら
れている。

【００５２】ＡＳＴＭ嵩密度はコークス・サーキュラー
（社団法人燃料協会コークス部会偏、第３０巻第１号
（１９８１））ｐ．１３に示されている方法で測定した
値である。

【００５３】表４に示したようにペレットと粗粒炭を混
合した場合、ペレット粒径が小さくなるに従いＡＳＴＭ
嵩密度が低下する傾向が見られ、ペレット粒径６．０ｍ
ｍでは０．８０７ｋｇ／ｌと大幅に低下している。

【００５４】本発明では、高装入密度を前提にしている
ことより、粗粒炭と混合した場合の嵩密度の低下が大き
い粒径６ｍｍのペレットの使用は困難であり、表３で粒
径８ｍｍのペレットが高嵩密度を維持していることよ
り、ペレット粒径の下限を８ｍｍとした。

【００５５】すなわち、本発明では先のペレット粒径の
上限５０ｍｍと合わせ、ペレット粒径を８〜５０ｍｍと
した。

【００５６】

【表４】

【００５７】次に装入炭全体に対するタール添加率とコ
ークス品質との関係を調べた。装入炭に対するタール添
加率のコークス品質への効果を見るため、装入密度は一
定の値に揃えて実験した。

【００５８】実験は、全水分３％、石炭粒径０．６ｍｍ
以下の石炭を造粒して製造した表３の粒径２３ｍｍのペ
レットと、ペレットと同一の石炭で、石炭粒径のみが異
なる粒径０．６ｍｍを越える粗粒炭とを、混合割合を変
化させて混合し、全石炭に対するタール添加率の異なる
装入炭を製造し、この装入炭を装入密度０．８７になる
ように、電気炉（幅４２０ｍｍ、長さ６１０ｍｍ、高さ
４００ｍｍ）に装入し、１１５０℃まで昇温、乾留する
ことによりコークスを製造した。

【００５９】得られたコークスについて、冷間ドラム強
度ＤＩ¹⁵⁰ ₁₅と熱間ＣＯ₂反応後強度ＣＳＲを測定した結
果を表５に示す。ここで、ペレットの配合割合とは、ペ
レットと粒径０．６ｍｍを越える粗粒炭とを混合した場
合の、ペレットと粗粒炭の混合物に対するペレットの混
合割合である。なおこの実験に使用した石炭の性状は、
揮発分２９．３％、流動性LOG(MF/DDPM)１．７５、全膨
張率２５．２％のものを用いた。

【００６０】石炭の流動性はＪＩＳＭ８８０１の方
法で測定した最高流動度をＬｏｇ指数で表した値であ
り、石炭の全膨張率はＪＩＳＭ８８０１の方法で測
定した値である。

【００６１】コークスの冷間ドラム強度（ＤＩ¹⁵⁰ ₁₅）
はＪＩＳＫ２１５１の方法で測定した値であり、熱
間ＣＯ₂反応後強度（ＣＳＲ）はコークスノート（社団
法人燃料協会コークス部会偏、１９８８年版）ｐ．２１
８に示されている方法で測定した値である。

【００６２】

【表５】

【００６３】表５よりペレット配合割合が２０％で装入
炭タール添加率３．５％の場合、コークスのＤ
Ｉ¹⁵⁰ ₁₅、ＣＳＲは、通常大型高炉で使用するコークス
品質の下限値とみなされているＤＩ¹⁵⁰ ₁₅８４、ＣＳＲ
５７の条件を満たしていない。

【００６４】ペレット配合割合が２３％で装入炭タール
添加率４．０％の場合、ＤＩ¹⁵⁰ ₁₅、ＣＳＲの値は、上
記の大型高炉の要求するコークス品質の下限値とほぼ同
一となっている。

【００６５】なお装入炭全体に対するタール（液体状瀝
青物粘結剤）含有率の上限値については、低コストで大
型高炉の要求する品質のコークスを製造することを目的
にした、本発明において、タール等液体状瀝青物粘結剤
の素材費、造粒コストより、装入炭全体に対するタール
（液体状瀝青物粘結剤）の含有率は１０質量％以下が望
ましい。従って本発明においては、装入炭全体に対する
タール（液体状瀝青物粘結剤）の含有率は４〜１０質量
％が好ましい。

【００６６】次に本発明者らは、装入炭中の非微粘結炭
の配合割合とコークス品質の関係を検討した。

【００６７】ここで非微粘結炭とは、流動性LOG(MF/DDP
M)２．５以下、全膨張率３５％以下の石炭をいう。非微
粘結炭７０％と粘結炭３０％を混合した全水分３％、石
炭粒径０．６ｍｍ以下の石炭に、タールを２１％添加し
ながら造粒した粒径２３ｍｍのペレットと、ペレットと
同一の石炭で、全水分３％、石炭粒径のみが異なる粒径
０．６ｍｍを越える粗粒炭とを３：７の割合で混合し、
上記の電気炉に装入密度０．８７になるように装入した
後、上記の条件で乾留しコークスを製造した。得られた
コークスについて、冷間ドラム強度ＤＩ¹⁵⁰ ₁₅と熱間Ｃ
Ｏ₂反応後強度ＣＳＲを測定した結果を表６に示す。

