JP2011136256A - Method and apparatus for kneading powder, and method of agglomerating the powder - Google Patents
Method and apparatus for kneading powder, and method of agglomerating the powder Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011136256A JP2011136256A JP2009295850A JP2009295850A JP2011136256A JP 2011136256 A JP2011136256 A JP 2011136256A JP 2009295850 A JP2009295850 A JP 2009295850A JP 2009295850 A JP2009295850 A JP 2009295850A JP 2011136256 A JP2011136256 A JP 2011136256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- binder
- kneading
- amount
- supply amount
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 281
- 238000004898 kneading Methods 0.000 title claims abstract description 229
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 60
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 191
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 44
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 63
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 50
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 38
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 20
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 12
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 12
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 54
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 53
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 23
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 17
- 230000009471 action Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000009700 powder processing Methods 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- 241000283014 Dama Species 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- JNSGIVNNHKGGRU-JYRVWZFOSA-N diethoxyphosphinothioyl (2z)-2-(2-amino-1,3-thiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetate Chemical compound CCOP(=S)(OCC)OC(=O)C(=N/OC)\C1=CSC(N)=N1 JNSGIVNNHKGGRU-JYRVWZFOSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 2
- 208000006558 Dental Calculus Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Accessories For Mixers (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Coke Industry (AREA)
Abstract
Description
本発明は、乾燥した粉体とバインダーとを混練する横型ニーダやパドルミキサ等の横長型の混練装置を用いた混練方法、混錬装置、および混錬後の粉体を塊成する方法に関するものである。特には、コークス事前処理用石炭を流動床乾燥分級機で乾燥した際に生じる微粉炭を、ロール塊成機に投入して横溝状や波板状等の板状に塊成化する前段階の、横型ニーダやパドルミキサ等の横長型の混練装置を用いた微粉炭とバインダーの混練方法および装置、並びに混錬後の粉体を塊成する方法に関するものである。 The present invention relates to a kneading method using a horizontally long kneader such as a horizontal kneader or a paddle mixer for kneading dried powder and a binder, a kneading apparatus, and a method for agglomerating powder after kneading. is there. In particular, the pulverized coal generated when the coke pretreatment coal is dried with a fluidized bed drying classifier is put into a roll agglomerator and agglomerated into a plate shape such as a horizontal groove shape or a corrugated plate shape. Further, the present invention relates to a method and apparatus for kneading pulverized coal and a binder using a horizontally long kneading apparatus such as a horizontal kneader or a paddle mixer, and a method for agglomerating powder after kneading.
水分を含む粉体を1000℃等の高温で熱処理する場合、熱処理時の熱量を低減するためには、事前に粉体を乾燥することが有効ある。しかし、水分を含む粉体の乾燥が進むと、搬送の際に発塵するという問題が発生する傾向がある。このような乾燥処理に、室炉式コークス炉に装入する石炭原料の事前処理方法がある。コークス事前処理用の石炭を乾燥すると、コークス化する際の乾留熱量を低減できるだけでなく、石炭のコークス炉への装入密度が増加してコークス品質や生産量を増加させることができる。
粘結性の低い非微粘結炭の配合割合を増加しても、コークス品質を高炉操業に必要なレベルまで向上させることができれば、コークスの原料コストを低減でき、安価なコークスを製造できる。世界的に良質な粘結炭は不足傾向にあることからも、非微粘結炭の配合割合を高めることは非常に重要である。これらの効果を狙って、コークス原料となる石炭を事前処理にて乾燥させることでコークス炉装入時の嵩密度を増加させて、コークス品質及び生産量を増加することが可能な調湿炭装入法が多くのコークス炉で実施されている。
しかし、石炭の乾燥度を高めていくと、石炭をコークス炉に搬送する際や装入する際に、発塵やキャリーオーバーが激しくなるという問題が発生する。これは乾燥により擬似粒子が崩壊し、発塵し易い微粉が増加するためである。このため、調湿炭装入法では、石炭水分を5質量%(水分質量/石炭質量-wet ×100)程度までしか乾燥できない。
そこで、石炭乾燥時に問題となる発塵性微粉を事前に分離して、横長型の混練装置内で当該発塵性微粉にバインダーを添加して混練して擬似粒子化させたり、更に混練した物(以下、混練物と記す)をロール成型機でブリケットやポケット型等に成型、あるいは、ロール塊成機で横溝状や波板状等の板状に塊成化して、分級後に残った粗粒石炭と混合してコークス炉に装入することで、発塵やキャリーオーバーを抑制できる石炭事前処理方法が提案されている。ここで、発塵性微粉を分離する手段としては振動篩等があるが、流動床乾燥分級機が一般的である。当該分級機とは、流動床に連続的にコークス用石炭を供給し、下方から100〜300℃程度の熱風を供給して石炭を乾燥しながら、発塵性微粉を分級して分離するものであり、分級する微粉の粒径は流動床上部の分級部のガス流速で調整することが可能である。
When heat-treating a powder containing moisture at a high temperature such as 1000 ° C., it is effective to dry the powder in advance in order to reduce the amount of heat during the heat treatment. However, when the powder containing moisture progresses, there is a tendency that a problem that dust is generated during conveyance occurs. As such a drying process, there is a pretreatment method for a coal raw material charged in a chamber furnace type coke oven. When the coal for coke pretreatment is dried, not only can the heat of carbonization during coking be reduced, but also the charging density of the coal into the coke oven can be increased to increase coke quality and production.
Even if the blending ratio of non-slightly caking coal with low caking properties is increased, if the coke quality can be improved to a level necessary for blast furnace operation, the raw material cost of coke can be reduced, and inexpensive coke can be produced. It is very important to increase the blending ratio of non-slightly caking coal, because there is a tendency for the lack of caking coal of good quality worldwide. Aiming at these effects, humidity control coal equipment that can increase coke quality and production volume by increasing the bulk density at the time of charging in the coke oven by drying the coal as the raw material for coke by pretreatment. Admission is implemented in many coke ovens.
However, when the dryness of coal is increased, there arises a problem that dust generation and carryover become severe when coal is transported to a coke oven or charged. This is because the pseudo-particles collapse due to drying, and the fine powder that easily generates dust increases. For this reason, the moisture conditioning coal charging method can only dry coal moisture to about 5 mass% (moisture mass / coal mass-wet × 100).
Therefore, the dusting fine powder that becomes a problem during coal drying is separated in advance, and a binder is added to the dusting fine powder in a horizontally long kneading apparatus to knead it into pseudo particles, or further kneaded (Hereinafter referred to as the kneaded product) is formed into briquettes, pockets, etc. with a roll molding machine, or agglomerated into a plate shape such as a transverse groove or corrugated sheet with a roll agglomerate, and coarse particles remaining after classification Coal pretreatment methods that can suppress dust generation and carryover by mixing with coal and charging into a coke oven have been proposed. Here, as a means for separating the dusting fine powder, there is a vibrating sieve or the like, but a fluid bed drying classifier is general. The classifier is a type that supplies coal for coke continuously to a fluidized bed and classifies and separates dusting fine powder while supplying hot air of about 100 to 300 ° C from below to dry the coal. Yes, the particle size of the fine powder to be classified can be adjusted by the gas flow rate of the classification part at the upper part of the fluidized bed.
これらのうち、特にロール塊成機で横溝状や波板状の板状に塊成する手法は、発塵性の低減に加えて、更に塊成物の偏析も抑制し、コークス炉内での装入密度を適正な範囲に制御することが可能であることを本発明者等は見出し、提案している(特許文献4)。 Among these, the method of agglomerating into a horizontal groove or corrugated plate with a roll agglomerator, in addition to reducing dust generation, further suppresses segregation of the agglomerates, and in the coke oven. The present inventors have found and proposed that the charging density can be controlled within an appropriate range (Patent Document 4).
コークス用の石炭を流動床乾燥分級機等で分級する場合、石炭水分や石炭粒度等で、分離する微粉の量が変動する。このため、前述の石炭事前処理方法において、微粉の処理量が増減すると、バインダー添加割合を一定にしても、微粉とバインダーの混練状態が変化し、さまざまな問題が発生していた。
例えば、微粉の処理量が増加した場合、混練物の微粉へのバインダーの分散が不充分となり、部分的にバインダー過多となった混練物が搬送ラインに付着して操業の障害となり、バインダー不足となった混練物は擬似粒子化が不充分で発塵していた。その混練物を塊成しても、バインダー過多となった混練物では塊成時に混練物がホッパやロールに付着して操業の障害となり、バインダー不足となった混練物では塊成物の強度や歩留が低下し、コークス炉への搬送過程で塊成物が崩壊し、発塵やキャリーオーバーが激しくなるという課題があった。
When the coal for coke is classified by a fluidized bed drying classifier or the like, the amount of fine powder to be separated varies depending on coal moisture, coal particle size, and the like. For this reason, in the above-mentioned coal pretreatment method, when the processing amount of fine powder increases or decreases, the kneading state of the fine powder and the binder changes even if the binder addition ratio is constant, and various problems occur.
For example, when the processing amount of fine powder is increased, the dispersion of the binder into the fine powder of the kneaded product becomes insufficient, and the kneaded product that is partially excessive in the binder adheres to the transport line and becomes an obstacle to operation, and the binder is insufficient. The resulting kneaded product was insufficiently pseudo-particles and generated dust. Even if the kneaded material is agglomerated, the kneaded material with an excessive binder has a problem that the kneaded material adheres to the hopper or roll during the agglomeration and becomes an obstacle to the operation. There was a problem that yield decreased, agglomerates collapsed during transport to the coke oven, and dust generation and carry-over became severe.
また、微粉の処理量が減少した場合(バインダー量は変わらず)、混練物の微粉へのバインダーの分散が過剰となり、擬似粒子が崩壊して発塵していた。その混練物を塊成しても混練物の嵩密度が低下しているため、塊成物が緻密にならず強度や歩留が低下し、コークス炉への搬送過程で塊成物が崩壊し、発塵やキャリーオーバーが増加するという課題があった。従って、微粉の処理量が増減しても、混練物の擬似粒子化(以降、粒度で評価する)や嵩密度等の性状を安定化させるための対策が必要であった。 Moreover, when the processing amount of fine powder decreased (the amount of binder did not change), dispersion | distribution of the binder to the fine powder of a kneaded material became excess, and the pseudo particle collapse | crumbled and generated dust. Even if the kneaded material is agglomerated, the bulk density of the kneaded material is reduced, so that the agglomerated material does not become dense and the strength and yield decrease, and the agglomerated material collapses during the conveyance process to the coke oven. There was a problem that dust generation and carry-over increased. Therefore, even if the processing amount of fine powder increases or decreases, it is necessary to take measures for stabilizing the properties of the kneaded product such as pseudo-particle formation (hereinafter referred to as particle size) and bulk density.
