JP2009209286A - Coke treatment system and coke treatment method - Google Patents

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充史 小谷
Masaru Nishimura
勝 西村
Shingo Asada
真吾 朝田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coke treatment system and a coke treatment method by which the strength of the coke is improved with a more simple structure. <P>SOLUTION: A organic solution 6 comprising an aqueous solution containing an organic compound is sprayed on the coke to be transported from a coke oven 1 to a blast furnace 4 to deposit the organic solution 6 on the coke and to vaporize water in the organic solution 6 by the heat of coke to coat the coke with the organic compound. By coating the coke with the organic compound in this way, the powdering of coke is suppressed and strength of the coke is improved. Because of only a structure of spraying the organic solution 6 to the coke, the introduction of equipment having a complicated structure is needless and the strength of the coke is improved with the more simple structure. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、コークス炉から高炉へ搬送されるコークスに対する処理を行うためのコークス処理システム及びコークス処理方法に関するものである。   The present invention relates to a coke processing system and a coke processing method for performing processing on coke conveyed from a coke oven to a blast furnace.

石炭がコークス炉で乾留されることにより生成されるコークスの強度を向上させる方法としては、石炭の配合構成を変更する方法が一般的であるが、他の方法として、コークス炉で生成されたコークスの乾式消火設備（冷却装置）において、コークスに対して所定の処理を施す方法などが提案されている（例えば、特許文献１及び２）。   As a method for improving the strength of coke produced by carbonizing coal in a coke oven, a method of changing the composition of coal is common, but as another method, coke produced in a coke oven is used. In the dry fire extinguishing equipment (cooling device), a method of performing predetermined processing on coke has been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献１には、乾式消火設備の反応器（冷却塔）の上部第一の区域へコークスを投入し、上部第一の区域の下部から炭化水素化物を吹き込んで上方へ流通させ、下部第二の区域に不活性ガスを流通させる技術が開示されている。特許文献２には、乾式消火設備のプレチャンバ部内のコークス装入分布に合わせて、複数の空気吹込みノズルからの空気吹込み量又は空気吹込み角度を変更する技術が開示されている。   In Patent Document 1, coke is introduced into the upper first section of the reactor (cooling tower) of the dry fire extinguishing equipment, hydrocarbons are blown from the lower portion of the upper first section, and the upper second section is circulated, and the second lower section is circulated. A technique for circulating an inert gas in the area is disclosed. Patent Document 2 discloses a technique for changing the air blowing amount or the air blowing angle from a plurality of air blowing nozzles in accordance with the coke charging distribution in the pre-chamber part of the dry fire extinguishing equipment.

特開平５−７０７７９号公報JP-A-5-70779 特開２００３−３１７２号公報JP 2003-3172 A

上記特許文献１や特許文献２のような方法では、複雑な構造を有する乾式消火設備を導入する必要があるため、比較的高いコストがかかるといった問題がある。   In the methods such as Patent Document 1 and Patent Document 2, since it is necessary to introduce a dry fire extinguishing facility having a complicated structure, there is a problem that a relatively high cost is required.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成でコークスの強度を向上させることができるコークス処理システム及びコークス処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a coke processing system and a coke processing method capable of improving the strength of coke with a simpler configuration.

第１の本発明に係るコークス処理システムは、コークス炉から高炉へ搬送されるコークスに対する処理を行うためのコークス処理システムであって、上記コークス炉から上記高炉へ搬送される上記コークスに対して、有機化合物を含む水溶液からなる有機系溶液を散布することによって、当該有機系溶液を上記コークスに付着させるとともに、当該有機系溶液の水分を上記コークスの熱により蒸発させて、上記有機化合物で上記コークスを被覆させる溶液散布装置を備えたことを特徴とする。   The coke processing system according to the first aspect of the present invention is a coke processing system for performing processing on coke conveyed from a coke oven to a blast furnace, and for the coke conveyed from the coke oven to the blast furnace, By spraying an organic solution composed of an aqueous solution containing an organic compound, the organic solution is attached to the coke, and moisture of the organic solution is evaporated by the heat of the coke. It is characterized by comprising a solution spraying device that coats.