【００６８】なおこの実験に使用した非微粘結炭７０％
と粘結炭３０％を混合した石炭の性状は、揮発分３０．
２％、流動性LOG(MF/DDPM)１．５５、全膨張率２０．２
％である。

【００６９】表６には、比較対象として非微粘結炭の配
合割合が６５％である表５のペレット配合割合３０％の
結果を合わせて載せた。

【００７０】表６より非微粘結炭の配合割合を７０％に
するとコークスのＤＩ¹⁵⁰ ₁₅、ＣＳＲは、大幅に低下
し、大型高炉の要求するコークス品質を満たしにくい数
値となっている。すなわち、非微粘結炭の配合割合が６
５％を越えると、非微粘結炭の増加に対してコークス品
質の低下の割合が急激に大きくなり、本発明の特徴であ
る高嵩密度、高粘結剤添加にしても、コークス品質が低
下する傾向が示されている。なお表６の非微粘結炭配合
割合６５％では、大型高炉の要求するコークス品質を十
分余裕を持って満たしているが、今回実験に使用した非
微粘結炭より粘結性の劣る石炭を使用した場合でも、大
型高炉の要求するコークス品質を満たすためには非微粘
結炭配合割合６５％以下とすることが望ましい。

【００７１】従って本発明においては、装入炭中の非微
粘結炭の配合率を６５質量％以下とした。なお、大型高
炉の要求する品質のコークスを製造するための、本発明
の特徴が発揮される非微粘結炭の配合率の領域は、好ま
しくは、５０〜６５％である。

【００７２】

【表６】

【００７３】次に装入炭の水分とＡＳＴＭ嵩密度の関係
について検討した。

【００７４】全水分３％、６％、７％の３水準に調製し
た粒径０．６ｍｍ以下の上記表６の非微粘結炭配合割合
６５％の石炭を用いて、タールにより粒径２３ｍｍのペ
レットにそれぞれ造粒した。その時のタール添加率は全
水分３％の石炭を用いた場合で２１．１％、全水分６％
の場合１８．０％、全水分７％の場合１６．９％であっ
た。以上の全水分の異なる石炭で造粒した３水準のペレ
ットと、それぞれのペレットの全水分に合わせて水分を
調製した石炭粒径０．６ｍｍを越える石炭を、３：７の
割合で混合し、ＡＳＴＭ嵩密度を測定した。その結果を
表７に示す。

【００７５】

【表７】

【００７６】表７に示したように混合炭の全水分が６％
の場合、嵩密度０．８３３と高嵩密度を維持している
が、全水分が７％の場合、嵩密度０．８０３と低い値と
なっている。

【００７７】以上の結果より、本発明において装入炭の
全水分を６％以下とすることが望ましい。なお装入炭の
全水分の下限値については、特に規定するものではな
い。

【００７８】なお石炭をコークス炉に装入した場合、石
炭水分が高くなると装入密度が低下することが知られて
いるが、高装入密度を前提とする本発明においては、装
入炭の水分を６％以下にすることが望ましく、装入炭の
水分が６％をこえた場合には、本発明の他の条件を満た
しても、大型高炉の要求する品質のコークスの製造が困
難になる場合があり得る。

【００７９】また装入炭の全水分が６％越えると図１
（４）の工程の分級において、分級効率が著しく低下す
ること、図１（７）の工程のコークス炉中において、水
分の蒸発潜熱が多く必要になるため乾留熱量が高くなる
などの問題も存在する。

【００８０】

【実施例】＜実施例１＞本発明の方法に従って、粒径
０．６ｍｍ以下の石炭をタールで造粒したペレットを粒
径０．６ｍｍを越える粗粒炭と混合し、電気炉で乾留し
た。使用した石炭は、表８に示す性状の非微粘結炭６５
％と粘結炭３５％を混合した配合炭である。得られたコ
ークスについて性状を測定した。実験条件およびコーク
スの性状を後述の実施例２および比較例１、２、３の場
合も含め表９に示した。

【００８１】

【表８】

【００８２】表８に示す性状の配合炭を全水分３．０％
に乾燥するとともに、粒径０．６ｍｍを越える粗粒炭と
０．６ｍｍ以下の微粉炭に篩い分けた。

【００８３】粒径０．６ｍｍ以下の石炭にタールを２１
％添加（石炭表面水分＋タール添加率で２２％）しなが
ら乾式の皿形造粒機で、粒径２０ｍｍのペレットに造粒
した。ここで石炭表面水分は、表２の脚注で示した式に
より算出した。なお包蔵水分は２％であったので、石炭
表面水分は１％と算出された。

【００８４】このペレットを上記の粗粒炭に３：７の割
合で混合し、ＡＳＴＭ嵩密度測定値である０．８６に合
わせて電気炉（幅４２０ｍｍ、長さ６１０ｍｍ、高さ４
００ｍｍ）に装入し、１１５０℃まで昇温、乾留するこ
とによりコークスを製造した。（以後の実施例２、比較
例１、２、３の試験は同一の電気炉を用い、同一の昇温
条件で乾留した。）得られたコークスの冷間ドラム強度ＤＩ¹⁵⁰ ₁₅と熱間Ｃ
Ｏ₂反応後強度ＣＳＲを測定した結果を表９に示す。性
状の劣る非微粘結炭を６５％と高配合しているにもかか
わらず、ＤＩ¹⁵⁰ ₁₅が８４．８、ＣＳＲが６１．５と高
炉使用に十分な品質となっている。