例えば、特許文献1には、混練装置から排出された混練物の嵩密度を測定して、ファジィ推論にて混練装置の滞留量(占積率)を増減させて調整し、混練物の性状を安定化する手法が開示されている。
また、微粉炭を混錬してコークス炉装入用の疑似造粒物を製造する方法として、特許文献2には、パドルが内蔵された横型の混練装置を用いて、粉体の温度(70、150℃)と処理量(20、40t/Hr)に応じて混練装置のバインダー添加位置を3段階(領域I、II、III )で断続的に調整する擬似造粒物の安定化製造方法が開示されている。具体的には、微粉炭の投入量が20t/hで一定の場合、温度が70→150℃に高くなるとバインダーの投入位置を領域Iから下流側の領域III に移動し、温度が150℃一定の場合、微粉炭の投入量が20→40t/hに増加するとバインダーの投入位置を領域III から上流側の領域IIに移動する手法である。
なお、粉体の供給量が増減した場合の塊成方法については、供給量に応じて、ロール押圧力を調整する手法が考えられるが、塊成機の運転が難しい上に設備費が増加してしまう。従って、供給量が増減しても、ロール押圧力は一定とし、供給量の増減割合に比例してロール回転数を調整し、ロール間ギャップが一定になるようにスクリューフィーダーの回転数を制御する手法が有効であることを本発明者等は見出し、提案している(特許文献3参照)。
For example, in
Further, as a method for producing quasi-granulated material for charging a coke oven by kneading pulverized coal,
As for the agglomeration method when the supply amount of powder increases or decreases, a method of adjusting the roll pressing force according to the supply amount can be considered, but the operation of the agglomerator is difficult and the equipment cost increases. End up. Therefore, even if the supply amount increases or decreases, the roll pressing force is kept constant, the roll rotation speed is adjusted in proportion to the increase / decrease rate of the supply amount, and the rotation speed of the screw feeder is controlled so that the gap between rolls is constant. The present inventors have found and proposed that the technique is effective (see Patent Document 3).
ところが、特許文献1に記載の方法を、バインダーを用いて粉体を混練する方法に適用した場合には、処理量が大きく増減するケースには適用できないという問題を有していた。すなわち、粉体とバインダーを撹拌羽根で混練する通常の混練装置には、適正な滞留量(占積率)があり、占積率が低すぎると、混練装置底面の影響が大きく撹拌羽根の混練作用を発揮できない上に、バインダーがシャフトや撹拌羽根に付着して混練装置の運転を阻害してしまい、逆に、占積率が高すぎると、撹拌した際に羽根高さを超える粉体が発生し撹拌羽根の混練作用を充分に発揮できないまま排出されてしまうという問題を有しているからである。従って、バインダーを用いて粉体を混練する方法において、占積率を変化させることにより混練物の性状を一定に保つことには限界があった。
However, when the method described in
また、特許文献2に記載の方法においては、粉体処理量が断続的に変化した場合に、断続的にバインダーの投入位置を変更しており、増減する粉体の処理量が、断続的な設定値から外れる場合は想定していない。しかしながら、コークス用の原料石炭を流動床乾燥分級機で分級する実際の操業における微粉の発生量は、原料石炭の流動床乾燥分級機への投入量や水分が大きく増減することがあるため、大きく変動することがあり、微粉の混練処理量は2、3段階の変動には止まらず、場合によっては定常操業処理量の1/数〜数倍にも変動することがあった。そのため、特許文献2に記載の方法では、増減する粉体の処理量が設定値から外れた場合に、混練物の粒度や嵩密度等の性状が不安定になるという問題を有していた。その理由は、粉体の処理量が設定値から外れて変動した場合には、バインダー添加割合が所定値からずれてしまうからである。バインダー添加割合は混練及び塊成に大きく影響するため、粉体の処理量が増減してもバインダー添加割合は一定となるよう調整することが重要であるが、特許文献2に記載の方法では、処理量の増減が2、3段階の想定される設定値を外れると、混練物の性状が不安定化する問題を抱えていた。
Moreover, in the method of
また、上述のように混練機内の占積率を一定に保つことが混練物の性状の安定化には大事であるが、特許文献2には、微粉炭の処理量が増加した場合に、占積率(微粉炭レベル)を一定に保つため、混練機内の微粉炭の移動速度を上昇させることが開示されている。
特許文献2には、微粉炭の移動速度の調整手段は具体的には記載されていないが、パドルを内蔵する混練装置において移動速度を変更するには、パドルの回転数を変更する事が一般的であると考えられる。
しかしながら、発明者等が検討した結果、パドルの回転数を変更するとパドルの遠心力と重力のバランスが崩れ、適正な混練状態を維持できなくなることが判った。パドルの回転数が高すぎると遠心力が過大となりパドルの混練作用を発揮できず、回転数が低すぎるとパドルが粉体を持ち上げる混練作用が発揮できないからと思われる。
Further, as described above, keeping the space factor in the kneader constant is important for stabilizing the properties of the kneaded material. However,
However, as a result of studies by the inventors, it has been found that if the rotational speed of the paddle is changed, the balance between the centrifugal force and gravity of the paddle is lost, and an appropriate kneading state cannot be maintained. This is probably because if the rotational speed of the paddle is too high, the centrifugal force becomes excessive and the kneading action of the paddle cannot be exhibited, and if the rotational speed is too low, the kneading action of the paddle to lift the powder cannot be exhibited.
更にまた、特許文献2に開示されている手法は、粉体の温度が100℃以上の場合もあるため、水分や100℃程度で蒸発する軽質な揮発分を含む安価なタール滓や精製前の粗タールをバインダーとして使用することは想定していないと考えられる。なぜならば、100℃以上の粉体を混練または塊成しても、水分や軽質な揮発分が蒸発し、擬似粒子が崩壊するのみならず、搬送設備や集塵設備に水分や揮発分が付着して操業障害となるからである。
Furthermore, since the technique disclosed in
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決し、流動床乾燥分級機によりコークス事前処理用石炭が乾燥及び分級された際に発生する微粉炭を、ロール塊成機に投入して横溝状や波板状等の板状に塊成化する前段階の、内部に攪拌羽根を備えた横長型の混練装置を用いた微粉炭とバインダーの混練において、処理量が増減しても、混練物の粒度や嵩密度等の性状を安定化させ、搬送や装入時の発塵やキャリーオーバーを抑制することができる粉体とバインダーの混練方法および混練装置、並びに混錬した粉体を塊成する方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and pulverized coal generated when the coke pretreatment coal is dried and classified by a fluidized bed drying classifier is put into a roll agglomerator to form a horizontal groove. In the kneading of pulverized coal and binder using a horizontally long kneading device equipped with a stirring blade inside, before the agglomeration into a plate shape such as a plate or a corrugated plate, the kneaded product even if the throughput is increased or decreased Powder and binder kneading method and kneading apparatus that can stabilize properties such as particle size and bulk density, and suppress dust generation and carryover during transportation and charging, and agglomeration of kneaded powder It aims to provide a way to do.
本発明者等は、鋭意検討の結果、流動床乾燥分級機によりコークス事前処理用石炭が乾燥及び分級された際に発生する微粉炭を、内部に攪拌羽根を備えた横型の混練装置を用いてバインダーと混練する際に、処理量(微粉炭の混練装置への投入流量)が増減しても、(A)バインダーの添加割合を一定に保つこと、(B)混練装置内の滞留量(占積率)を一定に保つこと、(C)攪拌羽根の回転数を一定に保つこと、(D)処理量の増減に応じてバインダー添加位置を調整すること、の(A)〜(D)の全てを満たすことで、混練物の粒度や嵩密度等の性状を安定化させ、搬送や装入時の発塵やキャリーオーバーを抑制できることを見出して、発明を為すに至った。
また、上記(A)〜(C)を満たすことでタール滓や精製前の粗タールをバインダーとして使用しても、問題無く使用できることが判った。
As a result of intensive studies, the present inventors have used a horizontal kneading apparatus equipped with stirring blades inside the pulverized coal generated when the coke pretreatment coal is dried and classified by a fluid bed drying classifier. When kneading with the binder, even if the processing amount (flow rate of pulverized coal to the kneading apparatus) increases or decreases, (A) the addition ratio of the binder is kept constant; (A) to (D), (C) keeping the rotation rate of the stirring blade constant, (D) adjusting the binder addition position according to increase or decrease in the processing amount. By satisfying all, it has been found that properties such as particle size and bulk density of the kneaded product can be stabilized, and dust generation and carry-over at the time of transportation and charging can be suppressed, and the invention has been made.
Moreover, even if it used tar soot or the crude tar before refinement | purification as a binder by satisfy | filling said (A)-(C), it turned out that it can be used without a problem.
本発明の要旨は以下のとおりである。
(1)コークス事前処理用石炭を流動床乾燥分級機にて微粉と粗粒に分級した微粉炭を、撹拌羽根を内蔵する横長型の混練装置に供給すると共に、当該混練装置にバインダーを添加して、両者を混練する粉体混練方法であって、
前記混練装置に内蔵される撹拌羽根の回転数を一定に保つと共に、前記混練装置内の混練物の滞留量が一定になるように制御し、
且つ、前記バインダーの添加位置を前記混練装置の長手方向に可変とし、前記粉体の供給量が増減した際に、前記微粉炭に対する前記バインダーの添加割合が、前記粉体の供給量増減の前後で一定となるようにバインダーの添加量を調整すると共に、前記バインダーの添加位置を、前記粉体の供給量が増加すれば前記混練装置の上流側に、前記粉体の供給量が減少すれば前記混練装置の下流側に、前記粉体の供給量の増減割合に比例して変更することを特徴とする粉体混練方法。
(2)前記バインダーは、水分及び固形分を含むタール精製前の粗タールを含むことを特徴とする(1)記載の粉体混練方法。
(3)前記バインダーの添加位置を前記混練装置の長手方向に可変とする手段が、バインダー添加ノズルを前記混練装置の長手方向に移動させる機構を設けたことによるものであることを特徴とする(1)又は(2)記載の粉体混練方法。
(4)前記バインダーの添加位置を前記混練装置の長手方向に可変とする手段が、バインダー添加ノズルを前記混練装置の長手方向に4段以上位置を変えて設け、バインダーを添加する前記バインダー添加ノズルを切り替えることによるものであることを特徴とする(1)又は(2)記載の粉体混練方法。
(5)(1)〜(4)のいずれか1項に記載の粉体混練方法にて混練した粉体を、ロール塊成機に投入して板状に塊成することを特徴とする粉体塊成方法。
The gist of the present invention is as follows.
