JP2008095124A - 炭材内装塊成化物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軟化溶融性を有する粉状炭材Aをロータリドライヤ1にて空気Gを流通させ揮発分等の燃焼熱を利用しつつ350℃以下で加熱するとともに、粉状鉄含有原料Bをロータリキルン2で400〜800℃に加熱したのち、これらを竪形混合槽3で、空気Gを流通させ前記燃焼熱を利用しつつ混合して250〜550℃の混合物Cとする。この混合物Cを、密閉構造の双ロール型成形機4で、空気Gを流通させて温度を維持しつつ熱間成形し、得られた塊成化物Dをシャフト炉5にて、空気Gを流通させ前記燃焼熱を利用して熱間成形温度以上に保持し、塊成化物D中に残存する揮発分およびタール分を除去する。
【選択図】図1
Description
図1に本発明の一実施形態に係る炭材内装塊成化物の製造フローの概念図を示す。なお、上記従来技術で説明した図2と共通する装置および物質には同じ符号を用いた。以下、粉状鉄含有原料として粉状鉄鉱石を代表例として説明する。鉄鉱石と、炭材のうち軟化溶融性を実質的に有しない炭材(例えば、コークス粉、一般炭、無煙炭、オイルコークス等)は、必要な場合には粉砕して、74μm以下の粒子が70%程度の粉状にする。炭材のうち軟化溶融性を有する炭材(例えば、粘結炭、非微粘結炭、SRC等)も、上記の軟化溶融性を実質的に有しない炭材ほどは細かくする必要はないが、粉状鉄鉱石および軟化溶融性を実質的に有しない炭材との混合状態を良好に保つために1mm以下程度に粉砕するのが望ましい。
このようにして粒度調整された粉状炭材Aは、炭材加熱設備(例えば、ロータリドライヤ)1で、炭材Aが実質的に軟化溶融しない350℃以下の温度で加熱する。この際、炭種や加熱温度(例えば250℃以上)によっては、揮発性ガスの発生を伴う場合もある。このように揮発性ガスが発生する場合には、酸素を含有するガス(以下、「酸素含有ガス」ともいう。)として例えば空気Gを流通させ、酸素含有ガス雰囲気中で加熱処理を行う。これにより、粉状炭材Aから発生してくる揮発分の全部または一部が、空気G中の酸素ガス成分と反応して燃焼し雰囲気温度が上昇するので、放熱ロス等を補償するための外部からの加熱量を低減し目標とする加熱温度をより確実に確保できる。なお、粉状炭材Aの加熱温度は、空気Gの流量を増減させること等により容易に調整できる(詳細は後述の混合工程における温度制御の説明を参照)。
一方、粉状鉄鉱石Bは、粉状炭材Aと混合したときに目標温度の250〜550℃となるように、鉱石加熱設備(例えば、ロータリキルン)2で400〜800℃に予熱する。ロータリキルン2のバーナから吹き込む燃料としては固体燃料である微粉炭、液体燃料である重油、気体燃料である天然ガス、COG等いずれも使用できる。
乾燥した粉状炭材Aと予熱した粉状鉄鉱石Bとの混合には、混合設備として、粉状炭材Aの無機化および/または炭材軟化による不要な造粒を抑制するために短時間で混合できるこの業種で常用されている、例えば竪形混合槽3を用いる。また、この竪形混合槽3は成形温度を確保するために断熱および/または保温する。さらに保温を確実にするため、竪形混合槽3内に酸素含有ガスGとして例えば空気を流通させ、このような酸素含有ガス雰囲気中で混合処理を行う。これにより、粉状炭材Aから発生してくる揮発分およびタール分(以下、「揮発分等」と総称する。)の全部または一部が、空気G中の酸素ガス成分と反応して燃焼し雰囲気温度が上昇するので、混合物Cの温度すなわち成形温度をより確実に確保できる。なお、混合物Cの温度は、空気Gの流量を増減させることにより容易に調整できる。
粉状炭材Aと粉状鉄鉱石Bからなる混合物Cは、成形設備(例えば熱間成形用の双ロール型成形機)4を用いて加圧成形し、塊成化物Dとなす。成形時における混合物Cの温度低下を防止ないし抑制するために、例えば成形機4を密閉構造とし、上記混合工程で述べたのと同様の酸素含有ガスGを流通させつつ成形処理を行う。このように、混合工程および熱間成形工程において、酸素含有ガスGを流通させつつ処理を行うことにより、成形時において混合物Cの温度が所定温度に維持され、炭材が軟化溶融状態(流動状態)に保たれているので、比較的小さな加圧力で緻密な塊成化物Dが得られる。
塊成化物Dを上記熱間成形温度以上の温度に調整した熱処理設備(例えば、シャフト炉)5内に装入し、塊成化物D中に残存する揮発分およびタール分を除去し、炭材を固化させる。脱ガス槽5内を熱間成形温度以上の温度まで昇温するために、脱ガス槽5をヒータで加熱してもよいが、これに代えてまたは加えて、シャフト炉5内に、上記混合工程で述べたのと同様の酸素含有ガスGを流通させつつ脱ガス処理を行う。
上記実施形態では、炭材加熱工程、混合工程、熱間成形工程および熱処理工程のすべての工程において、酸素含有ガス雰囲気中で処理を行う例を示したが、いずれか1つまたは2つまたは3つの工程のみにおいて酸素含有ガス雰囲気中で処理を行ってもよい。
2:鉱石加熱設備(ロータリキルン)
3:混合設備(竪形混合槽)
4:成形設備(双ロール型成形機)
5:熱処理設備(シャフト炉)
6:スクリーン
A:粉状炭材(粉状石炭)
B:粉状鉄含有原料(粉状鉄鉱石)
C:混合物
D:炭材内装塊成化物(ブリケット)
E:炭材内装塊成化物(篩上塊状物)
F:篩下粉
G:酸素含有ガス(空気)
Claims (2)
- 軟化溶融性を有する粉状炭材を350℃以下で加熱する炭材加熱工程と、
粉状鉄含有原料を400〜800℃に加熱する原料加熱工程と、
前記乾燥後の粉状炭材と前記加熱後の粉状鉄鉱石とを混合して250〜550℃の混合物とする混合工程と、
前記混合物を熱間成形して炭材内装塊成化物となす熱間成形工程とを備え、
前記炭材加熱工程、混合工程および熱間成形工程のうち少なくとも1つの工程において、酸素を含有するガスを流通させつつ処理を行うことを特徴とする炭材内装塊成化物の製造方法。 - 軟化溶融性を有する粉状炭材を350℃以下で加熱する炭材加熱工程と、
粉状鉄含有原料を400〜800℃に加熱する原料加熱工程と、
前記乾燥後の粉状炭材と前記加熱後の粉状鉄鉱石とを混合して250〜550℃の混合物とする混合工程と、
前記混合物を熱間成形して炭材内装塊成化物となす熱間成形工程と、
前記炭材内装塊成化物を前記熱間成形温度以上の温度に保持して炭材内装塊成化物中に残存する揮発分およびタール分を除去する熱処理工程とを備え、
前記炭材加熱工程、混合工程、熱間成形工程および熱処理工程のうち少なくとも1つの工程において、酸素を含有するガスを流通させつつ処理を行うことを特徴とする炭材内装塊成化物の製造方法。
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