JP2010144096A - Method for producing ferrocoke - Google Patents
Method for producing ferrocoke Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010144096A JP2010144096A JP2008324572A JP2008324572A JP2010144096A JP 2010144096 A JP2010144096 A JP 2010144096A JP 2008324572 A JP2008324572 A JP 2008324572A JP 2008324572 A JP2008324572 A JP 2008324572A JP 2010144096 A JP2010144096 A JP 2010144096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coal
- coke
- iron ore
- blending
- specific volume
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、石炭に鉄鉱石を混合して成形した成形炭を用いたフェロコークスの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing ferro-coke using formed coal obtained by mixing iron ore with coal.
石炭と鉄鉱石とを混合して乾留したフェロコークスは、反応性が高いため、高炉の還元材比を低減させ、高炉操業の生産性を向上させる目的で用いられている。 Ferro-coke, which is obtained by mixing coal and iron ore and dry distillation, is highly reactive, so it is used for the purpose of reducing the reducing material ratio of the blast furnace and improving the productivity of blast furnace operation.
このようなフェロコークスは、石炭と鉄鉱石とを混合してブリケットに成形した成形炭を、竪型のシャフト炉を用いて連続的に乾留する成形コークス法によって製造されている。
この方法では、成形炭を竪型炉の上部より装入し、炉内を降下する途中の成形炭を加熱・乾留した後、炉の下部から製造されたコークスを排出している。このような竪型炉を用いる場合の問題として、炉内での成形炭の棚吊りがある。この棚吊りが発生するとシャフト炉の操業が困難になるという問題が生じる。
Such a ferro-coke is manufactured by a forming coke method in which coal and iron ore are mixed and formed into briquettes, and continuously carbonized using a vertical shaft furnace.
In this method, coking coal is charged from the upper part of the vertical furnace, and after heating and dry distillation of the forming charcoal while descending in the furnace, coke produced from the lower part of the furnace is discharged. As a problem in using such a vertical furnace, there is a shelf for forming charcoal in the furnace. When this shelf suspension occurs, there arises a problem that it becomes difficult to operate the shaft furnace.
例えば、乾留前に成形炭が軟化し、成形炭どうしが相互に融着してしまう場合、成形炭が炉内で棚吊りする原因となる。
また、コークスの製造過程において、揮発分の脱離とともにコークスは収縮し、亀裂が多数発生する。通常の室炉法による製造では、このような亀裂の発生は問題にならないが、成形コークス法においては、亀裂が発生して成形コークスが割れる場合も炉内での棚吊りの原因となる。
For example, if the coal is softened before dry distillation and the coals are fused to each other, the coal becomes a cause to be suspended in the furnace.
Further, in the coke production process, coke shrinks with the release of volatile matter, and many cracks are generated. In the production by the ordinary chamber furnace method, the occurrence of such a crack is not a problem. However, in the formed coke method, even if the crack is generated and the formed coke is cracked, it causes a shelf hanging in the furnace.
このため、竪型炉を用いた成形フェロコークスの製造では、成形炭の軟化融着や割れの発生を防ぐことは大きな課題である。
従来、成形炭の乾留時の性状や乾留後の成形フェロコークスの性能を向上するために、製造時の原料配合条件を調整することが行われており、このような技術として、例えば、下記の特許文献１〜４で開示されている技術が知られている。
For this reason, in the manufacture of formed ferro-coke using a vertical furnace, it is a big problem to prevent soft coalescing and cracking of formed coal.
Conventionally, in order to improve the properties of carbonized coal during carbonization and the performance of molded ferro-coke after carbonization, it has been carried out to adjust the raw material blending conditions at the time of production. Techniques disclosed in
特許文献１には、石炭と不活性物質との混合物を乾留した後のコークスボタンの強さから求めた粘結力指数によって、石炭の粘着性の強さを分類し、粘結力指数の値に応じて、鉄粉などの触媒物質の添加量と触媒物質含有石炭の配合量を選択することにより強度が高く、高反応性の成形コークスを製造することが記載されている。
特許文献２には、石炭と鉄鉱石とを混合し、成形して成形物を製造する際に、前記石炭として、揮発分１８ｍａｓｓ％以下の半無煙炭あるいは無煙炭と、揮発分１８ｍａｓｓ％超の軟化溶融を示す石炭とを混合した配合炭を用いることにより、原料成形物が軟化融着することがなく、従来と同等の強度を有するフェロコークスを製造することが記載されている。 In Patent Literature 2, when coal and iron ore are mixed and molded to produce a molded product, the coal is semi-anthracite or anthracite having a volatile content of 18 mass% or less, and softening and melting having a volatile content of more than 18 mass%. It is described that a ferro-coke having the same strength as the conventional one is produced without softening and fusion of the raw material molded product by using the blended coal mixed with the coal showing the above.