(1) The pulverized coal obtained by classifying the coke pretreatment coal into fine powder and coarse particles with a fluidized bed drying classifier is supplied to a horizontally long kneading apparatus with a built-in stirring blade, and a binder is added to the kneading apparatus. A powder kneading method for kneading both,
While keeping the rotation speed of the stirring blade built in the kneading device constant, and controlling the amount of residence of the kneaded material in the kneading device to be constant,
And the addition position of the binder is variable in the longitudinal direction of the kneading apparatus, and when the supply amount of the powder is increased or decreased, the addition ratio of the binder to the pulverized coal is before and after the increase or decrease in the supply amount of the powder. The amount of the binder added is adjusted to be constant at the same time, and the binder addition position is adjusted to the upstream side of the kneading device if the powder supply amount is increased. A powder kneading method, wherein the powder is changed in proportion to an increase / decrease rate of the supply amount of the powder on the downstream side of the kneading apparatus.
(2) The powder kneading method according to (1), wherein the binder contains a crude tar before refining tar containing moisture and solids.
(3) The means for changing the addition position of the binder in the longitudinal direction of the kneading apparatus is due to the provision of a mechanism for moving the binder addition nozzle in the longitudinal direction of the kneading apparatus ( The powder kneading method according to 1) or (2).
(4) The binder addition nozzle for adding a binder, wherein the means for changing the addition position of the binder in the longitudinal direction of the kneading apparatus is provided with a binder addition nozzle at four or more positions in the longitudinal direction of the kneading apparatus. The powder kneading method according to (1) or (2), wherein
(5) Powder obtained by charging the powder kneaded by the powder kneading method according to any one of (1) to (4) into a roll agglomerator to agglomerate into a plate shape Body agglomeration method.
(6)(1)〜(4)のいずれか1項に記載の粉体混練方法に使用する粉体混練装置であって、上方が開放または密閉され、水平方向に延びる筒体と、該筒体の上流側に設置された粉体供給部と、筒体の下流側に設置された粉体排出部と、前記粉体供給部と前記粉体排出部の間であって筒体内を水平方向に伸びる回転軸に取り付けられた撹拌羽根を備えた混練部と、撹拌羽根が取り付けられた回転軸を回転させる駆動装置と、前記混練部にバインダーを供給するバインダー添加ノズルと、前記粉体供給部に粉体を供給する粉体供給装置と、バインダー添加ノズルにバインダーを供給するバインダー供給装置とを備え、且つ、粉体の供給量が増減した際に、前記混練装置内の粉体の滞留量が一定となるようにする制御手段と、前記粉体に対する前記バインダーの添加割合が、前記粉体の供給量増減の前後で一定となるようにバインダーの添加量を調整するフィードフォワード制御装置とを備え、且つ、前記バインダー添加ノズルは、前記混練装置の長手方向に複数設けられてバインダーを投入するノズルが切り替えられる機構を有するか、又は、前記混練装置の長手方向に移動可能となる機構を有するものであり、前記粉体の供給量増減の際に、前記粉体の供給量が増加すれば前記混練装置の上流側に、前記粉体の供給量が減少すれば前記混練装置の下流側に、前記粉体の供給量の増減割合に比例して前記バインダー添加ノズルの長手方向の添加位置が変更できることを特徴とする粉体混練装置。
なお、本発明に用いる横長型の混練装置とは、重力とは垂直な方向に設置したシャフト(回転軸)に撹拌羽根を備え、当該シャフトを回転させて粉体とバインダーとを混練することを特徴とする横型ニーダやパドルミキサ等の横長型の混練装置であり、長手方向とは、シャフトの延在する方向をいう。また、上流側とは粉体を供給する側を、下流側とは混練物を排出する側をそれぞれいうものとする。
(6) A powder kneading apparatus for use in the powder kneading method according to any one of (1) to (4), wherein the cylinder is open or sealed upward and extends in the horizontal direction, and the cylinder A powder supply unit installed on the upstream side of the body, a powder discharge unit installed on the downstream side of the cylinder, and between the powder supply unit and the powder discharge unit and horizontally in the cylinder A kneading part provided with a stirring blade attached to a rotating shaft extending to, a drive device for rotating the rotating shaft attached with the stirring blade, a binder addition nozzle for supplying a binder to the kneading part, and the powder supply part A powder supply device for supplying powder to the binder and a binder supply device for supplying the binder to the binder addition nozzle, and when the amount of powder supplied or increased or decreased, the amount of powder retained in the kneading device Control means for making the constant, and for the powder A feedforward control device that adjusts the addition amount of the binder so that the addition ratio of the binder is constant before and after the supply amount increase / decrease of the powder, and the binder addition nozzle is a longitudinal portion of the kneading device. It has a mechanism that can be switched in the longitudinal direction of the kneading apparatus, or has a mechanism that is provided in the direction and can switch the nozzle that throws in the binder, when the supply amount of the powder increases or decreases, If the supply amount of the powder is increased, the powder supply amount is increased on the upstream side.If the supply amount of the powder is decreased, the powder supply amount is decreased on the downstream side in proportion to the increase / decrease rate of the powder supply amount. A powder kneading apparatus characterized in that the addition position in the longitudinal direction of the binder addition nozzle can be changed.
In addition, the horizontally long kneading apparatus used in the present invention includes a stirring blade on a shaft (rotating shaft) installed in a direction perpendicular to gravity, and kneads the powder and binder by rotating the shaft. It is a horizontally long kneading device such as a horizontal kneader or a paddle mixer, and the longitudinal direction refers to the direction in which the shaft extends. Further, the upstream side refers to the side for supplying the powder, and the downstream side refers to the side for discharging the kneaded material.
本発明により、流動床乾燥分級機によりコークス事前処理用石炭が乾燥及び分級された際に発生する微粉炭を、ロール塊成機に投入して横溝状や波板状等の板状に塊成化する前段階の、内部に攪拌羽根を備えた横長型の混練装置を用いた微粉炭とバインダーの混練において、粉体(微粉炭)の処理量が増減しても、混練物の粒度や嵩密度等の性状を安定化させることが可能となり、後工程への搬送や装入時の発塵やキャリーオーバーを抑制することが可能となる。これにより、室炉式コークス炉への搬送や装入時の発塵やキャリーオーバーを抑制しつつ、コークス炉への石炭の装入密度を増加してコークス品質の向上や生産量を増加させることが期待できる。
また、当該混練物をロール塊成機で板状に塊成することで、発塵性微粉の発生をより低減できるため、発塵やキャリーオーバーの更なる低減が可能となるのみならず、石炭密度を更に増加できるため、コークス品質や生産量を更に向上させることが可能となる。
According to the present invention, pulverized coal generated when coal for coke pretreatment is dried and classified by a fluid bed drying classifier is put into a roll agglomerator and agglomerated into a plate shape such as a transverse groove shape or a corrugated plate shape. In the kneading of pulverized coal and binder using a horizontally long kneader equipped with stirring blades inside, the particle size and bulk of the kneaded product are increased or decreased even if the amount of powder (pulverized coal) is increased or decreased. It becomes possible to stabilize properties such as density, and it is possible to suppress dust generation and carry-over at the time of conveyance to the subsequent process or charging. This will improve the coke quality and increase the production volume by increasing the coal charging density in the coke oven while suppressing dust generation and carryover during transportation to and charging to the chamber type coke oven. Can be expected.