【００８５】

【表９】

【００８６】＜実施例２＞表８の配合炭を全水分６％に
乾燥するとともに、粒径０．６ｍｍを越える粗粒炭と
０．６ｍｍ以下の石炭に篩い分けた。０．６ｍｍ以下の
石炭にタールを１８．３％添加（石炭表面水分＋タール
添加率で２２．３％）しながら粒径２０ｍｍのペレット
に造粒した。ここで石炭表面水分は、表２の脚注で示し
た式により算出した。

【００８７】このペレットを粒径０．６ｍｍを越える粗
粒炭に３：７の割合で混合し、ＡＳＴＭ嵩密度測定値の
０．８４に合わせて電気炉に装入し、乾留することによ
りコークスを製造した。得られたコークスの冷間ドラム
強度ＤＩ¹⁵⁰ ₁₅と熱間ＣＯ₂反応後強度ＣＳＲを測定した
結果を表9に示す。実施例１と同様に非微粘結炭を高
配合で、ＤＩ¹⁵⁰ ₁₅８４．２、ＣＳＲ５８．７と高炉使
用可能な品質を示した。

【００８８】＜比較例＞比較例１は、実施例１と同じく
表８の配合炭を全水分３．０％に乾燥し（分級せず）、
ＡＳＴＭ嵩密度測定値の０．８６に合わせて電気炉に装
入後乾留した例である。

【００８９】比較例２は、実施例１と同じく表８の配合
炭を全水分３．０％に乾燥するとともに、粒径０．６ｍ
ｍ以上の粗粒炭と０．６ｍｍ以下の石炭に篩い分け、
０．６ｍｍ以下の石炭にタールを２１％添加混練したタ
ール混練炭を、粗粒炭に３：７の割合で混合しＡＳＴＭ
嵩密度測定値の０．７１に合わせて、電気炉に装入後乾
留した例である。

【００９０】比較例３は、比較例１の乾燥炭にタールを
２％添加混練し、ＡＳＴＭ嵩密度測定値の０．７８に合
わせて電気炉に装入後乾留した例である。

【００９１】比較例１は高装入密度でタールの添加がな
い場合であるが、ＤＩ¹⁵⁰ ₁₅は８３．５と通常の高炉使
用基準を若干下回り、ＣＳＲはタールの添加効果がない
ため５２と通常の高炉使用基準を大幅に下回った。この
比較例１より装入密度効果だけでは非微粘結炭６０％以
上と言う多量配合が困難であることを示している。特に
タール添加効果の大きいＣＳＲの低下が大きく問題であ
る。

【００９２】比較例２はタールが高添加率で添加されて
いるが高装入密度になっていない場合である。装入密度
効果の大きい冷間ドラム強度は、装入密度低下によりＤ
Ｉ¹⁵ ⁰ ₁₅は７３．７と大幅に低下し、ＣＳＲはタールが
高添加率であるにもかかわらずＤＩが低いため５３．１
と大幅に低下している。タール添加効果のみで装入密
度効果がない場合は、非微粘結炭の多量配合が困難であ
ることを示している。

【００９３】比較例３は装入密度が比較例２より高めで
はあるが実施例１、２より低く、タールも添加はされて
いるが、添加率が実施例１、２より低い例である。Ｄ
Ｉ¹⁵⁰ ₁₅は８３．１、ＣＳＲ５６．０であり、高装入密
度、高タール添加率でないためＤＩ、ＣＳＲとも高炉使
用水準を満たしていない。

【００９４】

【発明の効果】本発明により高装入密度かつ高粘結剤添
加率で装入が可能となり、安価な粘結性の劣る非微粘結
炭を、従来の方法による配合割合以上に多量に配合して
も、良質な高炉用コークスの製造が可能なった。その結
果、コークスの製造コストの低下が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するコークス製造プロセスのフロ
ーを示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒径０．６ｍｍ以下の石炭に、表面水
分、液体状瀝青物粘結剤、または表面水分と液体状瀝青
物粘結剤との合計が、該石炭に対して１８〜２７質量％
になるように液体状瀝青物粘結剤を加えながら、粒径８
ｍｍ〜５０ｍｍに造粒したペレットと、粒径０．６ｍｍ
を越える粗粒炭とを配合し、コークス炉に装入して乾留
することを特徴とする高炉用コークスの製造方法。
【請求項２】前記液体状瀝青物粘結剤が、装入炭全体
に対して、含有率４質量％〜１０質量％にすることを特
徴とする請求項１記載の高炉用コークスの製造方法。
【請求項３】装入炭中の非微粘結炭の配合率が６５質
量％以下であり、かつ装入炭の水分が６％以下である請
求項１または２いずれかに記載の高炉用コークスの製造
方法。