特許文献３には、石炭として、粘結炭と非粘結炭との混合物を用い、鉄鉱石に含まれる酸化鉄中のＦｅとＯとの比率に基づき、強度が最適になるような非粘結炭の混合割合を定めるフェロコークスの製造方法が記載されている。
In
特許文献４には、フェロコークスを製造する際に、原料中の石炭に対する鉄鉱石中の結晶水の割合に応じて石炭のギーセラー最高流動度（ＭＦ）あるいは膨張圧を決定し、決定されたＭＦあるいは膨張圧を有するような石炭を用いてフェロコークスを製造することが記載されている。 In Patent Document 4, when ferro-coke is produced, the maximum flow rate (MF) or expansion pressure of coal is determined according to the ratio of crystal water in iron ore to coal in the raw material, and the determined MF Alternatively, it is described that ferrocoke is produced using coal having an expansion pressure.
以上の特許文献では、石炭の粘結性についてなどの点からコークス強度について検討されているが、竪型のシャフト炉を用いて連続的に成形炭を乾留してフェロコークスを製造するプロセスにおいて必須である、亀裂の発生を抑制し、かつ、膨れによる成形炭の相互融着を抑制するための方法については十分に検討されていない。
このため、乾留時の成形炭について、き裂の発生及び膨れや軟化融着現象の発生を抑制して、棚吊りの発生の恐れなく成形フェロコークスを得る原料配合条件を確立することが必要である。
In the above patent documents, coke strength is studied from the viewpoint of caking property of coal, etc., but essential in the process of continuously ferrocoking coal using a vertical shaft furnace to produce ferro-coke. However, a method for suppressing the occurrence of cracks and suppressing mutual fusion of forming coal due to blistering has not been sufficiently studied.
For this reason, it is necessary to establish the raw material blending conditions for obtaining formed ferro-coke without fear of occurrence of shelves by suppressing the occurrence of cracks and the occurrence of blistering and softening and fusing phenomena for the forming coal during dry distillation. is there.
そこで、本発明は、石炭と鉄鉱石とを混合して成形した成形炭を、竪型のシャフト炉を用いて連続的に乾留してフェロコークスを製造するにあたり、原料配合の調整により、棚吊りの原因となる成形炭どうしの相互溶着やコークスにおける割れの発生を抑制することを可能とする成形フェロコークスの製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, in the present invention, when coking coal formed by mixing coal and iron ore is continuously dry-distilled using a vertical shaft furnace to produce ferro-coke, shelves are suspended by adjusting the raw material composition. It is an object of the present invention to provide a method for producing a formed ferro-coke that can suppress mutual welding of the forming coals and the occurrence of cracks in the coke, which cause the above-described problem.
本発明者は、成形炭どうしの相互溶着やコークスの割れの発生を抑制するための条件として、乾留時の石炭の膨れと収縮に着目した。そして、石炭の膨れと収縮に関連する指標として比容積と収縮率を用い、これらの値が鉄鉱石の配合率によって変化すること着目して、石炭の膨れと収縮が所定範囲に収まるようにする、石炭配合と鉄鉱石の配合率の条件を求める方法を見出した。 The present inventor paid attention to the expansion and contraction of coal during dry distillation as a condition for suppressing the mutual welding of coking coals and the occurrence of cracks in coke. And, using specific volume and shrinkage as an index related to coal swelling and shrinkage, paying attention to the fact that these values change depending on the iron ore blending ratio, make coal swelling and shrinkage fall within a predetermined range The present inventors have found a method for obtaining the conditions of coal blending and iron ore blending ratio.
そのようにしてなされた本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）石炭に鉄鉱石を混合して成形した成形炭を、竪型炉を用いて連続的に乾留するフェロコークスの製造方法において、原料となる石炭の配合ごとに、予め鉄鉱石の配合率に対する比容積及び収縮率の関係をそれぞれ求めておき、目標とするコークス強度を満たす石炭の比容積の範囲を決定するとともに、目標とするコークス反応率を満たす粉鉄鉱石の配合率を決定し、この鉄鉱石の配合率に対応する前記比容積と収縮率を求め、これらの値が所定範囲に収まるような配合を石炭の原料配合として選択し、この選択された石炭に鉄鉱石を前記決定された配合率で混合して成形炭とすることを特徴とするフェロコークスの製造方法。
（２）前記石炭の原料配合を選択するにあたり、（Ａ）予め、（a1）石炭の比容積と成形炭の密度との積に対するコークス強度の関係を求めておくとともに、石炭の配合ごとに、（a2）鉄鉱石の配合率に対するコークス反応率の関係、（a3）鉄鉱石の配合率に対する比容積の関係、（a4）鉄鉱石の配合率に対するコークス収縮率の関係をそれぞれ求めておき、
（Ｂ）それぞれの石炭の配合において、（b1）前記（a1）で求めた関係を用いて、目標とするコークス強度を満たす前記積の値の範囲を求め、その範囲を満たす比容積の範囲を決定し、（b2）前記（a2）で求めた関係を用いて、目標とするコークス反応率を満たす粉鉄鉱石の配合率を決定し、（b3）前記（a3）で求めた関係を用いて、その鉄鉱石の配合率に対する比容積が前記の範囲を満たすかどうかを判定し、（b4）前記（a4）で求めた関係を用いて、その鉄鉱石の配合率に対するコークス収縮率が目標とする範囲を満たすかどうかを判定し、（Ｃ）前記（b3）及び（b4）でいずれも範囲を満たすと判定された配合を石炭の原料配合として選択する、ことを特徴とする（１）に記載のフェロコークスの製造方法。
The gist of the present invention thus made is as follows.