In addition, by agglomerating the kneaded material into a plate shape with a roll aggregator, the generation of dusting fine powder can be further reduced, so that not only dust generation and carryover can be further reduced, but also coal Since the density can be further increased, the coke quality and the production amount can be further improved.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第一の実施形態に係る流動床乾燥分級機処理後の微粉炭(以降、「粉体」とも言う)の混練および塊成化フローを示した図である。粉体を流動床乾燥分級機や振動篩等にて微粉と粗粒に分級した後、分級された微粉の粉体は、粉体ホッパ1に供給され、レベル検知器2で粉体ホッパ内の粉体量を管理しながら、粉体供給装置3で所定量の粉体が混練装置6の粉体供給部15を介して混練装置に供給される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a kneading and agglomeration flow of pulverized coal (hereinafter also referred to as “powder”) after a fluidized bed drying classifier process according to the first embodiment of the present invention. After the powder is classified into fine powder and coarse particles using a fluidized bed drying classifier or vibrating sieve, the classified fine powder is supplied to the
レベル検知器2の種類はマイクロ波レベル計や静電容量式レベル計等があるが、粉体性状や設備費等を勘案し、適宜選定すれば良い。また、粉体の嵩密度の変動が大きければレベル検知器ではなく、ロードセル等で粉体ホッパ1の質量を測定し、ホッパ内の粉体量を管理する方が望ましい。
The type of the
粉体供給装置3はロータリ・バルブが安価で一般的であるが、スクリュー・コンベアやテーブル・フィーダ等の他の供給装置を使用しても構わない。
The
粉体を擬似粒子化させると共に塊成物の歩留や強度等の品質を向上させるためのバインダーは、バインダーホッパ4に供給され、レベル検知器2’でバインダーホッパ内のバインダー量を管理しながら、バインダー供給装置5で所定量のバインダーをバインダー添加ノズル7を介して混練装置6に供給される。バインダーとしてはコークス品質向上、コークス製造量増加及び副産物処理の観点から、タールを使用することが好ましいが、これに限る必要はなく、適宜選定すれば良い。また、タールを使用する場合、水分及び固形分を含むタール滓やタール精製前の粗タールを使用する事が副産物処理及びコスト低減の観点から好ましい。
Binder for improving the quality such as yield and strength of the agglomerate while making the powder pseudo particles is supplied to the
レベル検知器2’の種類はマイクロ波レベル計やフロー式レベル計等があるが、バインダー性状や設備費等を勘案し、適宜選定すれば良い。また、バインダーの嵩密度の変動が大きければレベル検知器ではなく、ロードセル等でバインダーホッパ4の質量を測定し、ホッパ内のバインダー量を管理する方が望ましい。
The type of the
バインダー供給装置5は、バインダーが粉体の場合は前述の粉体供給装置3と同じで良い。バインダーが液体の場合はポンプが安価で一般的であるが、流量調節弁等を使用した他の供給法でも構わない。当該バインダーはバインダー添加ノズル7を用いて混練装置6に供給される。バインダー添加ノズル7は単管でも良いが、バインダーが液体の場合は、粉体に液体バインダーをより均一に分散させるために、噴霧することが望ましい。その噴霧方法は液体バインダーを加圧して直接ノズルで噴霧しても、2流体ノズルで気体と合わせて噴霧しても構わず、液体バインダーの噴霧性等により適宜選定すれば良い。
The
また、バインダー供給ノズルは混練装置6の長手方向におけるバインダー添加位置を調整できる構造とする。具体的には、混練装置6の筒体6aが天井のない開放系であれば、バインダー配管をフレキシブルホース等の可動し得る配管とし、バインダー添加ノズル7を混練装置の長手方向にレールを設け台車などで移動できる構造とすれば良い。バインダー添加ノズルの位置を調整するための台車を動かす手段は、手動で調整しても、油圧シリンダー等で自動で調整しても、どちらでも構わない。混練装置6の筒体6aが天井のある密閉系であれば、バインダー添加ノズル7を混練装置の長手方向の4段以上の異なる位置に設置して、条件に応じて使用するノズルを選択し、バルブを開閉することで使用するノズルを切り替えて調整すれば良い。一般的な横長型混練機の長手サイズからすると、バインダーの均一分散のためには5段以上とすることがより好ましい。
Further, the binder supply nozzle has a structure capable of adjusting the binder addition position in the longitudinal direction of the
本発明に用いるバインダーと粉体の混練装置6は、回分式のものでも連続式のものでも構わないが、連続的に粉体を処理する場合には、連続式の方が望ましい。連続式の混練装置にも、パドルミキサやピンミキサ等の様々な形式があるが、一般的に横型ニーダと呼ばれる重力とは垂直な方向に設置したシャフト17に撹拌羽根9を備えた横長型の混練装置が投資対効果の観点から望ましい。撹拌羽根9にも、棒状、羽根状、スクリュー状等、様々な形式があるが、それぞれの用途や粉体性状を勘案し、混練試験等を行い、適宜選定すれば良い。
The binder-
当該混練装置は長手方向に、供給搬送部11、混練部10、排出部12に分類される。当該供給搬送部11は粉体供給装置3から排出される粉体を混練装置に供給するための開口部15と、粉体を混練部10に搬送するためのスクリュー16を備えている。当該排出部12は混練した粉体を混練装置から排出するための開口部15とスクリュー16を備えている。当該混練部10は、粉体とバインダーを混練するための撹拌羽根9を備え、バインダー添加ノズル7の位置から排出部12までの部分である。粉体にバインダーが添加され、駆動装置Mにより回転軸17を回転させて撹拌羽根9を回転させることで粉体とバインダーの混練が開始される。従って、バインダー添加ノズル7の位置の変化に伴い、当該供給搬送部11と混練部10の範囲は変化する。
The kneading apparatus is classified in the longitudinal direction into a
また、図1または図3(b)に示すように、排出部12の上流側に堰13を上下可動に設け、後述するように混練装置内の粉体の滞留量(占積率)を調整することができる。なお、滞留量(占積率)を一定に保つようにするための調整法は、堰13の高さを調整する方法のみならず、混練機6の長手方向の傾斜を調整する手法、排出部12の位置または開度を調整する方法等があり、適宜選定すれば良い。
堰13の高さを調整する方法は堰の高さを上下に調整して混練機内の粉体の滞留量を調整する方法であるが、予め粉体処理量と堰の高さと滞留量の関係を調査しておき、粉体処理量の増減に合わせて堰の高さを調整しても良いし、滞留量を重量やレベル計で測定しながら堰の高さを自動で調整しても良い。また、堰の高さの変更法は電動モータでも人力でも構わない。
Further, as shown in FIG. 1 or FIG. 3B, a
The method of adjusting the height of the
上記の混練機6の長手方向の傾斜を調整する手法は、混練機6における排出部12または粉体を供給する開口部15の付近を油圧装置等で上下させて、混練機6自体を傾斜させ、粉体の排出を促進ないし抑制して混練機内の粉体の滞留量を調整する方法であるが、予め粉体処理量と傾斜と滞留量の関係を調査しておき、粉体処理量の増減に合わせて傾斜を調整しても良いし、滞留量を重量やレベル計で測定しながら傾斜を自動で調整しても良い。
The method of adjusting the inclination of the kneading
上記の排出部12の位置または開度を調整する方法は、排出部の開口に、開口を覆うよう混練装置の長手方向或は周方向に移動する扉体(図示せず)を設け、この扉体を移動させることにより、排出部12の位置または開度を調整して混練機内の粉体の滞留量を調整する方法であるが、予め粉体処理量と当該位置または開度と滞留量の関係を調査しておき、粉体処理量の増減に合わせて当該位置または開度を調整しても良いし、滞留量を重量やレベル計で測定しながら当該位置または開度を調整しても良い。また、当該排出部の位置または開度の変更法は扉体を電動モータまたは人力で移動させることで可能である。
なお、占積率を一定に保つ際に、設備上多少の変動は生じるが、±5%の範囲内であれば許容できる。
In the method of adjusting the position or opening of the
Note that, when the space factor is kept constant, some fluctuations occur in the equipment, but it is acceptable if it is within a range of ± 5%.
また、粉体の処理量が増減しても混練装置内の粉体の滞留量(占積率)が適正範囲内であれば、堰13等の占積率を調整する手段はなくても構わない。例えば、図1に示すように、撹拌羽根9の形状を扇形とし、シャフト17への設置向きを送り側と返し側が交互となるように設置した横型ニーダは、粉体の処理量が増減しても混練装置内の粉体の滞留量がほとんど変化しないため、占積率調整手段を必要とせず、設備費や混練安定性の観点から好ましい。
In addition, even if the amount of processed powder is increased or decreased, there is no need to adjust the space factor such as the
また、堰13を設ける方法も構造が単純で設定が容易なため、設備費や混練安定性の観点から好ましい。そして、当該混練装置6にて、粉体とバインダーとを混練した後、混練物をロール塊成機14で塊成化する。なお、本発明において滞留量(占積率)は、混練装置の混練部の底部から、撹拌羽根高さまでの高さに相当する混練機(筒体)の容積に対する混練部の粉体の体積とする。すなわち、混練部の撹拌羽根が粉体により埋まっている断面積の割合にほぼ相当する。
Also, the method of providing the
分級処理する粉体(例えば、石炭)の水分や粒度等が変動すると、粉体ホッパ1に供給される粉体の量も変動するため、粉体供給装置3から混練装置6に供給する粉体の供給量が増減する。他に、生産計画による生産量の変更や操業トラブル等でも、混練装置6に供給する粉体の供給量は増減する。このように粉体の供給量が増減すると、粉体とバインダーの混練状態が変化し、混練物の粒度分布や嵩密度等の性状が変動する。混練物の粒度分布や嵩密度が変動すると、混練物を塊成した際の塊成物の歩留や強度等の品質も変動する。
The powder supplied to the
その理由を図2(a)〜(d)を用いて説明する。(a)は粉体とバインダーを混練装置に供給し、混練を開始した混練初期の状態のイメージ図であり、バインダーの分散が不充分で「ダマ」が生成し塊成物の品質が悪化する。ここで「ダマ」とはバインダーの液滴粒の表面に粉体が付着した塊のことであり、「ダマ」が生成するということはバインダー不足の粉体部位やバインダー過多の粉体部位が生成することに相当し、混練物及び塊成物の品質が変動するとともに付着等の操業障害を招く。混練を継続すると撹拌羽根の回転による剪断作用でダマが解砕されて(b)の状態となるが、まだバインダーの分散が不充分のため、混練物の擬似粒子化が不充分であり、塊成物の品質も向上しない。更に混練を継続すると、バインダーが適度に分散され粉体同士がより接触して擬似粒子化した(c)の状態となり、混練物中の発塵性微粉が低減するとともに、混練物の嵩密度が増加する。また、当該混練物を塊成すると、同様な理由で塊成物の歩留や強度等の品質が向上する。更に混練を継続すると、擬似粒子が解砕された(d)の状態となり、混練物の嵩密度が低下するとともに、バインダーが粉体表面に薄く延ばされすぎて、塊成化した際のバインダー効果を発揮できず塊成物の品質が低下する。従って、粉体の供給量が増減しても、塊成物の歩留や強度、強いては混練物の粒度や嵩密度を安定化させるために、本発明等は鋭意検討し、以下の手法を見出した。 The reason will be described with reference to FIGS. (A) is an image diagram of the initial stage of kneading when the powder and binder are supplied to the kneading apparatus and the kneading is started. Insufficient dispersion of the binder produces “dama” and deteriorates the quality of the agglomerate. Here, “dama” is a lump with powder adhering to the surface of the droplets of the binder, and “dama” is generated when a powder part with insufficient binder or a powder part with excessive binder is generated. The quality of the kneaded material and the agglomerated material fluctuates and operation troubles such as adhesion are caused. If the kneading is continued, the lumps are crushed by the shearing action caused by the rotation of the stirring blades and become the state of (b), but the dispersion of the binder is still insufficient, so that the kneaded product is not sufficiently quasi-particled, The quality of the product is not improved. When the kneading is further continued, the binder is moderately dispersed and the powders are further brought into contact with each other to become pseudo particles (c), the dusting fine powder in the kneaded material is reduced, and the bulk density of the kneaded material is reduced. To increase. Moreover, when the kneaded material is agglomerated, the quality of the agglomerated material such as yield and strength is improved for the same reason. If the kneading is further continued, the pseudo particles are in a state of being crushed (d), the bulk density of the kneaded material is lowered, and the binder is too thinly extended on the powder surface to agglomerate the binder. The effect cannot be exhibited and the quality of the agglomerate is lowered. Therefore, even if the supply amount of the powder is increased or decreased, the present invention etc. has intensively studied in order to stabilize the yield and strength of the agglomerate, and thus the particle size and bulk density of the kneaded product, and the following method is used. I found it.