このような構成によれば、コークス炉から高炉へ搬送されるコークスに対して散布された有機系溶液が、当該コークスに付着するとともに、その水分がコークスの熱で蒸発することにより、当該有機系溶液に含まれる有機化合物でコークスが被覆される。このようにコークスを有機化合物で被覆することにより、コークスの粉化を抑制して強度を向上させることができる。特に、有機系溶液をコークスに散布するだけの構成であるため、複雑な構造を有する設備などを導入する必要がなく、より簡単な構成でコークスの強度を向上させることができる。   According to such a configuration, the organic solution sprayed on the coke transported from the coke oven to the blast furnace adheres to the coke, and the moisture evaporates with the heat of the coke, thereby the organic system. Coke is coated with an organic compound contained in the solution. By coating the coke with the organic compound in this way, the strength can be improved by suppressing coke powdering. In particular, since the configuration is such that the organic solution is only sprayed on the coke, it is not necessary to introduce equipment having a complicated structure, and the strength of the coke can be improved with a simpler configuration.

第２の本発明に係るコークス処理システムは、上記コークス炉から搬送される上記コークスを冷却するための冷却装置を備え、上記溶液散布装置が、上記冷却装置により冷却された後の上記コークスに対して上記有機系溶液を散布することを特徴とする。   A coke treatment system according to a second aspect of the present invention includes a cooling device for cooling the coke conveyed from the coke oven, and the solution spraying device is applied to the coke after being cooled by the cooling device. And spraying the organic solution.

このような構成によれば、冷却された後のコークスに対して散布された有機系溶液の水分が、コークスの余熱により蒸発して、当該有機系溶液に含まれる有機化合物でコークスが被覆される。これにより、冷却された後のコークスを有機化合物で良好に被覆することができるので、コークスの強度を効果的に向上させることができる。   According to such a configuration, the water in the organic solution sprayed on the coke after being cooled evaporates due to the residual heat of the coke, and the coke is coated with the organic compound contained in the organic solution. . Thereby, since the coke after cooling can be satisfactorily covered with the organic compound, the strength of the coke can be effectively improved.

第３の本発明に係るコークス処理システムは、上記有機化合物の熱分解開始温度が、上記冷却装置により冷却された後の上記コークスの温度よりも高いことを特徴とする。   The coke treatment system according to the third aspect of the present invention is characterized in that a thermal decomposition start temperature of the organic compound is higher than a temperature of the coke after being cooled by the cooling device.

このような構成によれば、冷却された後のコークスに対して散布される有機系溶液に含まれる有機化合物が、コークスの余熱により熱分解するのを防止できるので、冷却された後のコークスを有機化合物で良好に被覆することができ、コークスの強度を効果的に向上させることができる。   According to such a configuration, the organic compound contained in the organic solution sprayed on the coke after being cooled can be prevented from being thermally decomposed by the residual heat of the coke. It can coat | cover favorably with an organic compound and can improve the intensity | strength of coke effectively.

第４の本発明に係るコークス処理方法は、コークス炉から高炉へ搬送されるコークスに対する処理を行うためのコークス処理方法であって、上記コークス炉から上記高炉へ搬送される上記コークスに対して、有機化合物を含む水溶液からなる有機系溶液を散布することによって、当該有機系溶液を上記コークスに付着させるとともに、当該有機系溶液の水分を上記コークスの熱により蒸発させて、上記有機化合物で上記コークスを被覆させる溶液散布ステップを備えたことを特徴とする。   The coke processing method according to the fourth aspect of the present invention is a coke processing method for performing processing on coke conveyed from a coke oven to a blast furnace, and for the coke conveyed from the coke oven to the blast furnace. By spraying an organic solution composed of an aqueous solution containing an organic compound, the organic solution is attached to the coke, and moisture of the organic solution is evaporated by the heat of the coke. And a solution spraying step for coating.

このような構成によれば、上記第１の本発明に係るコークス処理システムと同様の効果を奏するコークス処理方法を提供することができる。   According to such a configuration, it is possible to provide a coke processing method having the same effects as those of the coke processing system according to the first aspect of the present invention.

第５の本発明に係るコークス処理方法は、上記コークス炉から搬送される上記コークスを冷却するための冷却ステップを備え、上記溶液散布ステップでは、上記冷却ステップにより冷却された後の上記コークスに対して上記有機系溶液を散布することを特徴とする。   A coke treatment method according to a fifth aspect of the present invention includes a cooling step for cooling the coke conveyed from the coke oven, and in the solution spraying step, the coke after being cooled by the cooling step And spraying the organic solution.