(1) In the ferro-coke manufacturing method in which coal ore formed by mixing iron ore with coal is continuously carbonized using a vertical furnace, the iron ore compounding ratio is previously obtained for each blending of raw coal. Each of the specific volume and shrinkage ratio is determined, and the specific volume range of coal that satisfies the target coke strength is determined, and the blending ratio of fine iron ore that satisfies the target coke reaction rate is determined, The specific volume and shrinkage rate corresponding to the iron ore blending rate are obtained, and a blending such that these values are within a predetermined range is selected as the coal raw material blend, and the iron ore is determined to be the selected coal. A method for producing ferro-coke, characterized in that it is mixed at a blending rate to form coal.
(2) In selecting the raw material composition of the coal, (A) In advance, (a1) while obtaining the relationship of the coke strength to the product of the specific volume of coal and the density of formed coal, (A2) The relationship of the coke reaction rate to the mixing rate of iron ore, (a3) The relationship of the specific volume to the mixing rate of iron ore, (a4) The relationship of the coke shrinkage rate to the mixing rate of iron ore, respectively.
(B) In each coal blend, (b1) Using the relationship obtained in (a1) above, the range of the product value that satisfies the target coke strength is determined, and the specific volume range that satisfies the range is determined. (B2) Using the relationship obtained in (a2) above, determine the blending ratio of fine iron ore that satisfies the target coke reaction rate, and (b3) using the relationship obtained in (a3) above Then, it is determined whether the specific volume with respect to the mixing ratio of the iron ore satisfies the above range, and (b4) the coke shrinkage ratio with respect to the mixing ratio of the iron ore is set as a target by using the relationship obtained in (a4). In (1), it is determined whether or not the range to be satisfied is satisfied, and (C) the blend determined to satisfy the range in (b3) and (b4) is selected as the coal raw material blend The manufacturing method of the ferro-coke of description.
本発明によれば、鉄鉱石の配合率の調整によって、成形炭の相互融着が起こらない石炭配合の下で、成形炭の収縮率を低下させることが可能となり、亀裂の発生を抑制して割れの抑制を可能として、竪型炉による成形炭の乾留時の棚吊りの発生を防止できるようになる。また、従来、亀裂発生のために使用できない配合炭であっても、鉄鉱石の配合によって収縮率が低下し、フェロコークスの原料として使用できるようになる。 According to the present invention, by adjusting the blending ratio of iron ore, it becomes possible to reduce the shrinkage ratio of the forming coal under the coal blending in which the mutual fusion of the forming coal does not occur, and suppress the occurrence of cracks. This makes it possible to suppress cracking and prevent the hanging of shelf during dry distillation of coal in a vertical furnace. Further, even coal blends that cannot be used conventionally due to cracking are reduced in shrinkage due to the blending of iron ore and can be used as a raw material for ferro-coke.
本発明者は、石炭に鉄鉱石を混合してブリケットに成形した成形炭を、竪型のシャフト炉を用いて連続的に乾留してフェロコークスを製造する場合において、棚吊りの原因となる成形炭の相互融着や亀裂の発生を防止できる原料配合について検討した。
その結果、石炭の比容積とその石炭を用いたコークスの収縮率が鉄鉱石の配合率に依存すること、鉄鉱石の配合率に応じて前記比容積と収縮率の値を所定範囲に収まるようにすれば、成形炭の相互融着や亀裂の発生を防止できることを見出した。
The present inventor is a molding that causes shelf hanging in the case of producing ferro-coke by continuously carbonizing a coal formed by mixing iron ore into coal and forming a briquette using a vertical shaft furnace. The raw material composition that can prevent the mutual fusion and cracking of charcoal was investigated.
As a result, the specific volume of the coal and the shrinkage ratio of coke using the coal depend on the iron ore blending ratio, and the specific volume and shrinkage ratio values fall within a predetermined range according to the iron ore blending ratio. In this way, it has been found that the occurrence of mutual fusion and cracking of forming coal can be prevented.
以下、鉄鉱石の配合率に応じて、比容積と収縮率の値が所定の範囲に収まるような石炭の配合を求めるための手順を、図１を用いて説明する。
（Ａ）まず、（ａ１）石炭の比容積と成形炭の密度の積の値に対するコークス強度の関係を予め求めておくとともに、原料となる石炭の配合ごとに、（ａ２）原料全体における鉄鉱石の配合率に対するコークス反応率の関係、（ａ３）鉄鉱石の配合率に対する比容積の関係、及び（ａ４）鉄鉱石の配合率に対するコークス収縮率の関係を、それぞれ予め求めておく。
これら（ａ１）〜（ａ４）の関係について、以下説明する。
Hereinafter, the procedure for obtaining the blending of coal so that the values of the specific volume and the shrinkage rate fall within a predetermined range according to the blending ratio of iron ore will be described with reference to FIG.