混練物の粒度や嵩密度、塊成物の歩留や強度等の品質には、供給する粉体に対するバインダーの添加割合が最も影響するため、適正なバインダーの割合を設定した後は、粉体の供給量が増減しても、バインダーの添加割合は一定となるように制御する必要がある。その制御方法の一例を、図1に示す。本方法では、粉体供給装置3からの粉体供給量の信号をフィードフォワード制御装置8で受けてバインダー添加量を演算し、バインダー供給装置5に信号を送り、粉体の供給量が増減してもバインダー添加割合が一定となるように、バインダー添加量を調整する。なお、バインダーの添加量は、混練対象の粉体の性状、バインダーの種類、混練物の用途(成型方法)などにより異なるので、予め実験等により定めておくことは、言うまでもない。
Since the addition ratio of the binder to the supplied powder has the most influence on the quality such as the particle size and bulk density of the kneaded product, the yield and strength of the agglomerate, the powder should be set after setting the appropriate binder ratio. It is necessary to control so that the addition ratio of the binder becomes constant even if the supply amount of is increased or decreased. An example of the control method is shown in FIG. In this method, a powder supply amount signal from the
粉体の供給量が増減すると混練装置6内での粉体とバインダーの混練状態が変化し、混練物の粒度や嵩密度等の性状のみならず、塊成物の歩留や強度等の品質も変動する。
粉体の供給量が増減しても粉体とバインダーの混練状態を適正範囲にするには、従来技術である混練装置6内の滞留量(占積率)を変えて調整する第1の方法、従来技術の撹拌羽根の回転速度を調整する第2の方法、参考技術である撹拌羽根枚数を調整する第3の方法、及び、本発明であるバインダー添加位置を調整する第4の方法の4つの混練方法がある。
When the supply amount of the powder increases or decreases, the kneading state of the powder and the binder in the
In order to bring the mixing state of the powder and the binder into an appropriate range even if the supply amount of the powder is increased or decreased, the first method is to adjust by changing the staying amount (space factor) in the
従来技術である第1の混練方法は、たとえば、前述のように装置の傾斜を調整したり、装置内に操業中に高さ変更可能な堰を設けてその高さを調整したりして粉体の混練装置内の滞留量(占積率)を変えて調整するものであるが、粉体の供給量の増減範囲が、混練装置の適正な占積率の範囲を超えると適用できない。粉体の供給量が低減した際に混練装置6内の占積率を変えて適正範囲より低くすると、混練装置底面の影響が大きく撹拌羽根による混練作用を発揮できない上に、シャフトや撹拌羽根にバインダーが付着して操業を阻害する。また、粉体処理量が増加した際に混練装置6の占積率を変えて適正範囲より高くすると、撹拌した際に羽根高さを超える粉体が発生し撹拌羽根の混練作用を充分に発揮できないまま排出されるからである。
The first kneading method as a conventional technique is, for example, adjusting the inclination of the apparatus as described above or adjusting the height by providing a weir capable of changing the height during operation in the apparatus. The amount of retention (the space factor) in the body kneading device is changed and adjusted. However, it cannot be applied if the increase / decrease range of the powder supply amount exceeds the range of the proper space factor of the kneading device. If the space factor in the
従来技術である第2の混練方法の撹拌羽根の回転数を調整する方法は、インバータモータを設置すれば操業中に変更可能であるが、設備コストが高くなるのみならず、適正な混練状態を維持できなくなるおそれがある。撹拌羽根には大きさに応じた適正な回転数があり、回転数が高すぎると遠心力が過大となり撹拌羽根の混練作用を発揮できず、回転数が低すぎると撹拌羽根が粉体を持ち上げる混練作用が発揮できないからである。このように、適正な回転数は混練装置の大きさや形式によっても異なるので、適正な回転数は、予め実験によって決めることが好ましい。撹拌羽根の適正な回転数は撹拌羽根の形状にもよるが、一般的には撹拌羽根先端の遠心力が重力の1/4程度になる回転数が適正である。
参考技術である第3の混練方法の撹拌羽根枚数を調整する手法は、操業を停止し、混練装置6の撹拌羽根9を改造せねばならないため、連続操業をする際は適用できない。
The conventional method of adjusting the rotation speed of the stirring blade of the second kneading method can be changed during operation if an inverter motor is installed, but not only the equipment cost increases, but also the proper kneading state is achieved. May not be able to maintain. The stirring blade has an appropriate number of rotations depending on the size. If the number of rotations is too high, the centrifugal force will be excessive and the kneading action of the stirring blades cannot be exerted. If the number of rotations is too low, the stirring blades lift the powder. This is because the kneading action cannot be exhibited. As described above, since the appropriate rotation speed varies depending on the size and type of the kneading apparatus, the appropriate rotation speed is preferably determined in advance by experiments. Although the appropriate rotation speed of the stirring blade depends on the shape of the stirring blade, generally, the rotation speed at which the centrifugal force at the tip of the stirring blade is about 1/4 of the gravity is appropriate.
The technique of adjusting the number of stirring blades in the third kneading method, which is a reference technique, cannot be applied when continuously operating because the operation must be stopped and the
本発明である第4の混練方法は、粉体供給装置3からの粉体供給量の信号をフィードフォワード制御装置8で受けて適正な混練部10の長さを演算し、バインダー添加ノズル7に信号を送ってノズル位置を調整し、粉体の供給量に比例して混練部10の長さを調整する混練方法であり、粉体の供給量が増減しても粉体とバインダーの混練状態を一定に保てるため、混練物の粒度や嵩密度等の性状及び、塊成物の歩留や強度等の品質を安定化するための最適な混練方法である。
その際、第1の混練方法の問題のようにならないように、混練装置6内の占積率を一定に保つ必要がある。混練装置6内の占積率が適正範囲から外れてしまう場合は、例えば、混練装置の排出部12の上流側(混練部10と排出部12の境界近傍)に堰13をその高さを変更可能に設け、堰13の高さを調整し、占積率が一定になるように調整すれば良い。
In the fourth kneading method according to the present invention, a signal of the amount of powder supplied from the
At that time, it is necessary to keep the space factor in the
占積率が低すぎると撹拌羽根の混練作用が効かないと共にバインダーがシャフトや羽根に付着する弊害があり、逆に占積率が高すぎると混練されずに装置内を通過する粉体が生じる。
このようなことから、一定とする占積率は、装置の仕様等に応じて予め実験などにより定めれば良い。たとえば、本発明の実施例の装置では、80〜90%の占積率が適正な占積率であり、これを一定の占積率として調整した。
If the space factor is too low, the kneading action of the stirring blades will not work and the binder will adhere to the shaft and blades. Conversely, if the space factor is too high, powder will pass through the device without being kneaded. .
For this reason, the constant space factor may be determined in advance by experiments or the like according to the specifications of the apparatus. For example, in the apparatus according to the embodiment of the present invention, a space factor of 80 to 90% is an appropriate space factor, and this is adjusted as a constant space factor.
ここで、本発明の混練方法はバインダーを添加しない状態で混練しても、擬似粒子化せずに粒度分布や嵩密度等の性状が変化しない乾燥した粉体を対象とする。当該乾燥した粉体は、粉体の種類にも依るが、一般的には水分割合が5質量%以下、好ましくは2質量%以下の粉体が望ましい。乾燥していない粉体に当該混練方法を適用すると、バインダー添加ノズル7より上流側でも混練されて擬似粒子化するため、粒度や嵩密度等の粉体性状が変化するからである。前述の乾燥した粉体では、バインダー添加ノズル7より上流側で混練されても粉体性状は変化せず、バインダーを添加して混練することで粉体にバインダーを分散させて擬似粒子化して粉体性状を変化させることがはじめて可能となる。
Here, the kneading method of the present invention is intended for dried powders that do not become pseudo particles and do not change properties such as particle size distribution and bulk density even when kneaded without adding a binder. Although the dried powder depends on the kind of the powder, generally, a powder having a water content of 5% by mass or less, preferably 2% by mass or less is desirable. This is because, when the kneading method is applied to powder that has not been dried, it is kneaded on the upstream side of the
バインダー添加ノズル7の位置を調整する手段は、フレキシブルホースや伸縮管等を使用してノズルを移動させても構わないし、あらかじめ混練装置の長手方向に位置の異なる複数ノズルを設置してバルブ等で実際にバインダーを添加するノズルの位置を選択しても構わない。但し、複数ノズルの長手方向における段数は、粉体の供給量の増減代によるが、2,3段では少なすぎるため、4段以上が必要で、バインダー添加割合を一定化して混練状態をより適正に保つには5段以上が好ましい。また、多すぎる段数は設備コスト、制御コストが増大するため、10段以下が好ましい。混練装置6が天井のない開放系であれば前者(移動ノズル)が、天井のある密閉系であれば後者(多段ノズル)の手法が有効である。本発明の粉体の混練方法を適用することで、粉体の供給量が増減しても、粉体とバインダーの混練状態を適正範囲に保ち、混練物の粒度や嵩密度等の性状及び、塊成物の歩留や強度等の品質を安定化させることが可能となる。
As a means for adjusting the position of the
なお、バインダーの添加位置は、占積率を一定の範囲とする中で、予め適正な混練状況が得られる場合の供給量と混練部の長さ(混練装置のバインダー添加ノズル位置から排出部までの長さ)との関係を求めておき、混練部の長さが供給量に応じた長さとなるように、混練装置の長手方向に位置の異なるバインダー添加ノズルを選択するか、長手方向に移動可能なバインダー添加ノズルを移動させて制御する。
通常、平均的な供給量に対してバインダー添加ノズルの標準位置を設定しておき、平均的な供給量に対する各時点での供給量の増減に比例して、バインダー添加ノズルの標準位置からシフト量を求め、これに応じてバインダー添加ノズルの位置を選択ないしは移動させて制御することができる。
The addition position of the binder is within a certain range of the space factor, and the supply amount and the length of the kneading section when an appropriate kneading situation is obtained in advance (from the binder addition nozzle position of the kneading apparatus to the discharge section). The length of the kneading unit is selected, or the binder addition nozzles with different positions in the longitudinal direction of the kneading apparatus are selected or moved in the longitudinal direction so that the length of the kneading unit becomes the length corresponding to the supply amount. Move and control possible binder addition nozzles.
Normally, the standard position of the binder addition nozzle is set with respect to the average supply amount, and the shift amount from the standard position of the binder addition nozzle is proportional to the increase or decrease of the supply amount at each time point with respect to the average supply amount. And the position of the binder addition nozzle can be selected or moved in accordance with this.