このような構成によれば、上記第２の本発明に係るコークス処理システムと同様の効果を奏するコークス処理方法を提供することができる。   According to such a configuration, it is possible to provide a coke processing method that has the same effect as the coke processing system according to the second aspect of the present invention.

第６の本発明に係るコークス処理方法は、上記有機化合物の熱分解開始温度が、上記冷却ステップにより冷却された後の上記コークスの温度よりも高いことを特徴とする。   The coke treatment method according to the sixth aspect of the present invention is characterized in that a thermal decomposition start temperature of the organic compound is higher than a temperature of the coke after being cooled by the cooling step.

このような構成によれば、上記第３の本発明に係るコークス処理システムと同様の効果を奏するコークス処理方法を提供することができる。   According to such a configuration, it is possible to provide a coke processing method having the same effects as those of the coke processing system according to the third aspect of the present invention.

本発明によれば、有機系溶液をコークスに散布するだけの構成で、コークスを有機化合物で被覆し、コークスの粉化を抑制することができるので、複雑な構造を有する設備などを導入する必要がなく、より簡単な構成でコークスの強度を向上させることができる。   According to the present invention, since the coke can be coated with an organic compound and the pulverization of the coke can be suppressed by simply spreading the organic solution on the coke, it is necessary to introduce equipment having a complicated structure. The strength of coke can be improved with a simpler configuration.

＜実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係るコークス処理システムの一例を示したブロック図である。このコークス処理システムは、コークス炉１、ＣＤＱ（乾式消火設備）２、溶液散布装置３及び高炉４などを備え、コークス炉１から高炉４へ搬送されるコークスに対する処理を行う。すなわち、コークス炉１で石炭が乾留されることにより生成されたコークスが、搬送路５を介して高炉４まで搬送される過程で、ＣＤＱ２や溶液散布装置３などにより各種処理が施されるようになっている。 <Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a coke processing system according to an embodiment of the present invention. The coke treatment system includes a coke oven 1, a CDQ (dry fire extinguishing equipment) 2, a solution spraying device 3, a blast furnace 4, and the like, and performs a process on coke conveyed from the coke oven 1 to the blast furnace 4. That is, various processes are performed by the CDQ 2, the solution spraying device 3, and the like in the process in which the coke generated by dry distillation of coal in the coke oven 1 is conveyed to the blast furnace 4 through the conveyance path 5. It has become.

コークス炉１から搬出されるコークスは、赤熱コークスであり、ＣＤＱ２の乾式消火処理によって所定の温度以下にまで冷却される。このＣＤＱ２は、コークス炉１から搬送されるコークスを冷却するための冷却装置を構成している。ＣＤＱ２により冷却された後のコークスの温度は、２００℃以下であることが好ましく、例えば１３０℃〜１９０℃の温度範囲内に設定されていてもよい。   The coke carried out from the coke oven 1 is red hot coke and is cooled to a predetermined temperature or less by a dry fire extinguishing treatment of the CDQ2. The CDQ 2 constitutes a cooling device for cooling the coke conveyed from the coke oven 1. The temperature of the coke after being cooled by CDQ2 is preferably 200 ° C. or less, and may be set within a temperature range of 130 ° C. to 190 ° C., for example.

溶液散布装置３は、コークス炉１から高炉４へ搬送されるコークスに対して、有機化合物を含む水溶液からなる有機系溶液６を散布するものであり、この例では、ＣＤＱ２により冷却された後のコークスに対して有機系溶液６を散布するようになっている。溶液散布装置３は、ＣＤＱ２により冷却された直後のコークスに対して有機系溶液６を散布するようになっていることが好ましく、そのためには、図１のように溶液散布装置３をＣＤＱ２の直後に設置してもよいし、有機系溶液６が熱分解を起こさないようにして溶液散布装置３をＣＤＱ２に組み込んでもよい。   The solution spraying device 3 sprays an organic solution 6 made of an aqueous solution containing an organic compound onto the coke transported from the coke oven 1 to the blast furnace 4, and in this example, after being cooled by the CDQ 2 The organic solution 6 is sprayed on the coke. It is preferable that the solution spraying device 3 sprays the organic solution 6 on the coke immediately after being cooled by the CDQ2, and for that purpose, the solution spraying device 3 is placed just after the CDQ2 as shown in FIG. The solution spraying device 3 may be incorporated in the CDQ 2 so that the organic solution 6 does not thermally decompose.

