JP2013087134A - 成形コークスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成形炭中心部の温度が400℃に達した時点から500℃に到達するまでの間の平均昇温速度H.R.400-500を変えた複数の試験乾留条件で予め試験成形コークスを得て、各試験成形コークスの表面破壊強度DI150 6を測定してH.R.400-500とDI150 6との関係を求めた上で、H.R.400-500とDI150 6とが相関関係を有する相関領域を定めておき、これに基づいて、所望のDI150 6が得られるように、H.R.400-500を設定して成形炭を乾留する成形コークスの製造方法である。
【選択図】図6
Description
(1)原料石炭の主成分として劣質炭を用いて成形した成形炭を乾留して成形コークスを製造する方法であって、
成形炭中心部の温度が400℃に達した時点から500℃に到達するまでの間の平均昇温速度H.R.400-500(℃/min)を変えた複数の試験乾留条件で予め試験成形コークスを得て、各試験成形コークスの表面破壊強度DI150 6(−)を測定してH.R.400-500とDI150 6との相関関係を求め、この相関関係に基づいて、所望の表面破壊強度DI150 6が得られるように、平均昇温速度H.R.400-500を設定して成形炭を乾留することを特徴とする成形コークスの製造方法、
(2)H.R.400-500とDI150 6との相関関係を求めた上で、H.R.400-500毎に得られる試験成形コークスの表面破壊強度DI150 6の標準偏差σ(−)を測定してH.R.400-500と標準偏差σとの関係を求め、H.R.400-500に対する標準偏差σの変化量が異なる前後で2本の回帰直線を得て、これらの回帰直線の交点に相当するH.R.400-500以上の領域を相関領域として求め、この相関領域における相関関係に基づいて、平均昇温速度H.R.400-500を設定して成形炭を乾留する(1)に記載の成形コークスの製造方法、
(3)H.R.400-500とDI150 6とが相関関係を有する相関領域が、H.R.400-500=6℃/min以上の領域である(1)又は(2)に記載の成形コークスの製造方法、
(4)H.R.400-500を変えた試験成形コークスを得るために、異なる容積の成形炭を用いて乾留するか、乾留炉の炉内温度の昇温パターンを変化させるか、或いはこれらを組み合わせるようにする(1)〜(3)のいずれかに記載の成形コークスの製造方法、
(5)得られる成形コークスは、高炉用の小塊コークスに使用されるものである(1)〜(4)のいずれかに記載の成形コークスの製造方法、
である。
先ず、本発明において使用する劣質炭とは、非微粘結炭等よりも粘結性を有さない極低全膨張率炭であって、瀝青炭のなかで劣質炭として分類される石炭である。具体的には、JIS M 8801の膨張性試験方法により測定される全膨張率が5%以下の石炭、好適には全膨張率がほぼ0%の石炭を対象とし、この劣質炭を原料石炭の主成分として用いて成形した成形炭を乾留して、成形コークスを製造する方法である。なお、主成分として劣質炭を用いるとは、原料石炭の50質量%以上を劣質炭が占めることであり、劣質炭以外にも粘結炭や非微粘結炭等が配合される場合を排除するものではないが、好適には劣質炭を50質量%以上配合し、より好適には原料石炭の全量(100質量%)を劣質炭にして成形炭を得る。
表2に示した性状を有する劣質炭Xを原料石炭として用い、これを1.5mm以下が100%になるように粉砕して、後に添加するバインダーの偏在を防ぐために、粉砕した劣質炭Xに熱水を1000cc/30kg-coal加えて加温しながら、バインダーとしてSOP(軟ピッチ)を外数で8質量%添加して、混練機(レディゲミキサー、550mmφ×670mmL)で180秒間混練して混練炭を得た。
上記で得られた試験成形コークスについて、試験成形コークを得た際の成形炭中心部での平均昇温速度H.R.400-500(℃/min)を横軸にとり、表面破壊強度DI150 6(−)を縦軸にとってプロットしたものが先の図6である。これによれば、H.R.400-500の上昇に伴いDI150 6が向上し、H.R.400-500が20℃/min以上ではDI150 6の向上効果はほぼ飽和する。すなわち、H.R.400-500とDI150 6との相関関係によれば、成形炭の形状が異なったり、昇温パターンが変わっても、H.R.400-500が近い値を示す場合にはDI150 6も同程度の値を示すことから、成形コークスの品質を事前に把握するためには、成形炭の形状や昇温パターンによらず成形炭中心部でのH.R.400-500を管理すればよいことが分かる。
上記で試験成形コークスを製造した際に使用した3種類の容積を有する成形炭を用いて、シャフト炉にて成形コークスを製造した。シャフト炉は向流式反応容器となっている。すなわち、成形炭は炉上部から投入し、炉下部から導入した高温ガスと直接熱交換をすることで乾留され、成形コークスとなる。成形コークスは炉下部から排出装置を介して排出される。シャフト炉に導入する高温ガスの温度と流量は任意に設定することができ、成形炭のH.R.400-500はガスの温度、流量等を制御することで変更できるが、本実施例ではガスの温度を一定とし、流量のみを変えてH.R.400-500の値を変更した。
Claims (5)
- 原料石炭の主成分として劣質炭を用いて成形した成形炭を乾留して成形コークスを製造する方法であって、
成形炭中心部の温度が400℃に達した時点から500℃に到達するまでの間の平均昇温速度H.R.400-500(℃/min)を変えた複数の試験乾留条件で予め試験成形コークスを得て、各試験成形コークスの表面破壊強度DI150 6(−)を測定してH.R.400-500とDI150 6との相関関係を求め、この相関関係に基づいて、所望の表面破壊強度DI150 6が得られるように、平均昇温速度H.R.400-500を設定して成形炭を乾留することを特徴とする成形コークスの製造方法。 - H.R.400-500とDI150 6との相関関係を求めた上で、H.R.400-500毎に得られる試験成形コークスの表面破壊強度DI150 6の標準偏差σ(−)を測定してH.R.400-500と標準偏差σとの関係を求め、H.R.400-500に対する標準偏差σの変化量が異なる前後で2本の回帰直線を得て、これらの回帰直線の交点に相当するH.R.400-500以上の領域を相関領域として求め、この相関領域における相関関係に基づいて、平均昇温速度H.R.400-500を設定して成形炭を乾留する請求項1に記載の成形コークスの製造方法。
- H.R.400-500とDI150 6とが相関関係を有する相関領域が、H.R.400-500=6℃/min以上の領域である請求項1又は2に記載の成形コークスの製造方法。
- H.R.400-500を変えた試験成形コークスを得るために、異なる容積の成形炭を用いて乾留するか、乾留炉の炉内温度の昇温パターンを変化させるか、或いはこれらを組み合わせるようにする請求項1〜3のいずれかに記載の成形コークスの製造方法。
- 得られる成形コークスは、高炉用の小塊コークスに使用されるものである請求項1〜4のいずれかに記載の成形コークスの製造方法。
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