また、粉体の供給量が増減した際に、塊成物の品質を安定化させるには、ロール塊成機14による塊成物の製造方法も調整することが必要である。その手法は特許文献3に記載しているが、図1を参照して簡単に説明する。
油圧シリンダー(図示せず)により所定の圧力で押圧され、前記所定の圧力が保たれるようにロール間ギャップが連続的に変動し、且つ、回転数を調整可能な一対の回転ロール20と、前記一対の回転ロールの上方に設置され、スクリューフィーダー18及びそのケーシング19からなる粉体供給装置とを備えたロール塊成機14を使用する。前記回転ロールの表面には、ロール軸に直角な方向の断面形状がV字状または波状で、ロール軸方向にほぼ平行に伸びる溝状の凹凸が形成されており、前記スクリューフィーダー18の回転により前記一対の回転ロール20上に粉体を供給且つ押圧して、前記回転ロールの回転と共に粉体を板状に塊成化する。その際、前記一対の回転ロール間のギャップ21が一定になるように、前記スクリューフィーダーの回転数を制御するとともに、粉体の処理量の増減の割合に比例して、前記回転ロール及びまたは前記スクリューフィーダーの回転数を増減させる。本手法により、粉体の供給量が増減しても、塊成物の厚みを一定に保つことが可能となり、塊成物の歩留や強度等の品質を安定化させることが可能となる。
Further, in order to stabilize the quality of the agglomerates when the supply amount of the powder increases or decreases, it is necessary to adjust the production method of the agglomerates by the
A pair of
本発明の粉体の混練方法および粉体塊成方法は、コークス事前処理用石炭を流動床乾燥分級機にて微粉と粗粒に分級した微粉に対して有効で、その中でも特に、本発明者等のなした特許文献3に記載のロール成形前の混錬とその後の塊成に対して有効であるものの、これに限定されることはなく、様々な乾燥した粉体をバインダーで混練および塊成する場合に適用可能である。
The powder kneading method and the powder agglomeration method of the present invention are effective for fine powder obtained by classifying coke pretreatment coal into fine powder and coarse particles using a fluidized bed drying classifier. Although it is effective for kneading before roll forming and subsequent agglomeration described in
(実施例1)
コークス事前処理工程における微粉炭の塊成化試験の実施例を以下に示す。図1に示すフローと同様に、粉体とバインダーを混練装置で混練した後、ロール塊成機で塊成化する試験を実施した。
粉体は流動床乾燥分級機で乾燥および分級して回収した微粉炭であり、微粉炭中の0.3mm以下の粒子の質量割合が70〜90%の粉体を使用した。微粉炭の水分は1.5質量%の乾燥した粉体を使用した。また、コークス事前処理工程に流動床乾燥分級機を使用した実機と温度条件を合わせるために、微粉炭を70〜80℃に加熱して使用した。バインダーは室炉式コークス炉から副産物として発生するタールを使用したが、コスト低減のため水分や固形分を含むタール滓と精製前の粗タールを質量比で50:50に混合したものを使用した。尚、当該タール滓とはコークス炉から発生したタールを静置分離した際の沈殿物であり、水分や固形分を多量に含むため有効利用することが難しい。当該タール滓の成分は質量割合で水分5〜20%、固形分5〜20%、タール分60〜90%であった。当該粗タールとはコークス炉から発生したタールを静置分離法でタール分として分離したものであり、精製前段階のため水分や固形分を若干含んでおり安価である。当該粗タールの成分は質量割合で水分0〜5%、固形分0〜2%、タール分94〜99%であった。また、バインダーの添加割合は微粉炭に対し、外数で8質量%一定となるように微粉炭供給量に合わせて調整し、バインダーの温度も70〜80℃に加熱して使用した。
(Example 1)
An example of the agglomeration test of pulverized coal in the coke pretreatment process is shown below. Similar to the flow shown in FIG. 1, a test was conducted in which the powder and the binder were kneaded by a kneading apparatus and then agglomerated by a roll agglomerator.
The powder is pulverized coal recovered by drying and classification in a fluidized bed drying classifier, and a powder having a mass ratio of particles of 0.3 mm or less in the pulverized coal of 70 to 90% was used. As the moisture of the pulverized coal, 1.5% by mass of dry powder was used. Moreover, in order to match temperature conditions with the actual machine using a fluidized bed drying classifier in the coke pretreatment process, pulverized coal was heated to 70 to 80 ° C. and used. The tar used as a by-product from the chamber-type coke oven was used as the binder, but for the purpose of cost reduction, a mixture of tar soot containing water and solids and crude tar before refining at a mass ratio of 50:50 was used. . The tar soot is a precipitate when the tar generated from the coke oven is statically separated and contains a large amount of moisture and solids, and is difficult to effectively use. The components of the tar meal were 5 to 20% moisture, 5 to 20% solid content, and 60 to 90% tar content by mass ratio. The crude tar is obtained by separating tar generated from a coke oven as a tar content by a stationary separation method, and it contains a little water and solids and is inexpensive because it is a pre-purification stage. The components of the crude tar were 0 to 5% moisture, 0 to 2% solid content, and 94 to 99% tar content by weight. Moreover, the addition ratio of the binder was adjusted according to the amount of pulverized coal supplied so that the external number was constant by 8% by mass with respect to the pulverized coal, and the temperature of the binder was also heated to 70 to 80 ° C.
この試験に使用した混練装置の模式図を図3(a)〜(c)に示す。(a)は混練装置の長手方向に垂直な断面を、(b)は側面の断面を、(c)は平面の断面を示した図である。混練装置の形式は撹拌羽根9の形状を扇形とし、シャフト(回転軸)17への設置向きを送り側と返し側が交互となるように設置した2軸の横型ニーダであり、回転軸17の直径は20mm、撹拌羽根9の直径は120mm、撹拌羽根の枚数は9枚、撹拌羽根の間隔は60mm、撹拌羽根の形状は140°の扇型、回転数は60rpm一定とし、2軸の回転方向は図3の(a)に示すように互いに反対向きであり、筒体は天井のない開放系である。また、バインダー添加ノズル7は単管を1本使用し、混練装置の幅方向(長手方向と直交する方向)の中央部に設置し、レールを設けて(図示せず)長手方向に手動で任意に動かせる構造とした。混練装置への粉体供給量を2〜20kg/分の範囲で2kg/分づつ変化させ、粉体供給量に応じてバインダー添加ノズルの位置を10段階に調整して試験を行った。具体的には、粉体供給量が10kg/分の時の混練部の長さを基準に、混練部の長さが粉体供給量に比例するようにバインダー添加ノズルの位置を上流側あるいは下流側に調整した。また、混練装置内の粉体の滞留量(占積率)を80〜90%に調整するために混練装置内に堰13を設けたが、本装置においては、当該堰13を使用せずとも占積率は80〜90%と安定していた。
The schematic diagram of the kneading apparatus used for this test is shown in FIGS. (A) is a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the kneading apparatus, (b) is a side cross section, and (c) is a plane cross section. The type of the kneading device is a biaxial horizontal kneader in which the shape of the
この試験に使用したロール塊成機のロールは、表面にV字状断面を有しロール軸方向に平行に延びる溝が、周方向に多数形成されたものであり、ロール直径は224mm、ロール圧下力は1.5t/cm一定のロール塊成機を使用し、ロール間ギャップが3.5±0.1mmとなるように塊成機のスクリューフィーダの回転数を調整した。また、前述のように粉体の供給量の増減の割合に比例して、回転ロール及びスクリューフィーダーの回転数を増減させて、塊成物を製造した。
前記条件で、粉体とバインダーを混練装置に供給して混練した後、ロール塊成機で塊成化し、混練物の粒度と嵩密度及び、塊成物の歩留と落下強度を指標として評価した。
なお、嵩密度は、事前にすり切り一杯の容積と空質量を測定した1Lビーカーに混練物をシャベルで軽く満杯以上に装入し、上部を棒ですり切り一杯に均して質量を測定し、嵩密度を計算して求めた。また、落下強度は、1mm以上(網目1mmの篩上以上)の塊成物1kg程度を秤量し、袋に入れ、実機搬送時の落下条件(落差、床面、順番、回数)に合わせてオフラインで落下させた後、袋内の0.3mm以上の粒子を秤量し、その割合(質量比)を算出して求めた。
The roll aggregator used in this test has a roll having a V-shaped cross section on the surface and a large number of grooves extending in the circumferential direction in the circumferential direction. The roll diameter is 224 mm and the roll is reduced. A roll agglomerator with a constant force of 1.5 t / cm was used, and the rotation speed of the agglomerator screw feeder was adjusted so that the gap between the rolls was 3.5 ± 0.1 mm. In addition, as described above, the agglomerates were produced by increasing / decreasing the number of rotations of the rotary roll and screw feeder in proportion to the rate of increase / decrease in the amount of powder supplied.
Under the above conditions, the powder and binder are supplied to the kneader and kneaded, and then agglomerated by a roll agglomerator, and the kneaded product particle size and bulk density, and the agglomerate yield and drop strength are evaluated as indices. did.
Note that the bulk density is determined by placing the kneaded material in a 1L beaker that has been ground beforehand and measuring the mass with a shovel. The density was calculated. In addition, the drop strength is about 1 kg of agglomerates of 1 mm or more (1 mm mesh screen or more), weighed, put in a bag, and offline according to the drop conditions (head, floor, order, number of times) when transporting the actual machine After dropping, the particles of 0.3 mm or more in the bag were weighed, and the ratio (mass ratio) was calculated.
なお、混練物の粒度は混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合とし、発塵防止の観点から50%以下にすることを目標とした。混練物の嵩密度とは、微粉炭とバインダーを混練装置で混練した混練物の単位容積当たりの質量であり、高い程、望ましい。塊成物の歩留は塊成物中の1mm以上の塊成物の質量割合であり、高い程、望ましい。塊成物の落下強度とは実機搬送時の落下条件を模擬した落下試験時の落下後の0.3mm以上の粒子の質量割合であり、発塵及びキャリーオーバー防止の観点から80%以上を目標とした。 In addition, the particle size of the kneaded product was set to a mass ratio of particles of 0.3 mm or less in the kneaded product, and the target was set to 50% or less from the viewpoint of dust generation prevention. The bulk density of the kneaded product is the mass per unit volume of the kneaded product obtained by kneading pulverized coal and a binder with a kneading apparatus, and is preferably as high as possible. The yield of agglomerates is the mass proportion of agglomerates of 1 mm or more in the agglomerates, and the higher the better. The drop strength of the agglomerate is the mass ratio of particles of 0.3 mm or more after dropping during a drop test that simulates the drop conditions during actual transportation. The target is 80% or more from the viewpoint of dust generation and carryover prevention. It was.