上記有機系溶液６は、有機化合物を水に溶解させた状態で接着性を有するものであって、例えばポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル樹脂溶液、ポリスチレン樹脂溶剤、α―オレイン系接着剤などを用いることができる。このような有機系溶液６をコークス炉１から高炉４へ搬送されるコークスに対して散布することによって、当該有機系溶液６をコークスに付着させるとともに、当該有機系溶液６の水分をコークスの熱により蒸発させて、当該有機系溶液６に含まれる有機化合物でコークスを被覆することができる。すなわち、有機系溶液６に含まれる有機化合物が、コークスの表面を被覆する有機系被覆剤として機能する。   The organic solution 6 has adhesiveness in a state where an organic compound is dissolved in water. For example, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate resin solution, polystyrene resin solvent, α-olein adhesive, or the like is used. Can do. By spraying such an organic solution 6 on the coke conveyed from the coke oven 1 to the blast furnace 4, the organic solution 6 adheres to the coke, and the moisture of the organic solution 6 is absorbed by the heat of the coke. The coke can be coated with the organic compound contained in the organic solution 6 by evaporation. That is, the organic compound contained in the organic solution 6 functions as an organic coating agent that covers the coke surface.

このようにコークスを有機化合物で被覆することにより、コークスの粉化を抑制して強度を向上させることができる。特に、有機系溶液６をコークスに散布するだけの構成であるため、複雑な構造を有する設備などを導入する必要がなく、より簡単な構成でコークスの強度を向上させることができる。   By coating the coke with the organic compound in this way, the strength can be improved by suppressing coke powdering. In particular, since the organic solution 6 is simply configured to be sprayed on the coke, it is not necessary to introduce equipment having a complicated structure, and the strength of the coke can be improved with a simpler configuration.

また、この例では、ＣＤＱ２により冷却された後のコークスに対して有機系溶液６が散布されるので、当該有機系溶液６の水分が、コークスの余熱により蒸発して、当該有機系溶液６に含まれる有機化合物でコークスが被覆される。これにより、冷却された後のコークスを有機化合物で良好に被覆することができるので、コークスの強度を効果的に向上させることができる。   In this example, since the organic solution 6 is sprayed on the coke cooled by the CDQ 2, the water in the organic solution 6 evaporates due to the residual heat of the coke, and the organic solution 6 is formed. Coke is coated with the organic compound contained. Thereby, since the coke after cooling can be satisfactorily covered with the organic compound, the strength of the coke can be effectively improved.

上記有機化合物は、その熱分解開始温度がＣＤＱ２により冷却された後のコークスの温度よりも高いことが好ましく、例えば２００℃以上の熱分解開始温度であってもよい。これにより、冷却された後のコークスに対して散布される有機系溶液６に含まれる有機化合物が、コークスの余熱により熱分解するのを防止できるので、冷却された後のコークスを有機化合物で良好に被覆することができ、コークスの強度を効果的に向上させることができる。   The organic compound preferably has a thermal decomposition start temperature higher than the temperature of the coke after being cooled by CDQ2, and may be, for example, a thermal decomposition start temperature of 200 ° C. or higher. Thereby, since the organic compound contained in the organic solution 6 sprayed on the coke after cooling can be prevented from being thermally decomposed by the residual heat of the coke, the coke after cooling is good with the organic compound. The strength of the coke can be effectively improved.

なお、有機系溶液６に含まれる有機化合物の濃度は、１ｗｔ％以上であることが好ましく、上記有機化合物がポリビニルアルコールである場合を例にとると、１〜１２．５ｗｔ％（飽和点）であることが好ましい。水分を蒸発させるためのエネルギーを少なくするという観点から、上記濃度は、飽和点以下においてできるだけ高い方が好ましい。   In addition, it is preferable that the density | concentration of the organic compound contained in the organic type solution 6 is 1 wt% or more, and taking the case where the said organic compound is polyvinyl alcohol as an example, it is 1-12.5 wt% (saturation point). Preferably there is. From the viewpoint of reducing energy for evaporating moisture, the concentration is preferably as high as possible below the saturation point.