(A) First, (a1) The relationship between coke strength and the product of the specific volume of coal and the density of coal is obtained in advance, and (a2) iron ore in the entire raw material for each blending of raw coal The relationship of the coke reaction rate with respect to the blending rate of (a3), the relationship of the specific volume with respect to the blending rate of iron ore, and the relationship of (a4) the coke shrinkage rate with respect to the blending rate of iron ore are previously determined.
The relationship between (a1) to (a4) will be described below.
（ａ１）の関係
配合炭の全膨張率が大きいと、石炭の軟化時に石炭粒同士が充分に接着し、コークス強度が向上する。配合炭の全膨張率は、石炭自体の膨脹率と成形炭の密度によるものとして、それらの積の大きさで評価する。また、石炭の膨脹率を示す指標としては、石炭の比容積を採用する。
そして、種々の比容積の石炭を準備し、それをブリケットに成形して、乾留後のコークスの強度を調べ、図１ａの模式図に示すような、（石炭の比容積×成形炭の密度）の値に対するコークス強度の関係を示すグラフを作成する。
ブリケット密度を一定とした場合、比容積の小さい場合は、石炭どうしの融着が十分でなく、強度が低い（領域Ｉ）。逆に、比容積が大きくなると、膨れが大きくなり強度が低下するとともに、最終的には相互融着による操業不良が発生する（領域III）。
Relationship of (a1) When the total expansion coefficient of the blended coal is large, the coal grains are sufficiently bonded to each other when the coal is softened, and the coke strength is improved. The total expansion rate of the blended coal is evaluated based on the size of the product, based on the expansion rate of the coal itself and the density of the formed coal. Moreover, the specific volume of coal is adopted as an index indicating the expansion rate of coal.
Then, coals having various specific volumes are prepared, formed into briquettes, and the strength of coke after dry distillation is examined. As shown in the schematic diagram of FIG. 1a, (specific volume of coal × density of formed coal) A graph showing the relationship of coke strength to the value of.
When the briquette density is constant, when the specific volume is small, coal is not sufficiently fused and the strength is low (region I). On the other hand, when the specific volume is increased, the swelling is increased and the strength is lowered, and finally, an operation failure due to mutual fusion occurs (region III).
（ａ２）の関係
フェロコークスの製造に用いられる種々の配合の石炭を用い、それに混合する鉄鉱石の配合率を変えた条件で、ブリケットを作成し、これを乾留して成形コークスを製造する。
得られた成形コークスの反応性を調査し、図１ｂのような、鉄鉱石の配合率に対するコークス反応率の関係を示すグラフを作成する。
Relationship (a2) Briquettes are prepared under conditions in which various blending coals used for the production of ferro-coke are used and the blending ratio of iron ore mixed therewith is changed, and this is dry-distilled to produce formed coke.
The reactivity of the obtained formed coke is investigated, and a graph showing the relationship between the coke reaction rate and the iron ore compounding rate as shown in FIG.
（ａ３）の関係
種々の配合の石炭について、鉄鉱石の配合率を変えて成形コークスにしたときの比容積を調査し、図１ｃのような、鉄鉱石の配合率に対する比容積の関係を示すグラフを作成する。図では、配合イと配合ロの石炭について調査した例を示している。
Relation of (a3) About the coal of various blending, the specific volume when changing the blending ratio of iron ore to form coke is investigated, and the relation of the specific volume to the blending ratio of iron ore as shown in Fig. 1c is shown. Create a graph. In the figure, an example in which the blended coal and the blended coal were investigated is shown.
（ａ４）の関係
さらに、同様に、成形コークスの収縮率を調査し、図１ｄのような、鉄鉱石の配合率に対するコークス収縮率の関係を示すグラフを作成する。図では、配合イと配合ロの石炭から作成したコークスについて調査した例を示している。
(A4) Relationship Further, similarly, the shrinkage rate of the formed coke is investigated, and a graph showing the relationship between the coke shrinkage rate and the iron ore blending rate as shown in FIG. In the figure, an example is shown in which coke prepared from coals of blending a and blending b is investigated.
（Ｂ）以上のようにして、（ａ１）〜（ａ４）の関係が求められたら、次に、この関係を用いて、比容積と収縮率が所定の範囲内となるような石炭の配合と、その配合に対する鉄鉱石の配合率を決定する。 (B) If the relationship of (a1)-(a4) is calculated | required as mentioned above, next, it will be blended with coal so that a specific volume and shrinkage | contraction rate may be in a predetermined range using this relationship. The ratio of iron ore to the blend is determined.
（ｂ１）のステップ
まず、目標とするコークス強度を決め、このコークス強度を満たし、相互融着による操業不良が発生しない（石炭の比容積×成形炭の密度）の範囲を（ａ１）の関係（図１ａのグラフ）から求める。
ブリケット密度は、使用するブリケット成形機に依存するものであり、そのブリケット密度を用いて、比容積の範囲Ｈ１〜Ｈ２を求める。
Step (b1) First, the target coke strength is determined, the coke strength is satisfied, and an operation failure due to mutual fusion does not occur (the specific volume of coal × the density of formed coal). It is obtained from the graph of FIG.
The briquette density depends on the briquetting machine to be used, and the specific volume range H1 to H2 is obtained using the briquette density.
（ｂ２）のステップ
目標とするコークス反応率を決め、この反応率を満たす鉄鉱石の配合率Ｚを（ａ２）の関係（図１ｂのグラフ）から求める。
Step (b2) The target coke reaction rate is determined, and the iron ore blending rate Z satisfying this reaction rate is determined from the relationship (a2) (graph in FIG. 1b).
（ｂ３）のステップ
配合イと配合ロの石炭において、ステップ(ｂ２)で求められた鉄鉱石の配合率Ｚが、比容積の範囲を満たしているかどうかを、（ａ３）の関係（図１ｃのグラフ）から判定する。
鉄鉱石の配合率Ｚでの比容積がＨ２を超える石炭の配合の場合は、膨れにより成形炭が溶着する危険性が高いと判断される。
なお、図１ｃでは、配合イと配合ロの石炭のいずれもが比容積の範囲を満たしている例を示している。
Step (b3) In the blends B and B, whether or not the iron ore blending ratio Z obtained in step (b2) satisfies the specific volume range, the relationship of (a3) (in FIG. 1c). Judgment from (graph).
In the case of coal blending in which the specific volume at the iron ore blending ratio Z exceeds H2, it is judged that there is a high risk of forming coal welding due to blistering.
In FIG. 1c, an example is shown in which both the blended B and blended coal satisfy the specific volume range.
（ｂ４）のステップ
予め、実験等により、棚吊りにつながるような割れの発生する恐れがない上限の収縮率Ｓを決めておく。そして、配合イと配合ロの石炭において、目標とする鉄鉱石の配合率Ｚの場合に、コークス収縮率が目標とする値以下かどうかを、（ａ４）の関係（図１ｄのグラフ）から判定する。
鉄鉱石の配合率Ｚのときの収縮率が目標とする収縮率Ｓを超える場合は、その配合では、乾留時に収縮により割れが発生しやすくなると判定される。
図１ｄでは、配合イが目標とする収縮率Ｓを超えている例を示している。
Step (b4) An upper limit shrinkage rate S at which there is no risk of cracking leading to shelf hanging is determined in advance by experiments or the like. Then, in the case of blending a and blending coal, in the case of the target iron ore blending ratio Z, whether the coke shrinkage is equal to or less than the target value is determined from the relationship (a4) (graph in FIG. 1d). To do.
When the shrinkage rate at the iron ore blending rate Z exceeds the target shrinkage rate S, it is determined that cracking is likely to occur due to shrinkage during dry distillation.
FIG. 1d shows an example in which the mixture A exceeds the target shrinkage rate S.
（Ｃ）前記（ｂ３）と（ｂ４）のステップでいずれも所定の範囲を満たすと判定された石炭の配合があれば、その配合を成形炭の原料とし、その場合の鉄鉱石の配合率をＺとする。図１ｃ、ｄの例では、配合ロが該当している。
（ｂ３）と（ｂ４）のステップで、いずれも範囲を満たすと判定された石炭の配合がない場合は、さらに別の石炭の配合について、（ｂ２）のステップから繰り返して、（ｂ３）と（ｂ４）のステップで、いずれも範囲を満たすと判定されるまで、繰り返す。
(C) If there is a blend of coal determined to satisfy the predetermined range in the steps (b3) and (b4), the blend is used as a raw material of the formed coal, and the blending ratio of iron ore in that case Let it be Z. In the example of FIG.
If there is no coal blend determined to satisfy the range in steps (b3) and (b4), repeat the steps (b2) and (b3) and (b) for another coal blend. Repeat until it is determined in step b4) that both are satisfied.
そして、以上によって決定された原料配合を用いて、フェロコークスを製造することにより、棚吊りの発生なく安定して製造することができる。
特に、図１ｄに示すように、鉄鉱石の配合によって収縮率を低下させることが可能であり、亀裂の発生を抑制し、割れを抑制することができる。また、配合炭ロのように鉄鉱石配合なしでは亀裂発生のために使用できないものが、鉄鉱石の配合により使用可能になる。
なお、鉄鉱石の配合率を増加すれば、コークスの反応性が上昇し、収縮率が低下するが、鉄鉱石の配合率増加に伴いコークス強度は低下する。このためコークス強度の点から配合率は制限され、上記のように目標とする反応率から決定される。
And it can manufacture stably without generation | occurrence | production of shelf hanging by manufacturing ferro-coke using the raw material mixing | blending determined by the above.
In particular, as shown in FIG. 1d, it is possible to reduce the shrinkage rate by blending iron ore, thereby suppressing the occurrence of cracks and suppressing cracks. Moreover, what cannot be used because of crack generation, such as blended coal b, without iron ore blending, can be used by blending iron ore.
If the iron ore compounding ratio is increased, the coke reactivity increases and the shrinkage ratio decreases, but the coke strength decreases as the iron ore compounding ratio increases. For this reason, the blending rate is limited in terms of coke strength, and is determined from the target reaction rate as described above.
以上の説明では、それぞれグラフに基づいて、値を選択したり、判定を実施したりするように説明したが、図１ａ、図１ｂに示されたグラフの関数系を導き出し、それぞれの範囲を計算によって求めるようにしてもよい。また、図１ｃ、図１ｄに示されたグラフによる判定も同様に行ってもよい。 In the above explanation, it has been explained that values are selected and judgments are performed based on the graphs. However, the function systems of the graphs shown in FIGS. 1a and 1b are derived, and the respective ranges are calculated. You may make it ask | require by. Further, the determination by the graphs shown in FIGS. 1c and 1d may be performed in the same manner.
フェロコークスの製造に用いられる配合石炭について、上記（ａ１）〜（ａ４）の関係を予め求めるにあたり、石炭の比容積やコークスの反応率、収縮率及び強度は次のようにして求める。 Regarding the blended coal used for the production of ferro-coke, in order to obtain the relationships (a1) to (a4) in advance, the specific volume of coal, the reaction rate of coke, the shrinkage rate, and the strength are obtained as follows.
石炭の比容積は、例えば、特開２００５−１９４３５８号公報に記載の方法で求める。具体的には、ＪＩＳ Ｍ ８８０１のディラトメーターにより測定される全膨張率ｂ（％）から、次の関係式
石炭軟化時の比容積(ｃｍ3／ｇ）＝最大膨張時の石炭体積（ｃｍ3)／ディラトメーター
への石炭装入量(ｇ）＝0．9 6π(１+ｂ／100)／ディラトメーターへの石炭装入量（ｇ)
により計算することができる。また全膨張率は、ＪＩＳ Ｍ ８８０１の膨張率を用いることができる。
The specific volume of coal is obtained, for example, by the method described in JP-A-2005-194358. Specifically, from the total expansion coefficient b (%) measured by a dilatometer of JIS M 8801, the following relational expression: specific volume during coal softening (cm 3 / g) = coal volume during maximum expansion (cm 3 ) / Coal charge to dilatometer (g) = 0.9 6π (1 + b / 100) / Coal charge to dilatometer (g)
Can be calculated. Moreover, the expansion coefficient of JIS M8801 can be used for the total expansion coefficient.
コークス反応率ＣＲＩは、それぞれの配合石炭から製造されたコークス２００ｇ（サイズ２０±１ｍｍ）を、反応容器内で、１１００℃、２時間炭酸ガスと反応させた際のガス化反応率に相当し、次式
（１−反応後の質量／反応前の質量）×１００
の値として求める。
The coke reaction rate CRI corresponds to the gasification reaction rate when 200 g of coke (
As the value of.
コークス収縮率は、特開２００５−２３２３４９号公報に記載の方法で求める。具体的には、石炭を容器内において石炭の再固化温度以上の温度Ｔ（℃）まで加熱し、再固化温度と温度Ｔ とにおける内容物の容積差又は長さ差を再固化温度における容積又は長さで除した値をその石炭から生成したコークスの温度Ｔ における収縮率とする。
The coke shrinkage is determined by the method described in JP-A-2005-232349. Specifically, the coal is heated in the container to a temperature T (° C.) that is equal to or higher than the resolidification temperature of the coal, and the volume difference or length difference of the contents between the resolidification temperature and the temperature T 2 is determined as the volume at the resolidification temperature or The value divided by the length is taken as the shrinkage rate at the
コークス強度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ２１５１に記載のコークスの回転強度試験方法のドラム法により測定した、１５０回転後の１５ｍｍ篩上指数（DI150 15）として求める。
あるいは、内径１３０ｍｍ長さ７００ｍｍの鉄製のＩ型ドラム試験機に、所定粒度（例えば２０±１ｍｍ）の試料を所定量（例えば２００ｇ）入れ、６００回転（２０ｒｐｍ×３０分）の衝撃を加えた後の１ｍｍ篩上重量百分率で表されるI型強度指数（I600 1）で求めてもよい。
The coke strength is determined, for example, as a 15-mm sieving index (DI 150 15 ) after 150 revolutions measured by the drum method of the coke rotational strength test method described in JIS K2151.
Alternatively, after putting a predetermined amount (for example, 200 g) of a sample with a predetermined particle size (for example, 20 ± 1 mm) into an iron type I drum tester having an inner diameter of 130 mm and a length of 700 mm, and applying an impact of 600 rotations (20 rpm × 30 minutes) It may be obtained by a type I strength index (I 600 1 ) expressed as a percentage by weight on a 1 mm sieve.
配合石炭Ａ〜Ｃを用いて、図２〜５に示すグラフを作成した。
図２において、目標とするコークス強度Ｉ600 1を８５以上とすると、比容積×成形炭密度の範囲は１．４１〜１．８０となる。成形炭密度を１．２とすると、比容積の範囲は１．１７５〜１．５となる。
また、図３において、目標とする反応率を６０とすると、それに対応する微粉鉄鉱石配合比率は２５％となる。
Using blended coals A to C, graphs shown in FIGS.
In FIG. 2, when the target coke strength I 600 1 is 85 or more, the range of specific volume × forming coal density is 1.41-1.80. If the forming coal density is 1.2, the specific volume range is 1.175 to 1.5.
In FIG. 3, if the target reaction rate is 60, the corresponding fine iron ore blending ratio is 25%.
微粉鉄鉱石配合比率が２５％のとき、比容積の範囲が１．１７５〜１．５の範囲となる配合は、図３より配合Ｂと配合Ｃであり、配合Ａは比容積の範囲を満たさないため、使用することができない。
図４において、割れが生じない収縮率の範囲の上限を１２％以下としたとき、微粉鉄鉱石配合比率が２５％で、収縮率の範囲が１２％以下の範囲となる配合は、配合Ｂであり、配合Ｃこの範囲を満たさないため、使用することができない。
したがって、石炭として配合Ｂを用い、微粉鉄鉱石配合比率が２５％と決定した。
When the fine iron ore blending ratio is 25%, blends with a specific volume range of 1.175 to 1.5 are blends B and C from FIG. 3, and blend A satisfies the specific volume range. Because it is not, it cannot be used.
In FIG. 4, when the upper limit of the shrinkage rate range in which cracking does not occur is 12% or less, the blending ratio in which the fine iron ore blending ratio is 25% and the shrinkage rate range is 12% or less is blending B. Yes, Formulation C does not satisfy this range and cannot be used.
Therefore, blend B was used as coal, and the fine iron ore blend ratio was determined to be 25%.
なお、図２で得られた曲線は、近似式、たとえば６次式で近似的に表すことができる。係数を求めるには、回帰分析法により求めればよい。この時、最低７点以上の測定点があることが望ましい。また、図３で得られた直線は、ｙ＝１．２ｘ＋３０で表すことができる。これらの数式を用いれば、比容積×成形炭密度の範囲や微粉鉄鉱石配合比率の値を計算で求めることができる。 The curve obtained in FIG. 2 can be approximately expressed by an approximate expression, for example, a sixth order expression. What is necessary is just to obtain | require by a regression analysis method in order to obtain | require a coefficient. At this time, it is desirable that there are at least seven measurement points. Further, the straight line obtained in FIG. 3 can be represented by y = 1.2x + 30. If these mathematical formulas are used, the range of specific volume x forming coal density and the value of the fine iron ore blending ratio can be obtained by calculation.
次に、配合Ｂの石炭に微粉鉄鉱石を配合比率２５％で混合した原料を成形して、密度１．２のブリケットとし、これを竪型炉で乾留して、コークスを製造した。
その際、棚吊りの発生がなく操業率製造できた。また製造されたコークスの性能を評価したところ、Ｉ600 1が８６で、ＣＲＩが６０のコークスであった。
比較のため、収縮率が１２％以上であった配合Ｃの石炭を用いて同様にコークスを製造したところ、棚吊りが発生し、操業が不能になった。また、配合Ａの石炭を用いて同様にコークスを製造したところ、棚つりが発生し、操業が不能になった。
Next, a raw material obtained by mixing fine iron ore with blending coal at a blending ratio of 25% was formed into a briquette having a density of 1.2, and this was dry-distilled in a vertical furnace to produce coke.
At that time, there was no shelf hanging and the operation rate could be manufactured. Further, when the performance of the produced coke was evaluated, it was found to be coke having an I 600 1 of 86 and a CRI of 60.
For comparison, when coke was produced in the same manner using Coal C having a shrinkage rate of 12% or more, shelf hanging occurred and operation became impossible. Moreover, when coke was similarly manufactured using the coal of the blend A, shelves were generated, and operation became impossible.
Claims (2)
原料となる石炭の配合ごとに、予め鉄鉱石の配合率に対する比容積及び収縮率の関係をそれぞれ求めておき、目標とするコークス強度を満たす石炭の比容積の範囲を決定するとともに、目標とするコークス反応率を満たす粉鉄鉱石の配合率を決定し、この鉄鉱石の配合率に対応する前記比容積と収縮率を求め、これらの値が所定範囲に収まるような配合を石炭の原料配合として選択し、この選択された石炭に、鉄鉱石を前記決定された配合率で混合して成形炭とすることを特徴とするフェロコークスの製造方法。 In a method for producing ferro-coke, in which a coal formed by mixing iron ore with coal is continuously carbonized using a vertical furnace,
For each blending of raw material coal, the relationship between the specific volume and shrinkage rate with respect to the iron ore blending ratio is determined in advance, and the specific volume range of coal that satisfies the target coke strength is determined and targeted. Determine the blending ratio of fine iron ore that satisfies the coke reaction rate, determine the specific volume and shrinkage corresponding to the blending ratio of this iron ore, and set the blending so that these values fall within the specified range as the coal raw material blending A method for producing ferro-coke, characterized in that iron ore is mixed with the selected coal at the determined blending ratio to form coal.
（Ａ）予め、（a1）石炭の比容積と成形炭の密度との積に対するコークス強度の関係を求めておくとともに、石炭の配合ごとに、（a2）鉄鉱石の配合率に対するコークス反応率の関係、（a3）鉄鉱石の配合率に対する比容積の関係、（a4）鉄鉱石の配合率に対するコークス収縮率の関係をそれぞれ求めておき、
（Ｂ）それぞれの石炭の配合において、
（b1）前記（a1）で求めた関係を用いて、目標とするコークス強度を満たす前記積の値の範囲を求め、その範囲を満たす比容積の範囲を決定し、
（b2）前記（a2）で求めた関係を用いて、目標とするコークス反応率を満たす粉鉄鉱石の配合率を決定し、
（b3）前記（a3）で求めた関係を用いて、その鉄鉱石の配合率に対する比容積が前記の範囲を満たすかどうかを判定し、
（b4）前記（a4）で求めた関係を用いて、その鉄鉱石の配合率に対するコークス収縮率が目標とする範囲を満たすかどうかを判定し、
（Ｃ）前記（b3）及び（b4）でいずれも範囲を満たすと判定された配合を石炭の原料配合として選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載のフェロコークスの製造方法。 In selecting the raw material composition of the coal,
(A) In advance, (a1) The relationship between the coke strength and the product of the specific volume of coal and the density of coal is obtained, and for each blending of coal, (a2) the coke reaction rate relative to the blending ratio of iron ore Relationship, (a3) specific volume relationship with iron ore blending ratio, (a4) coke shrinkage ratio with iron ore blending ratio,
(B) In each coal blend,
(B1) Using the relationship obtained in (a1) above, find the range of the product value that satisfies the target coke strength, determine the specific volume range that satisfies the range,
(B2) Using the relationship obtained in (a2) above, determine the blending ratio of fine iron ore that satisfies the target coke reaction rate,
(B3) Using the relationship obtained in (a3) above, determine whether the specific volume with respect to the iron ore blending ratio satisfies the above range,
(B4) Using the relationship obtained in (a4) above, determine whether the coke shrinkage rate relative to the iron ore blending rate satisfies the target range,
(C) The blend determined to satisfy the range in (b3) and (b4) is selected as the raw material blend of coal.
The method for producing ferro-coke according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008324572A JP2010144096A (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | Method for producing ferrocoke |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008324572A JP2010144096A (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | Method for producing ferrocoke |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010144096A true JP2010144096A (en) | 2010-07-01 |
Family
ID=42564843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008324572A Withdrawn JP2010144096A (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | Method for producing ferrocoke |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010144096A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180008771A (en) * | 2015-06-24 | 2018-01-24 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Ferro-coke production method |
-
2008
- 2008-12-19 JP JP2008324572A patent/JP2010144096A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180008771A (en) * | 2015-06-24 | 2018-01-24 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Ferro-coke production method |
| KR101982964B1 (en) | 2015-06-24 | 2019-05-27 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Method for producing ferrocoke |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2871226A1 (en) | Coke and method for producing same | |
| JP6265015B2 (en) | Coke manufacturing method | |
| JP5309966B2 (en) | Method for producing highly reactive coke | |
| JP2010144096A (en) | Method for producing ferrocoke | |
| JP6065510B2 (en) | Method of blending coke raw material for blast furnace | |
| JP6241336B2 (en) | Method for producing blast furnace coke | |
| JP4892928B2 (en) | Ferro-coke manufacturing method | |
| JP5365043B2 (en) | Ferro-coke manufacturing method | |
| JP6227482B2 (en) | Method for producing blast furnace coke and blast furnace coke | |
| JP5011833B2 (en) | Coke manufacturing method | |
| JP6642130B2 (en) | Method for producing molded coal for coke production | |
| JP5163247B2 (en) | Coke production method | |
| JP5470855B2 (en) | Manufacturing method of ferro-coke for metallurgy | |
| JP4625253B2 (en) | Method for producing blast furnace coke | |
| KR101910405B1 (en) | Ferrocoke manufacturing method | |
| JP6189811B2 (en) | Ashless coal blending amount determination method and blast furnace coke manufacturing method | |
| JP2008156661A (en) | Method for producing coke for blast furnace | |
| JP6720827B2 (en) | Carbon material for producing coke, method for producing the same, and method for producing coke | |
| JP7143714B2 (en) | Method for producing carbon material for sintering, method for selecting raw material for carbon material for sintering, and method for producing sintered ore | |
| JP2008013637A (en) | Method for producing ferrocoke | |
| JP2007119601A (en) | Method for producing ferrocoke | |
| JP2021042378A (en) | Method for estimating coal inert factor coefficient and method for estimating coke surface fracture strength | |
| JP6518626B2 (en) | Method of manufacturing binder pitch | |
| JP2023136520A (en) | Metallurgical coke production method | |
| JPH08259956A (en) | Production of coke for blast furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120306 |