図4に混練物の嵩密度と混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合を評価した結果を、図5に塊成物の落下強度と歩留を評価した結果を示す。図中横軸の粉体供給量比とは粉体供給量10kg/分を基準の1とし、2kg/分づつ供給量を変化させた時の粉体供給量の増減の比率を表す。粉体供給量比が0.2〜2(2〜20kg/分に相当)の10倍の範囲で変化しても、バインダー添加位置を調整することで、バインダーを適度に分散させて擬似粒子化し、混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合を目標の50%以下にすると共に、混練物の嵩密度を0.7kg/L以上に確保することが可能となった。また、更に塊成化した際も、粉体供給量比が0.2〜2の範囲で変化しても、バインダー添加位置を調整することで、塊成物の落下強度を目標の80%以上とすると共に、塊成物の歩留も90%以上に確保することが可能となった。
なお、この試験では粉体供給量比が0.2〜2の範囲であったが、バインダーの添加割合を一定に保ち、混練装置内の粉体の滞留量を一定に保ち、攪拌羽根の回転数を一定に保ち、粉体の供給量の増減に応じてバインダー添加位置を調整する本手法を用いれば、粉体供給量比が0.2〜2の範囲を越えても、つまり、粉体処理量を10倍以上に増減しても、今回の試験と同様な結果になると推定されるため、混練物及び塊成物の性状を目標以上に安定化させ、搬送や装入時の発塵やキャリーオーバーを抑制することができると推定される。
FIG. 4 shows the result of evaluating the bulk density of the kneaded product and the mass ratio of particles of 0.3 mm or less in the kneaded product, and FIG. 5 shows the result of evaluating the drop strength and yield of the agglomerated product. In the figure, the powder supply amount ratio on the horizontal axis represents the ratio of increase / decrease in the powder supply amount when the supply amount is changed by 2 kg / min with the powder supply amount of 10 kg / min as the reference. Even if the powder supply ratio changes within a range of 10 to 0.2 to 2 (corresponding to 2 to 20 kg / min), the binder is moderately dispersed by adjusting the binder addition position to make pseudo particles. In addition, the mass ratio of particles of 0.3 mm or less in the kneaded product was set to 50% or less of the target, and the bulk density of the kneaded product could be secured to 0.7 kg / L or more. In addition, even when agglomerated, even if the powder supply ratio changes within the range of 0.2 to 2, by adjusting the binder addition position, the drop strength of the agglomerate is 80% or more of the target In addition, the yield of agglomerates can be secured at 90% or more.
In this test, the powder supply ratio was in the range of 0.2 to 2, but the binder addition ratio was kept constant, the amount of powder retained in the kneading apparatus was kept constant, and the stirring blade was rotated. If this method is used to keep the number constant and adjust the binder addition position according to the increase or decrease in the amount of powder supplied, even if the powder supply ratio exceeds the range of 0.2 to 2, that is, the powder Even if the processing amount is increased or decreased by 10 times or more, it is estimated that the same result as in this test will be obtained. Therefore, the properties of the kneaded material and the agglomerated material are stabilized more than the target, and dust generation during transportation and charging is performed. And carryover can be suppressed.
(実施例2)
実施例1と同じ原料を使用し、バインダー添加ノズルの位置以外は実施例1と同じ試験装置を使用し、実施例1と同様な試験を行った。バインダー添加ノズルの位置は実施例1の1つ飛ばしの5段階に調整した。
図6に混練物の嵩密度と混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合を評価した結果を、図7に塊成物の落下強度と歩留を評価した結果を示す。粉体供給量比が0.2〜2の10倍の範囲で変化しても、バインダー添加位置を調整することで、バインダーを適度に分散させて擬似粒子化し、混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合を目標の50%以下にすると共に、混練物の嵩密度を0.7kg/L以上に確保することが可能となった。また、更に塊成化した際も、粉体供給量比が0.2〜2の範囲で変化しても、バインダー添加位置を調整することで、塊成物の落下強度を目標の80%以上とすると共に、塊成物の歩留も90%以上に確保することが可能となった。
(Example 2)
The same raw material as in Example 1 was used, and the same test apparatus as in Example 1 was used except for the position of the binder addition nozzle, and the same test as in Example 1 was performed. The position of the binder addition nozzle was adjusted in five stages, one skipping in Example 1.
FIG. 6 shows the result of evaluating the bulk density of the kneaded product and the mass ratio of particles of 0.3 mm or less in the kneaded product, and FIG. 7 shows the result of evaluating the drop strength and yield of the agglomerated product. Even if the powder supply amount ratio changes within a range of 10 to 0.2-2, by adjusting the binder addition position, the binder is moderately dispersed to form pseudo particles, and 0.3 mm or less in the kneaded product The mass ratio of the particles can be reduced to the target of 50% or less, and the bulk density of the kneaded product can be secured to 0.7 kg / L or more. In addition, even when agglomerated, even if the powder supply ratio changes within the range of 0.2 to 2, by adjusting the binder addition position, the drop strength of the agglomerate is 80% or more of the target In addition, the yield of agglomerates can be secured at 90% or more.
(実施例3)
実施例1と同じ原料を使用し、混練装置以外は実施例1と同じ試験装置を使用し、実施例1と同様な試験を行った。混練装置は実施例1の横型ニーダの撹拌羽根9をパドルに改造したパドルミキサーを使用した。パドルの長さは50mm、幅は15mm、枚数は18枚であり、混練装置内の粉体の占積率が80〜90%となるように混練装置内の堰13の高さを調整し、試験を行った。
図8に混練物の嵩密度と混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合を評価した結果を、図9に塊成物の落下強度と歩留を評価した結果を示す。粉体供給量比が0.2〜2の10倍の範囲で変化しても、バインダー添加位置を調整することで、バインダーを適度に分散させて擬似粒子化し、混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合を目標の50%以下にすると共に、混練物の嵩密度を0.7kg/L以上に確保することが可能となった。また、更に塊成化した際も、粉体供給量比が0.2〜2の範囲で変化しても、バインダー添加位置を調整することで、塊成物の落下強度を目標の80%以上とすると共に、塊成物の歩留も90%以上に確保することが可能となった。
なお、この試験では粉体供給量比が0.2〜2の範囲であったが、バインダーの添加割合を一定に保ち、混練装置内の粉体の滞留量を一定に保ち、攪拌羽根の回転数を一定に保ち、粉体の供給量の増減に応じてバインダー添加位置を調整する本手法を用いれば、粉体供給量比が0.2〜2の範囲を越えても、つまり、粉体処理量を10倍以上に増減しても、今回の試験と同様な結果になると推定されるため、混練物及び塊成物の性状を目標以上に安定化させ、搬送や装入時の発塵やキャリーオーバーを抑制することができると推定される。
(Example 3)
The same raw material as in Example 1 was used, and the same test apparatus as in Example 1 was used except for the kneading apparatus, and the same test as in Example 1 was performed. As the kneading apparatus, a paddle mixer in which the
FIG. 8 shows the result of evaluating the bulk density of the kneaded product and the mass ratio of particles of 0.3 mm or less in the kneaded product, and FIG. 9 shows the result of evaluating the drop strength and yield of the agglomerated product. Even if the powder supply amount ratio changes within a range of 10 to 0.2-2, by adjusting the binder addition position, the binder is moderately dispersed to form pseudo particles, and 0.3 mm or less in the kneaded product The mass ratio of the particles can be reduced to the target of 50% or less, and the bulk density of the kneaded product can be secured to 0.7 kg / L or more. In addition, even when agglomerated, even if the powder supply ratio changes within the range of 0.2 to 2, by adjusting the binder addition position, the drop strength of the agglomerate is 80% or more of the target In addition, the yield of agglomerates can be secured at 90% or more.
In this test, the powder supply ratio was in the range of 0.2 to 2, but the binder addition ratio was kept constant, the amount of powder retained in the kneading apparatus was kept constant, and the stirring blade was rotated. If this method is used to keep the number constant and adjust the binder addition position according to the increase or decrease in the amount of powder supplied, even if the powder supply ratio exceeds the range of 0.2 to 2, that is, the powder Even if the processing amount is increased or decreased by 10 times or more, it is estimated that the same result as in this test will be obtained. Therefore, the properties of the kneaded material and the agglomerated material are stabilized more than the target, and dust generation during transportation and charging is performed. And carryover can be suppressed.
(比較例1)
実施例1と同じ原料及び試験装置を使用し、混練装置のバインダー添加ノズルの位置を撹拌羽根を設置した部分の中央(混練部の長手方向中央部)に固定して試験を行った。その他の条件は実施例1と同様にした。
図10に混練物の嵩密度と混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合を評価した結果を、図11に塊成物の落下強度と歩留を評価した結果を示す。粉体供給量比が0.2〜2の範囲で変化した際に、バインダー添加位置を調整しなければ、粉体供給量比が0.8〜1.6の範囲を超えると、混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合を目標の50%以下にできず、塊成物の落下強度も目標の80%以上にできないと共に、混練物の嵩密度や塊成物の歩留も低下した。
逆に言うと、ノズル位置を固定した場合、混練物及び塊成物の性状を目標以上に安定化できる粉体供給量比の範囲は0.8〜1.6程度であった。言い換えると、粉体供給量が2倍以上に大きく増減する場合、バインダー添加位置を調整する必要があると推定される。
(Comparative Example 1)
Using the same raw materials and test apparatus as in Example 1, the position of the binder addition nozzle of the kneading apparatus was fixed at the center of the part where the stirring blades were installed (longitudinal direction central part of the kneading part). Other conditions were the same as in Example 1.
FIG. 10 shows the result of evaluating the bulk density of the kneaded product and the mass ratio of particles of 0.3 mm or less in the kneaded product, and FIG. 11 shows the result of evaluating the drop strength and yield of the agglomerated product. If the powder supply amount ratio exceeds the range of 0.8 to 1.6 unless the binder addition position is adjusted when the powder supply amount ratio changes in the range of 0.2 to 2, The mass ratio of particles of 0.3 mm or less cannot be reduced to 50% or less of the target, the drop strength of the agglomerate cannot be increased to 80% or more of the target, and the bulk density of the kneaded product and the yield of the agglomerate are also reduced. did.
Conversely, when the nozzle position is fixed, the range of the powder supply amount ratio that can stabilize the properties of the kneaded material and the agglomerated material more than the target was about 0.8 to 1.6. In other words, when the powder supply amount greatly increases or decreases twice or more, it is estimated that the binder addition position needs to be adjusted.
(比較例2)
次に、実施例3と同じ原料及び試験装置を使用し、堰の高さを調整して粉体の供給量に比例させて、滞留量(占積率)を強制的に変更し、その他の条件は実施例1と同様にして試験を行った。その結果、占積率が50%以下になると、シャフトや撹拌羽根にバインダーと粉体が付着して、粉体の流れを阻害し、混練装置の運転ができなくなり、試験を中止せざるを得なくなった。
(Comparative Example 2)
Next, the same raw materials and test equipment as in Example 3 were used, the height of the weir was adjusted to be proportional to the supply amount of powder, the retention amount (space factor) was forcibly changed, and the other The test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, when the space factor becomes 50% or less, the binder and the powder adhere to the shaft and the stirring blade, impede the flow of the powder, and the kneading apparatus cannot be operated, and the test must be stopped. lost.