図２は、図１のコークス処理システムにより行われる処理の一例を示したフローチャートである。コークス炉１で石炭が乾留されることにより生成されたコークスは、コークス炉１から搬送路５に搬出された後（ステップＳ１０１）、ＣＤＱ２の乾式消火処理により冷却される（ステップＳ１０２：冷却ステップ）。そして、ＣＤＱ２により冷却された後のコークスに対して、溶液散布装置３から有機系溶液６が散布されることにより（ステップＳ１０３：溶液散布ステップ）、当該有機系溶液６がコークスに付着する。   FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing performed by the coke processing system of FIG. Coke produced by dry distillation of coal in the coke oven 1 is carried out from the coke oven 1 to the conveyance path 5 (step S101), and then cooled by dry extinguishing treatment of the CDQ 2 (step S102: cooling step). . Then, the organic solution 6 is sprayed from the solution spraying device 3 to the coke cooled by the CDQ 2 (step S103: solution spraying step), so that the organic solution 6 adheres to the coke.

コークスに付着した有機系溶液６は、その水分がコークスの熱により蒸発し、当該有機系溶液６に含まれる有機化合物でコークスが被覆される（ステップＳ１０４）。コークスは、その表面全体が有機化合物で被覆されることが好ましいが、表面の一部のみが被覆された場合であっても、コークスの強度を向上させることができる。このようにして有機化合物で表面が被覆されたコークスは、搬送路５を介して高炉４に搬入される（ステップＳ１０５）。   The organic solution 6 adhering to the coke is evaporated with the heat of the coke, and the coke is coated with the organic compound contained in the organic solution 6 (step S104). Although it is preferable that the entire surface of the coke is coated with an organic compound, the strength of the coke can be improved even when only a part of the surface is coated. The coke whose surface is coated with the organic compound in this manner is carried into the blast furnace 4 through the conveyance path 5 (step S105).

本実施形態では、溶液散布装置３が、ＣＤＱ２により冷却された後のコークスに対して有機系溶液６を散布するような構成について説明したが、このような構成に限らず、コークス炉１から搬出され、搬送路５を介してＣＤＱ２に至るまでの間に、コークスに対して有機系溶液６を散布するような構成であってもよい。   In the present embodiment, the configuration in which the solution spraying device 3 sprays the organic solution 6 on the coke after being cooled by the CDQ 2 has been described. Alternatively, the organic solution 6 may be sprayed on the coke before reaching the CDQ 2 via the transport path 5.

＜実施例＞
以下では、有機化合物の一例であるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）で被覆させたコークスを用いて行った強度試験について説明する。この試験を行う前の前処理工程として、ＣＤＱ２により冷却された後のコークスを採取し、ＪＩＳ（日本工業規格）の規格Ｋ２１５１に準拠したドラム試験用の試料を作成した。そして、当該ドラム試験用の試料をポリビニルアルコール溶液中に１分間浸けた後、取り出した試料の水分を乾燥させることにより、ポリビニルアルコールで被覆されたコークスからなる供試料を作成した。その後、ＪＩＳの規格Ｋ２１５１に準拠した通常の評価方法に従って、上記のようにして作成した供試料をドラム試験機により１５０回転させた後、強度を評価した。 <Example>
Below, the strength test performed using the coke coat | covered with the polyvinyl alcohol (PVA) which is an example of an organic compound is demonstrated. As a pretreatment step before performing this test, the coke after being cooled by CDQ2 was collected, and a sample for drum test in accordance with JIS (Japanese Industrial Standard) standard K2151 was prepared. Then, after the drum test sample was immersed in a polyvinyl alcohol solution for 1 minute, the moisture of the sample taken out was dried to prepare a sample made of coke coated with polyvinyl alcohol. Then, according to the usual evaluation method based on JIS standard K2151, the sample prepared as described above was rotated 150 times with a drum tester, and the strength was evaluated.

図３は、強度試験により得られたコークスに対するポリビニルアルコールの付着量と強度（ＤＩ１５０ １５）との関係を示したグラフである。このグラフから、コークスに対するポリビニルアルコールの付着量が増加するほど、ＤＩ１５０ １５の値が高くなり、コークスの強度が向上していることが分かる。特に、ポリビニルアルコールの付着量が０．０１ｋｇ／ｋｇ以上の場合には、ポリビニルアルコールを付着させていないベースコークス（Ｂａｓｅ）と比較して、ＤＩ１５０ １５の値が大幅に向上している。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the adhesion amount of polyvinyl alcohol to the coke obtained by the strength test and the strength (DI 150 15 ). From this graph, it can be seen that as the amount of polyvinyl alcohol attached to the coke increases, the value of DI 150 15 increases and the strength of the coke improves. In particular, when the adhesion amount of polyvinyl alcohol is 0.01 kg / kg or more, the value of DI 150 15 is greatly improved as compared with base coke (Base) to which polyvinyl alcohol is not adhered.

以上のような実験結果から分かるように、コークスに対するポリビニルアルコールの付着量を増加させることで、コークスの高強度化を図ることができる。また、コークスに対するポリビニルアルコールの付着量を制御することにより、コークスの強度を制御することも可能である。   As can be seen from the above experimental results, the strength of coke can be increased by increasing the amount of polyvinyl alcohol attached to the coke. It is also possible to control the strength of coke by controlling the amount of polyvinyl alcohol attached to the coke.

次に、ポリビニルアルコールを付着させたコークスのＣＯ２反応試験時に発生するガスの測定を行った。具体的には、コークスにポリビニルアルコールを１０％配合し、小型乾留炉を用いて、ＣＯ２雰囲気において１０００℃で２時間反応させた。そして、反応後のガスをテドラーバッグに捕集し、その捕集したガスのガス組成をガスクロマトグラフを用いて分析した。また、ポリビニルアルコールを付着させていないベースコークスのみでも同様の試験を実施した。 Next, the gas generated during the CO 2 reaction test of coke to which polyvinyl alcohol was adhered was measured. Specifically, 10% of polyvinyl alcohol was added to coke, and the mixture was reacted at 1000 ° C. for 2 hours in a CO 2 atmosphere using a small dry distillation furnace. And the gas after reaction was collected by the Tedlar bag, and the gas composition of the collected gas was analyzed using the gas chromatograph. Moreover, the same test was implemented only with the base coke which has not adhered polyvinyl alcohol.

図４は、ベースコークスとポリビニルアルコールを付着させたコークスとについてＣＯ２反応試験時のガス組成を示したグラフである。この図４では、ベースコークスの反応時におけるガス組成を左側に示し、ポリビニルアルコールを付着させたコークスの反応時におけるガス組成を右側に示している。このグラフから、ポリビニルアルコールを配合することで、不飽和重炭化水素の量が増加し、ガスの発熱量（カロリー）が増加することが分かる。 FIG. 4 is a graph showing the gas composition during the CO 2 reaction test for base coke and coke to which polyvinyl alcohol is adhered. In FIG. 4, the gas composition at the time of reaction of base coke is shown on the left side, and the gas composition at the time of reaction of coke to which polyvinyl alcohol is adhered is shown on the right side. From this graph, it can be seen that by adding polyvinyl alcohol, the amount of unsaturated heavy hydrocarbons increases and the calorific value (calories) of the gas increases.

上記のような実験により得られた各ガスの発生率（％）に基づいて、各ガスのカロリーを算出した。すなわち、熱分解して発生した各ガスの１Ｎｍ３当たりのカロリーに各ガスの発生率を乗算し、１００で除算する。例えば、発生するガスのうち水素（Ｈ２）を例にとってみると、コークスのみで反応させた場合の水素の発生率は１．６１％であった。また、水素の発熱量は、２５７０ｋｃａｌ／Ｎｍ３である。したがって、発生ガス１Ｎｍ３当たりの水素による発熱量は、次式のようになる。同様に、実験で発生した他のガスについても、その組成から発生ガス１Ｎｍ３当たりに寄与する発熱量を求めることができる。

Figure 2009209286
The calorie of each gas was calculated based on the generation rate (%) of each gas obtained by the experiment as described above. That is, the calorie per 1 Nm 3 of each gas generated by thermal decomposition is multiplied by the generation rate of each gas and divided by 100. For example, taking hydrogen (H 2 ) as an example of the generated gas, the rate of hydrogen generation when reacted with coke alone was 1.61%. The calorific value of hydrogen is 2570 kcal / Nm 3 . Therefore, the amount of heat generated by hydrogen per 1 Nm 3 of the generated gas is expressed by the following equation. Similarly, for other gases generated in the experiment, the calorific value contributing to 1 Nm 3 of the generated gas can be obtained from the composition.
Figure 2009209286

また、コークスにポリビニルアルコールを配合して反応させた場合の各ガスの発生率Ｂと、コークスのみを反応させた場合の各ガスの発生率Ｃと、コークスに対するポリビニルアルコールの配合率Ｄとに基づいて、下記数式（α）により、ポリビニルアルコールのみを反応させた場合の各ガスのガス発生率Ａを求めることができる。このようにして得られた各ガスの発生率に各ガスの１Ｎｍ３当たりのカロリーを乗算し、１００で除算することにより、ポリビニルアルコールのみが反応時に熱分解して発生するガス１Ｎｍ３当たりの各ガスによる発熱量を求めることができる。

Figure 2009209286
Moreover, based on the generation rate B of each gas when reacting by mixing polyvinyl alcohol with coke, the generation rate C of each gas when reacting only coke, and the mixing rate D of polyvinyl alcohol with respect to coke. Thus, the gas generation rate A of each gas when only polyvinyl alcohol is reacted can be obtained by the following mathematical formula (α). By multiplying the generation rate of each gas thus obtained by the calorie per 1 Nm 3 of each gas and dividing by 100, each per 1 Nm 3 gas generated by thermal decomposition of only polyvinyl alcohol during the reaction. The amount of heat generated by the gas can be obtained.
Figure 2009209286

下記表１に、以上のような演算により算出された各ガスの発熱量を、コークス（ベースコークス）のみを反応させた場合と、コークスにポリビニルアルコールを配合して反応させた場合と、数式αで算出したポリビニルアルコールのみを反応させた場合とに分けて示すとともに、それぞれの場合における各ガスの発熱量の合算値を示す。

Figure 2009209286
In Table 1 below, the calorific value of each gas calculated by the calculation as described above, when coke (base coke) alone is reacted, when coke is mixed with polyvinyl alcohol and reacted, and the formula α In addition to the case where only the polyvinyl alcohol calculated in the above is reacted, the total value of the calorific value of each gas in each case is shown.
Figure 2009209286

この表１によれば、コークスにポリビニルアルコールを１０％配合することにより、コークスのみを反応させた場合と比べて重炭化水素の量が増加し、発熱量の合算値が９００ｋｃａｌ／Ｎｍ３程度増加していることが分かる。このような結果から、コークスにポリビニルアルコールを付着させることで、高炉４内に投入されその後の加熱により熱分解し発生するガスのエネルギーを増加させることができ、製鉄所内のエネルギーなどとして再利用することができる。 According to Table 1, by adding 10% polyvinyl alcohol to coke, the amount of heavy hydrocarbons is increased compared to the case where only coke is reacted, and the total value of the calorific value is increased by about 900 kcal / Nm 3. You can see that From such a result, by attaching polyvinyl alcohol to coke, the energy of the gas that is put into the blast furnace 4 and thermally decomposed by the subsequent heating can be increased, and reused as energy in the steelworks, etc. be able to.

以上の実施形態では、有機系溶液６に含まれる有機化合物の一例として、ポリビニルアルコールを例にとって説明したが、このような構成に限らず、ポリ酢酸ビニル樹脂溶液、ポリスチレン樹脂溶剤、α―オレイン系接着剤などの他の有機化合物を含む水溶液からなる有機系溶液を用いることも可能である。   In the above embodiment, polyvinyl alcohol has been described as an example of the organic compound contained in the organic solution 6. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the polyvinyl acetate resin solution, the polystyrene resin solvent, the α-olein system is not limited thereto. It is also possible to use an organic solution composed of an aqueous solution containing another organic compound such as an adhesive.

なお、上記実施形態では、有機化合物を水に溶かした有機系溶液６がコークスに散布されるような構成について説明したが、このような構成に限らず、有機化合物を水に溶かすことなく加熱溶融してコークスに散布することにより、有機化合物でコークスを被覆させるような構成であっても、同様の効果が期待できる。   In addition, although the said embodiment demonstrated the structure that the organic type solution 6 which melt | dissolved the organic compound in water was spread | dispersed in coke, it is not limited to such a structure, and it heat-melts without dissolving an organic compound in water. The same effect can be expected even when the coke is coated with an organic compound by spraying on the coke.

本発明の一実施形態に係るコークス処理システムの一例を示したブロック図である。It is a block diagram showing an example of a coke processing system concerning one embodiment of the present invention. 図１のコークス処理システムにより行われる処理の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the process performed by the coke processing system of FIG. 強度試験により得られたコークスに対するポリビニルアルコールの付着量と強度（ＤＩ１５０ １５）との関係を示したグラフである。It is a graph showing the relationship between the adhesion amount and strength of the polyvinyl alcohol (DI 0.99 15) for coke obtained by the strength test. ベースコークスとポリビニルアルコールを付着させたコークスとについてＣＯ２反応試験時のガス組成を示したグラフである。For a coke with attached base coke and polyvinyl alcohol is a graph showing a gas composition at the time of CO 2 reaction test.

符号の説明Explanation of symbols

１ コークス炉
２ ＣＤＱ
３ 溶液散布装置
４ 高炉
５ 搬送路
６ 有機系溶液 1 Coke oven 2 CDQ
3 Solution spraying device 4 Blast furnace 5 Transport path 6 Organic solution

Claims (6)

コークス炉から高炉へ搬送されるコークスに対する処理を行うためのコークス処理システムであって、
上記コークス炉から上記高炉へ搬送される上記コークスに対して、有機化合物を含む水溶液からなる有機系溶液を散布することによって、当該有機系溶液を上記コークスに付着させるとともに、当該有機系溶液の水分を上記コークスの熱により蒸発させて、上記有機化合物で上記コークスを被覆させる溶液散布装置を備えたことを特徴とするコークス処理システム。 A coke processing system for processing coke conveyed from a coke oven to a blast furnace,
By spraying an organic solution composed of an aqueous solution containing an organic compound on the coke transported from the coke oven to the blast furnace, the organic solution adheres to the coke and moisture of the organic solution A coke treatment system comprising: a solution spraying device that evaporates the coke by heat of the coke and coats the coke with the organic compound. 上記コークス炉から搬送される上記コークスを冷却するための冷却装置を備え、
上記溶液散布装置が、上記冷却装置により冷却された後の上記コークスに対して上記有機系溶液を散布することを特徴とする請求項１に記載のコークス処理システム。 A cooling device for cooling the coke conveyed from the coke oven,
The coke treatment system according to claim 1, wherein the solution spraying device sprays the organic solution onto the coke after being cooled by the cooling device. 上記有機化合物の熱分解開始温度が、上記冷却装置により冷却された後の上記コークスの温度よりも高いことを特徴とする請求項２に記載のコークス処理システム。   The coke treatment system according to claim 2, wherein a thermal decomposition start temperature of the organic compound is higher than a temperature of the coke after being cooled by the cooling device. コークス炉から高炉へ搬送されるコークスに対する処理を行うためのコークス処理方法であって、
上記コークス炉から上記高炉へ搬送される上記コークスに対して、有機化合物を含む水溶液からなる有機系溶液を散布することによって、当該有機系溶液を上記コークスに付着させるとともに、当該有機系溶液の水分を上記コークスの熱により蒸発させて、上記有機化合物で上記コークスを被覆させる溶液散布ステップを備えたことを特徴とするコークス処理方法。 A coke treatment method for treating coke conveyed from a coke oven to a blast furnace,
By spraying an organic solution composed of an aqueous solution containing an organic compound on the coke transported from the coke oven to the blast furnace, the organic solution adheres to the coke and moisture of the organic solution A coke treatment method comprising: a solution spraying step in which the coke is evaporated by heat of the coke and the coke is coated with the organic compound. 上記コークス炉から搬送される上記コークスを冷却するための冷却ステップを備え、
上記溶液散布ステップでは、上記冷却ステップにより冷却された後の上記コークスに対して上記有機系溶液を散布することを特徴とする請求項４に記載のコークス処理方法。 A cooling step for cooling the coke conveyed from the coke oven,
5. The coke treatment method according to claim 4, wherein, in the solution spraying step, the organic solution is sprayed on the coke after being cooled in the cooling step. 上記有機化合物の熱分解開始温度が、上記冷却ステップにより冷却された後の上記コークスの温度よりも高いことを特徴とする請求項５に記載のコークス処理方法。   6. The coke treatment method according to claim 5, wherein a thermal decomposition start temperature of the organic compound is higher than a temperature of the coke after being cooled in the cooling step.
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