(比較例3)
更に、実施例3と同じ原料及び試験装置を使用し、特許文献2に開示されている手法に倣い、混練機内の微粉の移動速度を調整することで混練装置内の粉体の占積率が80〜90%の範囲で一定となるようにパドルの回転数を調整し、実施例3と同様な試験を行った。その際、混練装置内の堰を取り外して試験を行った。なお、特許文献2に開示されている手法では100℃以上の粉体を処理するので、水分を含む精製前の粗タールやタール滓は沸騰するため、バインダーとしては使用できないと思われたが、この試験では70〜80℃の粉体を処理するため、安価な精製前の粗タールとタール滓の混合物をバインダーとして使用した。
図12に混練物の嵩密度と混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合を評価した結果を、図13に塊成物の落下強度と歩留を評価した結果を示す。粉体供給量比が0.4〜0.8以外の範囲では、混練物中の0.3mm以下の粒子の質量割合を目標の50%以下にできず、塊成物の落下強度も目標の80%以上にできないと共に、混練物の嵩密度や塊成物の歩留も低下した。粉体の供給量が今回のように大きく増減した場合、混練装置内の占積率を微粉の移動速度(パドルの回転数)で調整しても、適正な混練状態を確保できない場合があるためと推定される。
(Comparative Example 3)
Further, using the same raw materials and test apparatus as in Example 3, following the method disclosed in
FIG. 12 shows the result of evaluating the bulk density of the kneaded product and the mass ratio of particles of 0.3 mm or less in the kneaded product, and FIG. 13 shows the result of evaluating the drop strength and yield of the agglomerated product. When the powder supply ratio is in a range other than 0.4 to 0.8, the mass ratio of particles of 0.3 mm or less in the kneaded product cannot be reduced to 50% or less of the target, and the drop strength of the agglomerate is also the target. In addition to being 80% or more, the bulk density of the kneaded product and the yield of the agglomerated product were also reduced. If the supply amount of powder greatly increases or decreases as in this case, even if the space factor in the kneading device is adjusted with the movement speed of the fine powder (paddle rotation speed), an appropriate kneading state may not be ensured. It is estimated to be.
1 粉体ホッパ
2、2’ レベル検知器
3 粉体供給装置(ロータリ・バルブ)
4 バインダーホッパ
5 バインダー供給装置(ポンプ)
6 混練装置(混練機)
6a 筒体
7 バインダー添加ノズル
8 フィードフォワード制御装置
9 撹拌羽根
10 混練部
11 供給部
12 排出部
13 堰
14 ロール塊成機
15 開口部
16 スクリュー
17 回転軸
18 スクリュ−フイーダー
19 ケーシング
20 ロール
21 ロール間ギャップ
M 駆動装置(モーター)
1
4
6 Kneading equipment (kneading machine)
Claims (6)
前記混練装置に内蔵される撹拌羽根の回転数を一定に保つと共に、前記混練装置内の混練物の滞留量が一定になるように制御し、
且つ、前記バインダーの添加位置を前記混練装置の長手方向に可変とし、前記粉体の供給量が増減した際に、前記微粉炭に対する前記バインダーの添加割合が、前記粉体の供給量増減の前後で一定となるようにバインダーの添加量を調整すると共に、前記バインダーの添加位置を、前記粉体の供給量が増加すれば前記混練装置の上流側に、前記粉体の供給量が減少すれば前記混練装置の下流側に、前記粉体の供給量の増減割合に比例して変更することを特徴とする粉体混練方法。 The pulverized coal obtained by classifying the coke pretreatment coal into fine powder and coarse particles in a fluidized bed drying classifier is supplied to a horizontally long kneading apparatus with a built-in stirring blade, and a binder is added to the kneading apparatus. A powder kneading method for kneading,
While keeping the rotation speed of the stirring blade built in the kneading device constant, and controlling the amount of residence of the kneaded material in the kneading device to be constant,
And the addition position of the binder is variable in the longitudinal direction of the kneading apparatus, and when the supply amount of the powder is increased or decreased, the addition ratio of the binder to the pulverized coal is before and after the increase or decrease in the supply amount of the powder. The amount of the binder added is adjusted to be constant at the same time, and the binder addition position is adjusted to the upstream side of the kneading device if the powder supply amount is increased. A powder kneading method, wherein the powder is changed in proportion to an increase / decrease rate of the supply amount of the powder on the downstream side of the kneading apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009295850A JP5316403B2 (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Powder kneading method and apparatus, and powder agglomeration method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009295850A JP5316403B2 (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Powder kneading method and apparatus, and powder agglomeration method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011136256A true JP2011136256A (en) | 2011-07-14 |
JP5316403B2 JP5316403B2 (en) | 2013-10-16 |
Family
ID=44348227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009295850A Expired - Fee Related JP5316403B2 (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Powder kneading method and apparatus, and powder agglomeration method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5316403B2 (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102836655A (en) * | 2012-09-19 | 2012-12-26 | 武汉中粮食品科技有限公司 | Method for pulping by using pulping device |
JP2014136739A (en) * | 2013-01-16 | 2014-07-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | Raw coal charging device to coke oven, and charging method therefor |
JP2015183209A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 新日鐵住金株式会社 | Kneader for raw material for sintering |
JP2015218189A (en) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | 新日鐵住金株式会社 | Method for charging coal into coke oven |
JP2016036769A (en) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | Jfeスチール株式会社 | Adjustment method for mixer of steel material |
JP2016036768A (en) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | Jfeスチール株式会社 | Operational method for mixer of steel material |
JP2017165891A (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 三菱ケミカル株式会社 | Method for producing molding coal for coke production |
CN107319610A (en) * | 2017-08-22 | 2017-11-07 | 郑州丽福爱生物技术有限公司 | Feed stripped dries collection device |
JP2018177871A (en) * | 2017-04-05 | 2018-11-15 | 新日鐵住金株式会社 | A method for producing molded coal |
KR20220052672A (en) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | 주식회사 포스코 | Apparatus for mixing object and method for mixing object |
JP2022084552A (en) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | フェッテ コンパクティング ゲーエムベーハー | Powder blender for system for continuously processing powder products |
KR20230024661A (en) * | 2021-08-12 | 2023-02-21 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Kneading and calcining reactor for manufacturing negative electrode material for secondary batteries |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63242334A (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-07 | Kurimoto Iron Works Ltd | Biaxial type continuous kneading apparatus |
JPH09155318A (en) * | 1995-12-08 | 1997-06-17 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Method for operating moistening kneader |
JPH09313910A (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-09 | Shinwa Corp | Kneading device |
JP2000202266A (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-25 | Nikko Co Ltd | Continuous mixer and kneading method by the same |
JP2007284557A (en) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Nippon Steel Corp | Method for pretreatment of coal for coke |
JP2007297537A (en) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Nippon Steel Corp | Method for producing pseudo-granulated material |
-
2009
- 2009-12-25 JP JP2009295850A patent/JP5316403B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63242334A (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-07 | Kurimoto Iron Works Ltd | Biaxial type continuous kneading apparatus |
JPH09155318A (en) * | 1995-12-08 | 1997-06-17 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Method for operating moistening kneader |
JPH09313910A (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-09 | Shinwa Corp | Kneading device |
JP2000202266A (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-25 | Nikko Co Ltd | Continuous mixer and kneading method by the same |
JP2007284557A (en) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Nippon Steel Corp | Method for pretreatment of coal for coke |
JP2007297537A (en) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Nippon Steel Corp | Method for producing pseudo-granulated material |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102836655A (en) * | 2012-09-19 | 2012-12-26 | 武汉中粮食品科技有限公司 | Method for pulping by using pulping device |
JP2014136739A (en) * | 2013-01-16 | 2014-07-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | Raw coal charging device to coke oven, and charging method therefor |
JP2015183209A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 新日鐵住金株式会社 | Kneader for raw material for sintering |
JP2015218189A (en) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | 新日鐵住金株式会社 | Method for charging coal into coke oven |
JP2016036769A (en) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | Jfeスチール株式会社 | Adjustment method for mixer of steel material |
JP2016036768A (en) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | Jfeスチール株式会社 | Operational method for mixer of steel material |
JP2017165891A (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 三菱ケミカル株式会社 | Method for producing molding coal for coke production |
JP2018177871A (en) * | 2017-04-05 | 2018-11-15 | 新日鐵住金株式会社 | A method for producing molded coal |
CN107319610A (en) * | 2017-08-22 | 2017-11-07 | 郑州丽福爱生物技术有限公司 | Feed stripped dries collection device |
KR20220052672A (en) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | 주식회사 포스코 | Apparatus for mixing object and method for mixing object |
KR102462169B1 (en) * | 2020-10-21 | 2022-11-02 | 주식회사 포스코 | Apparatus for mixing object and method for mixing object |
JP2022084552A (en) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | フェッテ コンパクティング ゲーエムベーハー | Powder blender for system for continuously processing powder products |
KR20230024661A (en) * | 2021-08-12 | 2023-02-21 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Kneading and calcining reactor for manufacturing negative electrode material for secondary batteries |
KR102610214B1 (en) | 2021-08-12 | 2023-12-04 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Kneading and calcining reactor for manufacturing negative electrode material for secondary batteries |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5316403B2 (en) | 2013-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5316403B2 (en) | Powder kneading method and apparatus, and powder agglomeration method | |
CN1291119A (en) | Multi-chamber type fluidized bed-carrying classifier | |
JP5079449B2 (en) | Method for producing agglomerate using roll agglomeration machine and roll agglomeration machine | |
JP5086365B2 (en) | Method and apparatus for producing and / or conditioning a powdered material | |
KR101339554B1 (en) | Method and apparatus for refining available component of by-product form recovering ingot wire sawed slurry | |
KR20180135808A (en) | Char purification and renewable carbon black manufacturing system over waste tires pyrolysis and renewable carbon black manufacturing method therefor | |
JP4896571B2 (en) | Coke coal pretreatment method | |
KR20060130659A (en) | Method for the production of a raw sintering mixture | |
US4501499A (en) | Agglomerator | |
JP2004141713A (en) | Crushing system for manufacturing aggregate | |
CA1110025A (en) | Granulation of sulfur | |
JP6741393B2 (en) | Fluidized bed apparatus and method for dry classification of coal using the same | |
CN209049251U (en) | A kind of efficient converted starch processing feed device | |
CN204625522U (en) | Carbon black wet recycle granulating system | |
JPH10287882A (en) | Previous treatment of raw coal for coke production and production of coke | |
JP4837436B2 (en) | Method for producing pseudo-granulated product | |
JP6302993B2 (en) | Method for generating optimal granular material | |
CN106732913A (en) | A kind of broken screening plant with drying function | |
CN206068978U (en) | The system that powder is crushed | |
JP4694790B2 (en) | Method and apparatus for producing slag granulated material | |
JP6591238B2 (en) | Briquette manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JP6326953B2 (en) | Coke oven coal charging method | |
CN207614909U (en) | A kind of broken device for discharging of shaking | |
JP2003112296A (en) | Powder forming machine | |
US20240182376A1 (en) | Method for continuously pelletizing water-soluble solids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120209 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130123 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130401 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130611 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130624 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5316403 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |