JP2018070873A - Method for charging material into coke oven - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for charging material into a coke oven that prevents powdering of formed coal caused by dropping impact when it is charged into a coke oven even if the coke oven is a conventional one.SOLUTION: The present invention provides a method for charging material into a coke oven. When charging raw material coal into the coke oven, a coke is placed at the bottom of the coke oven before a formed coal as the raw material coal or a blended coal containing the formed coal is charged into the coke oven.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、原料炭装入時の落下衝撃による成型炭の破壊、炉底レンガの破損を抑制するコークス炉の原料装入方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a raw material charging method for a coke oven that suppresses destruction of formed coal due to a drop impact at the time of charging raw material coal and damage of a bottom brick.

高炉用コークスは、室炉式コークス炉に配合炭を装入して製造されているが、この方式による高炉用コークスの製造には強粘結炭を必要とする。全石炭類の埋蔵量中に占める強粘結炭の比率は低いが、近年、需要は年々増大しており、そのため強粘結炭のコストは上昇している。一方、鉄鋼産業において成型炭を高炉用コークスの原料として成型炭単独で、あるいは配合炭と成型炭とを混合することでコークス品質を保持しつつ強粘結炭を非微粘結炭あるいは一般炭に代替し、強粘結炭の使用を節減する技術が開発されている。   Blast furnace coke is manufactured by charging blended coal into a chamber-type coke oven, and the production of blast furnace coke by this method requires strongly caking coal. Although the ratio of strong caking coal in the total reserves of coal is low, in recent years, the demand has been increasing year by year, and the cost of the strong caking coal has risen. On the other hand, in the iron and steel industry, coking coal is used as raw material for coke for blast furnace, or coking coal is used as a raw material for coking coal, or by mixing blended coal and forming coal to maintain coke quality. Instead, technology has been developed to reduce the use of strong caking coal.

一般的に成型炭は配合炭を破砕したものと、バインダーと呼ばれる粘結材とを混合し混練した後、成型機で加圧成型することにより製造される。この成型炭はコークス炉まで搬送され、炉頂からコークス炉内に落下装入されるが、装入時にコークス炉の炉底と成型炭が衝突することにより成型炭が破壊・粉化し一般炭、非微粘結炭が成型炭外に放出されて、これがコークス中の脆弱部となりコークス強度が低下する。従来、コークス炉装入時の落下衝撃による成型炭粉化を抑制する様々な方法が提案されている。   Generally, coal is manufactured by mixing and kneading a mixture of crushed coal and a binder called a binder, followed by pressure molding with a molding machine. This coking coal is transported to the coke oven and dropped into the coke oven from the top of the furnace, but when charging, the coking coal collides with the bottom of the coke oven and the coking coal is destroyed and pulverized to the general coal, Non-slightly caking coal is discharged out of the coal, which becomes a weakened part in the coke and the coke strength decreases. Conventionally, various methods have been proposed for suppressing molding carbonization due to drop impact during charging of a coke oven.

コークス炉装入時の落下衝撃による成型炭の粉化を抑制する方法としては、配合炭のバインダー添加量を増やし成型炭の強度を増強する方法が知られている。また、特許文献1では、成型炭原料の配合炭の粒度分布を調整することで、バインダーを増やすことなく成型炭強度を向上させコークス炉装入時の落下衝撃による成型炭粉化を抑制する方法が開示されている。特許文献2では、コークス炉において、炉底部の炉幅を炉頂部より幅広く構成し、炉底部の成型炭の降下速度を炉頂部の降下速度より遅くすることにより成型炭に作用する衝撃を減ずる方法が開示されている。特許文献3では、装入シュートの直下に、装入シュート内の成型炭が常に充填降下するような一定の間隙をもって鞍部材を配置することにより、各装入シュートにより装入される成型炭を二股に分けて装入させて、落下衝撃を緩和する方法が開示されている。   As a method for suppressing the coal pulverization due to the drop impact at the time of charging the coke oven, a method of increasing the strength of the coal by increasing the amount of binder added to the coal blend is known. Moreover, in patent document 1, by adjusting the particle size distribution of the coal mixture of the coal raw material, the method of improving the coal strength without increasing the binder and suppressing the coal charring due to the drop impact at the time of charging in the coke oven is suppressed. Is disclosed. In Patent Document 2, in the coke oven, a method of reducing the impact acting on the coal by making the furnace width of the furnace bottom wider than that of the furnace top, and lowering the lowering speed of the coal at the furnace bottom than the lowering speed of the furnace top. Is disclosed. In Patent Document 3, the charcoal charged by each charging chute is arranged immediately below the charging chute by arranging a saddle member with a certain gap so that the charcoal in the charging chute is always filled and lowered. A method is disclosed in which the impact is dropped by splitting into two forks.

特開平6−346058号公報JP-A-6-346058 特開平6−306367号公報JP-A-6-306367 特開昭54−148003号公報JP 54-148003 A

しかしながら、一般的にバインダーは配合炭と比較して高価であるため、バインダー添加量を増やす方法は、成型炭製造の原材料コストアップにつながる。また、バインダー添加量を増やして成型炭の強度を高めると、高強度の成型炭が装入時にコークス炉の炉底と衝突し、コークス炉底レンガの損傷が発生する。コークス炉底レンガの損傷は、レンガ表面の摩擦力増大の要因となりコークス押出し排出時の負荷増大の要因となる。 However, since the binder is generally expensive compared to the blended coal, the method of increasing the amount of the binder added leads to an increase in the raw material cost of the production of the coal. Moreover, when the amount of binder addition is increased and the strength of the coal is increased, the high strength coal is collided with the bottom of the coke oven at the time of charging, and the coke oven bottom brick is damaged. The damage to the coke oven bottom brick causes an increase in frictional force on the brick surface and an increase in load during coke extrusion discharge.

また、特許文献1に開示された方法では、配合炭の分級装置が必要になるので、設備コストアップおよびランニングコストアップにつながる。さらに、成型炭を高強度にすると、上述したコークス炉底レンガの損傷が発生する。また、特許文献2に開示された方法では、従来の室炉式では使用することができず、従来とは異なる形状のコークス炉を新たに建設することが必要になり、設備コストアップにつながる。さらに、特許文献3に開示された方法では、鞍部材にコークスガス由来のタール等の粘着性の高い付着物が付着した際、成型炭が閉塞する。また、コークス炉および装炭装置の大幅な改造が必要になり、設備コストアップにつながる。   Further, the method disclosed in Patent Document 1 requires a coal blending classifier, leading to an increase in equipment cost and running cost. Furthermore, when the strength of the coal is increased, the above-described coke oven bottom brick is damaged. Further, the method disclosed in Patent Document 2 cannot be used in the conventional chamber furnace type, and it is necessary to newly construct a coke oven having a shape different from the conventional one, leading to an increase in equipment cost. Furthermore, in the method disclosed in Patent Document 3, when a sticky deposit such as coke gas-derived tar adheres to the brim member, the formed charcoal is blocked. In addition, the coke oven and the coal charging equipment need to be remodeled significantly, leading to increased equipment costs.

本発明は、上記従来技術を鑑みてなされたものであり、従来のコークス炉を用いながらコークス炉装入時の落下衝撃による成型炭の粉化を抑制できるコークス炉の原料装入方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above prior art, and provides a raw material charging method for a coke oven that can suppress pulverization of formed charcoal due to a drop impact at the time of charging the coke oven while using a conventional coke oven. For the purpose.

このような課題を解決するための本発明の特徴は、以下の通りである。
(1)コークス炉に原料炭を装入する際、コークス炉の炉底にコークスを配置した後に、前記原料炭である成型炭または成型炭を含む配合炭を前記コークス炉に装入することを特徴とするコークス炉の原料装入方法。
(2)前記コークス炉に前記原料炭を装入する装炭孔下部における前記コークスの層厚が20mm以上になるように前記コークスを装入することを特徴とする(1)に記載のコークス炉の原料装入方法。
(3)前記コークス炉に前記原料炭を装入する装炭孔下部における前記コークスの層厚が、あらかじめ実験により求めたコークスの層厚と成型炭の粉化率との関係に基づいて、目標とする粉化率以下にできるコークスの層厚以上になるように、前記コークスを装入することを特徴とする(1)に記載のコークス炉の原料装入方法。
(4)前記装炭孔下部以外の位置でのコークスの層厚が、その位置から最も近い装炭孔下部のコークスの層厚よりも薄くなるように、前記装炭孔下部に前記コークスを集中配置させることを特徴とする(1)から(3)の何れか1つに記載のコークス炉の原料装入方法。
(5)前記コークスの最大粒径は、前記成型炭の最大粒径よりも小さいことを特徴とする(1)から(4)の何れか1つに記載のコークス炉の原料装入方法。
The features of the present invention for solving such problems are as follows.
(1) When charging coking coal into the coke oven, after coke is placed at the bottom of the coke oven, the coking coal that is the raw coal or the blended coal containing the forming coal is charged into the coke oven. Coke oven raw material charging method.
(2) The coke oven according to (1), wherein the coke is charged so that a layer thickness of the coke at a lower portion of the coal loading hole for charging the coking coal into the coke oven is 20 mm or more. Raw material charging method.
(3) The thickness of the coke at the bottom of the coal loading hole for charging the coking coal into the coke oven is based on the relationship between the coke layer thickness and the pulverization rate of the formed coal obtained in advance by experiments. The coke oven raw material charging method according to (1), wherein the coke is charged so as to be equal to or greater than a coke layer thickness that can be reduced to a pulverization rate.
(4) Concentrate the coke at the lower part of the coal loading hole so that the layer thickness of the coke at a position other than the lower part of the coal loading hole becomes thinner than the layer thickness of the coke at the lower part of the coal loading hole closest to the position. The coke oven raw material charging method according to any one of (1) to (3), wherein the raw material is placed.
(5) The coke oven raw material charging method according to any one of (1) to (4), wherein the maximum particle size of the coke is smaller than the maximum particle size of the coal.

本発明のコークス炉の原料装入方法を用いることで、従来のコークス炉を用いながら、先にコークス炉に装入したコークスによる緩衝作用により、成型炭に作用する落下衝撃を緩和できる。これにより、コークス炉装入時の落下衝撃による成型炭の粉化を抑制でき、この結果、コークス強度の低下を抑制できる。   By using the raw material charging method of the coke oven according to the present invention, the drop impact acting on the coal can be mitigated by the buffering action of the coke previously charged in the coke oven while using the conventional coke oven. Thereby, the pulverization of the forming charcoal due to the drop impact at the time of charging the coke oven can be suppressed, and as a result, the reduction of the coke strength can be suppressed.

本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法で成型炭およびコークスが装入される前の状態の一例を示す室炉式コークス炉の断面図である。It is sectional drawing of the chamber-type coke oven which shows an example before a charcoal and coke are charged with the raw material charging method of the coke oven which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法でコークスが装入された後の状態の一例を示す室炉式コークス炉の断面図である。It is sectional drawing of the chamber furnace type coke oven which shows an example after the coke is charged with the raw material charging method of the coke oven which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法で、成型炭およびコークスが装入された後の状態の一例を示す室炉式コークス炉の断面図である。It is sectional drawing of the chamber-type coke oven which shows an example after the charcoal and coke are charged with the raw material charging method of the coke oven which concerns on this embodiment. コークス層の層厚と、強度の異なる成型炭ごとの成型炭の粉化率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the layer thickness of a coke layer, and the pulverization rate of the forming coal for every forming coal from which intensity | strength differs. 本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法で、コークスが装入された後の状態の他の例を示す室炉式コークス炉の断面図である。It is sectional drawing of the chamber-type coke oven which shows the other example after the coke is charged with the raw material charging method of the coke oven which concerns on this embodiment.

本発明では、コークス炉にコークスを装入して、コークス炉の炉底にコークスを配置した後に、コークスの原料である成型炭をコークス炉に装入する。すると、コークス炉の炉底に配置したコークスが緩衝材として機能し、成型炭の落下時の衝撃を緩和できる。これにより、成型炭の落下時の粉化を抑制できることを見出して本発明を完成させた。以下に、本発明の実施形態を通じて本発明を説明する。   In the present invention, coke is charged into a coke oven, and coke is disposed at the bottom of the coke oven, and then, the coal that is the raw material of the coke is charged into the coke oven. Then, the coke arranged at the bottom of the coke oven functions as a buffer material, and can reduce the impact when the coal is dropped. Thereby, it discovered that powdering at the time of fall of forming charcoal could be controlled, and completed the present invention. Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the present invention.

図1は、本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法で成型炭およびコークスが装入される前の状態の一例を示す室炉式コークス炉の断面図である。コークス炉10は、天井12の上に設けられた4個の装炭ホッパー14を有する。成型炭18およびコークス20は、4個の装炭ホッパー14からコークス炉10の炭化室16に装入される。成型炭およびコークスが装入される前においては、炭化室16は空の状態である。装炭ホッパー14の上側には成型炭18、下側にはコークス20が配置されている。なお、図1に示した例においてコークス炉10は、4個の装炭ホッパー14を有する例を示したが、装炭ホッパーの数は4個に限られず、4個未満であってもよく、また、4個より多くてもよい。また、成型炭18は、原料炭の一例である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a chamber-type coke oven showing an example of a state before the coal and coke are charged in the coke oven raw material charging method according to the present embodiment. The coke oven 10 has four coal hoppers 14 provided on a ceiling 12. The coking coal 18 and the coke 20 are charged into the carbonizing chamber 16 of the coke oven 10 from the four coal hoppers 14. Before the charcoal and coke are charged, the carbonization chamber 16 is empty. Formed charcoal 18 is disposed on the upper side of the coal hopper 14, and coke 20 is disposed on the lower side. In the example shown in FIG. 1, the coke oven 10 has shown an example having four coal hoppers 14, but the number of coal hoppers is not limited to four, and may be less than four. Also, it may be more than four. Moreover, the molding charcoal 18 is an example of raw coal.

図2は、本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法でコークスが装入された後の状態の一例を示す室炉式コークス炉の断面図である。4個の装炭ホッパー14は、天井12に設けられた装炭孔22に接続されており、装炭孔22を通じてコークス20および成型炭18を装入する。装炭ホッパー14から成型炭18が炭化室16に装入される際、まず、装炭ホッパー14の下側に配置されたコークス20が炭化室16に装入される。これにより、コークス炉10の炉底24にコークス20が配置され、当該配置されたコークスによって、コークス層26が形成される。   FIG. 2 is a cross-sectional view of a chamber-type coke oven showing an example of a state after coke is charged by the coke oven raw material charging method according to the present embodiment. The four charcoal hoppers 14 are connected to a charring hole 22 provided in the ceiling 12, and the coke 20 and the coal charcoal 18 are charged through the charring hole 22. When the coal char 18 is charged from the coal hopper 14 into the carbonization chamber 16, first, the coke 20 disposed below the coal hopper 14 is charged into the carbonization chamber 16. Thereby, the coke 20 is arrange | positioned at the furnace bottom 24 of the coke oven 10, and the coke layer 26 is formed with the arranged coke.

図3は、本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法で、成型炭およびコークスが装入された後の状態の一例を示す室炉式コークス炉の断面図である。装炭ホッパー14からコークス20が炭化室16に装入された後、装炭ホッパー14の上側に配置された成型炭18が炭化室16に装入される。成型炭18は、装炭孔22から炉底24へ落下するが、炉底24にはコークス層26が形成されているので、当該コークス層26の緩衝作用により、成型炭18が受ける落下衝撃が緩和される。これにより、成型炭18が、当該落下衝撃によって粉化することを抑制できる。さらに、このコークス層26による緩衝作用は、成型炭18によって炉底24に与える衝撃も緩衝するので、炉底24が例えば、レンガ等の耐火物で形成されている場合に、当該衝撃による当該レンガの損傷をも抑制できる。   FIG. 3 is a cross-sectional view of a chamber-type coke oven showing an example of a state after charging coal and coke in the coke oven raw material charging method according to the present embodiment. After the coke 20 is charged into the carbonization chamber 16 from the coal hopper 14, the charcoal 18 disposed on the upper side of the coal hopper 14 is charged into the carbonization chamber 16. The charcoal 18 falls from the charring hole 22 to the furnace bottom 24, but since the coke layer 26 is formed on the furnace bottom 24, a drop impact received by the charcoal 18 is received by the buffering action of the coke layer 26. Alleviated. Thereby, it can suppress that the charcoal 18 is pulverized by the said drop impact. Further, since the buffering action by the coke layer 26 also buffers the impact given to the furnace bottom 24 by the coal 18, when the furnace bottom 24 is formed of a refractory material such as brick, the brick caused by the impact is used. Can also prevent damage.

コークス層26のコークス20は、成型炭18の落下衝撃を受けて動く。成型炭の落下衝撃は、当該コークス20が動くことによって緩和されると考えられるので、コークス20を動きやすくするために、コークス20の粒径は、成型炭18の粒径以下にすることが好ましい。なお、コークス20の粒径および成型炭18の粒径はともに、当該粒径に対応した大きさの目開き径の篩を用いて篩下に篩分けされる粒径である。例えば、粒径10mmとは、目開き10mmの篩で篩下に篩分けされる粒径をいう。このように測定した粒径を基準として、例えばコークス20の最大粒径が成型炭18の最大粒径よりも小さくなるようにしてもよいし、コークス20の重量平均粒径が成型炭18の重量平均粒径よりも小さくなるようにしてもよい。   The coke 20 of the coke layer 26 moves in response to the drop impact of the charcoal 18. Since the drop impact of the coking coal is considered to be mitigated by the movement of the coke 20, the coke 20 preferably has a particle size equal to or smaller than that of the coking coal 18 in order to make the coke 20 easy to move. . In addition, both the particle size of the coke 20 and the particle size of the molding charcoal 18 are particle sizes that are sieved under a sieve using a sieve having an opening diameter corresponding to the particle size. For example, a particle size of 10 mm refers to a particle size that is sieved under a sieve with a mesh opening of 10 mm. Based on the particle size measured in this way, for example, the maximum particle size of the coke 20 may be smaller than the maximum particle size of the coal coal 18, or the weight average particle size of the coke 20 may be the weight of the coal coal 18. You may make it become smaller than an average particle diameter.

また、炭化室内に一定量の成型炭18が装入されると、コークス層26による緩衝作用は、その後に装入される成型炭18には作用しなくなるが、積み重なった成型炭18により落下距離が短くなり、成型炭18が受ける落下衝撃は小さくなるとともに、積み重なった成型炭18が新たな緩衝作用を生み出す。このため、コークス層26の上側に成型炭18が一定量装入された後においても、成型炭18が受ける落下衝撃は上昇しない。   Further, when a certain amount of coal coal 18 is charged into the carbonization chamber, the buffering action by the coke layer 26 does not act on the coal coal 18 that is subsequently charged, but the falling distance is caused by the stacked coal coal 18. , The drop impact received by the coal char 18 is reduced, and the piled coal 18 creates a new buffering action. For this reason, even after a fixed amount of the coal char is charged on the upper side of the coke layer 26, the drop impact received by the coal char 18 does not increase.

成型炭18が炭化室16に装入された後、炭化室16内で成型炭18が乾留され、成型炭18はコークス化される。コークス化された成型炭18は、炉蓋28を開放した後、押出し機30によって押出されて炭化室16から排出される。   After the charcoal 18 is charged into the carbonization chamber 16, the charcoal 18 is dry-distilled in the carbonization chamber 16, and the charcoal 18 is coke. The coking coal 18 that has been coked is opened by the extruder 30 and then discharged from the carbonization chamber 16 after the furnace lid 28 is opened.

このように、本実施形態に係る原料装入方法を実施することで、成型炭18が受ける落下衝撃を緩和でき、成型炭の粉化を抑制できる。これにより、当該粉化によって成型炭における一般炭、非微粘結炭が成型炭外に放出されることを抑制でき、この結果、コークス強度の低下を抑制できる。   Thus, by implementing the raw material charging method according to the present embodiment, it is possible to mitigate the drop impact received by the charcoal 18 and suppress the pulverization of the charcoal. Thereby, it can suppress that the general charcoal and non-slightly caking coal in molding coal are discharge | released out of molding coal by the said pulverization, As a result, the fall of coke strength can be suppressed.

また、上述したように、コークス層26による緩衝作用は、成型炭18によって炉底24に与える衝撃も緩和するので、コークス炉10の炉底24の損傷を抑制できる。炉底24の損傷は、炭化室16内で製造されたコークスと炉底24との摩擦力を増大させ、押出し機30によるコークスの押出し性を悪化させる。このため、本実施形態に係る原料装入方法を実施することで、コークスの押出し性悪化も抑制できる。   In addition, as described above, the buffering action by the coke layer 26 also reduces the impact given to the furnace bottom 24 by the coal char 18, so that damage to the furnace bottom 24 of the coke oven 10 can be suppressed. The damage of the furnace bottom 24 increases the frictional force between the coke produced in the carbonization chamber 16 and the furnace bottom 24, and deteriorates the extrudability of the coke by the extruder 30. For this reason, the extrudability deterioration of coke can also be suppressed by implementing the raw material charging method which concerns on this embodiment.

また、本実施形態に係る原料装入方法は、成型炭18のバインダー添加量を増やすことなく成型炭18の粉化を抑制できるので、成型炭製造の原材料コストを増加させない。むしろ、落下衝撃が緩和されることによって、必要となる成型炭18の強度の閾値が下がるので、バインダー添加量減による成型炭原材料のコストダウンが可能となる。   Moreover, since the raw material charging method which concerns on this embodiment can suppress pulverization of the shaping | molding charcoal 18 without increasing the binder addition amount of the shaping | molding charcoal 18, it does not increase the raw material cost of shaping | molding charcoal. Rather, by reducing the drop impact, the threshold value of the required strength of the coal char 18 is lowered, so that the cost of the coal char raw material can be reduced by reducing the amount of binder added.

また、本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法は、コークス炉10にコークス20を装入してコークス層26を形成させる。一般的に、微粉炭と比較してコークスは熱伝導率が高いので、コークス20を装入したことで熱伝導率が悪化し、乾留時間が増大することがない。   In the coke oven raw material charging method according to this embodiment, the coke oven 10 is charged with the coke 20 to form the coke layer 26. In general, since coke has a higher thermal conductivity than pulverized coal, charging the coke 20 does not deteriorate the thermal conductivity and increase the dry distillation time.

さらに、本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法は、どのようなコークス炉の装炭装置において適用できるので、現有のコークス炉の炉形状および装炭装置を改造することなく適用できる。さらに、本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法は、コークス炉に鞍部材を設けなくてよいので、当該鞍部材に成型炭18が詰まることによる閉塞が発生するおそれもない。   Furthermore, since the raw material charging method of the coke oven according to the present embodiment can be applied to any coke oven charcoal equipment, it can be applied without modifying the existing coke oven furnace shape and coal equipment. Furthermore, since the coke oven raw material charging method according to the present embodiment does not require a coffin member to be provided in the coke oven, there is no possibility of clogging due to clogging of the charcoal 18 into the coke member.

なお、図1に示した例においては、装炭ホッパー14の上側に成型炭18を配置し、下側にコークス20を配置して、同じ装炭ホッパー14を用いてコークス20と成型炭18とを炭化室16に装入する例を示したが、これに限られない。例えば、別の装入装置を用いて、成型炭18よりも前に炭化室16にコークス20を装入してもよく、また、コークス炉10に設けられた押出し機30を用いて炭化室16にコークスを装入してもよい。   In the example shown in FIG. 1, the coal char 18 is disposed on the upper side of the coal hopper 14, the coke 20 is disposed on the lower side, and the coke 20 and the coal char 18 are used with the same coal hopper 14. However, the present invention is not limited to this. For example, the coke 20 may be charged into the carbonization chamber 16 before the coal coal 18 by using another charging device, and the carbonization chamber 16 may be used by using the extruder 30 provided in the coke oven 10. Coke may be charged into the.

また、原料炭として、成型炭18を用いた例を示したが、これに限られず、成型炭18に代えて成型炭18を含む配合炭を用いてもよい。本発明の効果が落下時における成型炭18にかかる落下衝撃を、コークス層26を用いて緩和させることであり、多くの成型炭の落下衝撃を緩和できることから、成型炭を含む配合炭を用いる場合においては、配合炭の全質量に対して成型炭18を60質量%以上の割合で含むことが好ましく、70質量%以上の割合で含むことがさらに好ましい。ここで、成型炭以外の配合炭とは、粒径3mm以下の石炭粒子の含有量が成型炭以外の配合炭全体の70〜85質量%程度含む粒度分布を持つ粉状の石炭である。一般に、配合炭中における成型炭の比率が高くなると、乾留速度が速くなり生産性が向上することが知られている。しかし、成型炭の比率が高いと成型炭以外の粉状の配合炭が減るため、落下衝撃により成型炭が破壊されやすくなる。従って、本実施形態に係る原料装入方法は、配合炭に占める成型炭の比率が高い場合において特に顕著な効果を発揮する。   Moreover, although the example which used the shaping | molding coal 18 was shown as raw coal, it is not restricted to this, It replaces with the shaping | molding coal 18 and you may use the combination coal containing the shaping | molding coal 18. FIG. The effect of the present invention is to mitigate the drop impact applied to the coal coal 18 at the time of dropping using the coke layer 26, and since the impact of a lot of coal coal can be mitigated, the case of using a blended coal containing coal coal In, it is preferable to contain the molding charcoal 18 in the ratio of 60 mass% or more with respect to the total mass of the blended coal, and it is more preferable to include it in the ratio of 70 mass% or more. Here, the blended coal other than the coal char is a powdered coal having a particle size distribution in which the content of coal particles having a particle size of 3 mm or less is included in about 70 to 85% by mass of the entire blended coal other than the coal char. In general, it is known that when the ratio of the formed coal in the blended coal increases, the rate of carbonization increases and the productivity improves. However, when the ratio of the coal is high, the powdered coal other than the coal is reduced, so that the coal is easily destroyed by the drop impact. Therefore, the raw material charging method according to this embodiment exhibits a particularly remarkable effect when the ratio of the formed coal to the blended coal is high.

次に、コークス層26の層厚と、成型炭18の粉化率を確認した結果について説明する。図4は、コークス層の層厚と、強度の異なる成型炭ごとの成型炭の粉化率との関係を示すグラフである。図4において、横軸はコークス層厚(mm)であり、縦軸は粉化率(質量%)である。また、図4の三角プロットは低強度の成型炭のコークス層厚と粉化率との関係を示し、菱形プロットは中強度の成型炭のコークス層厚と粉化率との関係を示し、四角プロットは高強度の成型炭のコークス層厚と粉化率との関係を示している。図4に示した例において、低強度成型炭の平均圧潰強度は1.1kNであり、中強度成型炭の平均圧潰強度は1.9kNであり、高強度成型炭の平均圧潰強度は2.3kNであった。なお、圧潰強度は、圧縮試験機を用いて圧縮速度1mm/minで各成型炭を圧縮して測定される最大強度である。   Next, the result of confirming the layer thickness of the coke layer 26 and the pulverization rate of the coal char 18 will be described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the thickness of the coke layer and the pulverization rate of the coal for each coal having different strengths. In FIG. 4, the horizontal axis represents the coke layer thickness (mm), and the vertical axis represents the powdering rate (mass%). In addition, the triangular plot in FIG. 4 shows the relationship between the coke layer thickness and the pulverization rate of low-strength coal, and the rhombus plot shows the relationship between the coke layer thickness and the pulverization rate of medium-strength coal. The plot shows the relationship between the coke layer thickness and pulverization rate of high strength coal. In the example shown in FIG. 4, the average crushing strength of the low-strength coal is 1.1 kN, the average crushing strength of the medium-strength coal is 1.9 kN, and the average crushing strength of the high-strength coal is 2.3 kN. Met. The crushing strength is the maximum strength measured by compressing each coal at a compression speed of 1 mm / min using a compression tester.

粉化率の確認は、縦44mm、横44mm、高さ38mmのマセック型の成型炭を、天井12と、炉底24との距離である8mの高さから、最大粒径3mmの粉コークスを敷いたレンガ面上に落下させ、落下によって粉化した成型炭の質量の割合を測定することで実施した。ここで、成型炭の粉化率は、落下させた成型炭質量に対する落下後の成型炭のうち目開き5.6mmの篩で篩下に篩分けされた粉の質量の割合(質量%)である。レンガ面上に敷いた粉コークスの質量をあらかじめ測定しておき、成型炭を落下させた後の成型炭と粉コークスの混合物を目開き5.6mmの篩で篩分けした篩下の質量から粉コークスの質量を差し引いた質量を、成型炭から発生した粉の質量として求めた。   Confirmation of the pulverization rate was achieved by using a Macek-type cast charcoal with a length of 44 mm, a width of 44 mm, and a height of 38 mm, and a powder coke with a maximum particle size of 3 mm from a height of 8 m, which is the distance between the ceiling 12 and the furnace bottom 24. It was carried out by measuring the proportion of the mass of the coal that was dropped on the laid brick surface and pulverized by dropping. Here, the pulverization rate of the charcoal is the ratio (% by mass) of the mass of the powder that has been sieved under a sieve with a mesh size of 5.6 mm out of the coal that has been dropped relative to the mass of the coal that has been dropped. is there. The mass of the powder coke laid on the brick surface is measured in advance, and the mixture of the charcoal and the powder coke after dropping the charcoal is sieved with a sieve having a mesh size of 5.6 mm. The mass obtained by subtracting the mass of coke was determined as the mass of the powder generated from the coal.

図4から、コークス層26の層厚を厚くすることで、成型炭18への落下衝撃が緩和されて粉化率が低下、すなわち、落下の衝撃で粉化した粉の割合が少なくなることがわかる。一方、コークス層26の層厚が20mm未満となる領域では、層厚が厚くなるとともに粉化率は低下するが、層厚が20mm以上となる領域では、粉化率の低下度合は小さくなる。
この結果から、コークス炉10の炉底24に形成されたコークス層26の層厚が20mm以上になるようにコークス20を装入することが好ましいことがわかる。なお、炉底24におけるコークス層26の層厚を20mm以上としてもよいが、コークス層26は、成型炭18が装入され落下する位置で当該成型炭の衝撃を緩和することから、少なくとも装炭孔22の下部におけるコークスの層厚を20mm以上とすればよい。また、コークス炉10におけるコークス層26の層厚の上限としては、コークス層26の層厚を1000mm以下にすることが好ましい。コークス層26の層厚を1000mmより厚くすると、乾留する成型炭18の装入量が少なくなるので好ましくない。
From FIG. 4, by increasing the thickness of the coke layer 26, the drop impact on the coal char 18 is mitigated and the pulverization rate decreases, that is, the proportion of powder pulverized by the drop impact decreases. Recognize. On the other hand, in the region where the layer thickness of the coke layer 26 is less than 20 mm, the layer thickness increases and the pulverization rate decreases. However, in the region where the layer thickness is 20 mm or more, the degree of decrease in the pulverization rate decreases.
From this result, it is understood that the coke 20 is preferably charged so that the thickness of the coke layer 26 formed on the furnace bottom 24 of the coke oven 10 is 20 mm or more. The thickness of the coke layer 26 in the furnace bottom 24 may be 20 mm or more. However, since the coke layer 26 reduces the impact of the coal at a position where the coal 18 is charged and dropped, at least the coal is charged. What is necessary is just to make the layer thickness of the coke in the lower part of the hole 22 into 20 mm or more. Moreover, as an upper limit of the layer thickness of the coke layer 26 in the coke oven 10, it is preferable that the layer thickness of the coke layer 26 is 1000 mm or less. If the thickness of the coke layer 26 is thicker than 1000 mm, it is not preferable because the amount of the charcoal 18 to be carbonized is reduced.

また、成型炭の強度に着目すると、成型炭の強度が低くなると、コークス層の層厚が同じであっても粉化率は高くなる。しかし、いずれの強度の成型炭でもコークス層厚が20mm以上の領域では粉化率がほぼ一定となった。従って、成型炭の強度によらず、コークス層厚を20mm以上とすることが好ましいことがわかる。なお、図4には示していないが、平均圧潰強度が0.5kNの成型炭でも同様の傾向であった。   Moreover, when paying attention to the strength of the coal, if the strength of the coal is reduced, the pulverization rate is increased even if the thickness of the coke layer is the same. However, the pulverization rate was almost constant in the region where the coke layer thickness was 20 mm or more with any strength of coal. Therefore, it can be seen that the coke layer thickness is preferably 20 mm or more regardless of the strength of the coal. Although not shown in FIG. 4, the same tendency was observed with the coal with an average crushing strength of 0.5 kN.

コークス層厚は、成型炭の強度に応じて、目標とする粉化率以下になるように定めてもよい。ある強度の成型炭について、あらかじめ実験等により、図4のようなコークス層厚と粉化率との関係を求めておけば、その関係に基づいて好ましい粉化率となるコークス層厚を決めることができる。例えば、図4の中強度成型炭(菱形プロット)を用いる場合で、目標とする粉化率が10質量%以下である場合には、コークス層厚を10mm以上にすればよいことがわかる。   The coke layer thickness may be determined so as to be equal to or less than the target pulverization rate depending on the strength of the coal. If a relationship between the coke layer thickness and the pulverization rate as shown in Fig. 4 is obtained in advance for a certain strength of coal using experiments, etc., the coke layer thickness that provides a preferred pulverization rate is determined based on that relationship. Can do. For example, in the case of using medium-strength cast charcoal (diamond plot) in FIG. 4 and the target pulverization rate is 10% by mass or less, it is understood that the coke layer thickness should be 10 mm or more.

異なる強度を有する複数の成型炭のそれぞれについて、あらかじめコークス層厚と粉化率の関係を求めておけば、コークス製造に用いる成型炭の強度を測定することで、目標とする粉化率にできる好ましいコークス層厚を決定できる。ここで、成型炭の強度としては、圧縮試験で求められる成型炭の圧潰強度や、トロンメル強度などを指標として用いることができる。   If the relationship between the coke layer thickness and the pulverization rate is obtained in advance for each of a plurality of coking coals having different strengths, the target pulverization rate can be achieved by measuring the strength of the coking coal used for coke production. A preferred coke layer thickness can be determined. Here, as the strength of the forming coal, the crushing strength of the forming coal required by the compression test, the trommel strength, or the like can be used as an index.

上述したように、成型炭と粉状炭との比率は、乾留して生成されるコークスの強度に影響する。このため、好ましい粉化率の値は、例えば、あらかじめ種々の粉化率の条件で成型炭を乾留して生成したコークスの強度を求めておけば、その強度が望ましい値より大きくなるように決めることができる。例えば、成型炭中に粘結性の劣る石炭を多く配合する場合は、成型炭の粉化量が大きいとコークスの強度が大きく低下するので、好ましい粉化率は小さめに設定するのがよい。また、粉化率によってコークス炉の生産性も変化するので、目標とする生産性が得られるように好ましい粉化率の値を決めることもできる。   As described above, the ratio of coal to pulverized coal affects the strength of coke produced by dry distillation. For this reason, for example, if the strength of coke generated by dry distillation of coal coal is obtained in advance under various conditions of the powderization rate, a preferable value of the powdering rate is determined so that the strength is larger than a desirable value. be able to. For example, when a large amount of coal having poor caking properties is blended in the coal, the strength of the coke is greatly reduced when the amount of pulverization of the coal is large. Therefore, the preferable pulverization rate is preferably set to be small. Moreover, since the productivity of a coke oven also changes with the powdering rate, a preferable value of the powdering rate can be determined so as to obtain the target productivity.

図5は、本実施形態に係るコークス炉の原料装入方法で、コークスが装入された後の状態の他の例を示す室炉式コークス炉の断面図である。図5に示した例において、装炭孔の下部32a〜32d以外の位置34におけるコークス層26の層厚が、その位置34から最も近い装炭孔の下部32cのコークス層26の層厚よりも薄くなるように、コークス層26を集中配置している。このように、コークス層26を集中配置することによって、コークス20の装入量を減らし、成型炭18の装入量を増やしつつ、成型炭18の落下衝撃を緩和させることができる。なお、図5に示した例において、装炭孔の下部32a、32b、32c、32dにおけるコークス層26の層厚を、20mm以上1000mm以下とすることで、成型炭18の落下衝撃を緩和でき、成型炭18の粉化を抑制できる。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a chamber-type coke oven showing another example of the state after the coke is charged in the coke oven raw material charging method according to the present embodiment. In the example shown in FIG. 5, the layer thickness of the coke layer 26 at a position 34 other than the lower portions 32 a to 32 d of the charring hole is larger than the thickness of the coke layer 26 at the lower portion 32 c of the charring hole closest to the position 34. The coke layers 26 are concentrated so as to be thin. In this way, by arranging the coke layers 26 in a concentrated manner, it is possible to reduce the impact of the coal char 18 while reducing the amount of the coke 20 charged and increase the amount of the charcoal 18 charged. In addition, in the example shown in FIG. 5, by making the layer thickness of the coke layer 26 at the lower portions 32a, 32b, 32c, and 32d of the charring hole 20 mm or more and 1000 mm or less, the drop impact of the coal char 18 can be reduced, Powdering of the charcoal 18 can be suppressed.

10 コークス炉
12 天井
14 装炭ホッパー
16 炭化室
18 成型炭
20 コークス
22 装炭孔
24 炉底
26 コークス層
28 炉蓋
30 押出し機
32a 装炭孔の下部
32b 装炭孔の下部
32c 装炭孔の下部
32d 装炭孔の下部
34 位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coke oven 12 Ceiling 14 Charging hopper 16 Carbonization chamber 18 Coal coal 20 Coke 22 Carbonization hole 24 Furnace bottom 26 Coke layer 28 Furnace 30 Extruder 32a Lower part of the carbonization hole 32b Lower part of the carbonization hole 32c Lower 32d Lower 34 position of charring hole

Claims (5)

コークス炉に原料炭を装入する際、コークス炉の炉底にコークスを配置した後に、前記原料炭である成型炭または成型炭を含む配合炭を前記コークス炉に装入することを特徴とするコークス炉の原料装入方法。   When charging coking coal into a coke oven, after coke is placed at the bottom of the coke oven, the coking coal or blended coal containing the forming coal is charged into the coke oven. Raw material charging method for coke oven. 前記コークス炉に前記原料炭を装入する装炭孔下部における前記コークスの層厚が20mm以上になるように前記コークスを装入することを特徴とする請求項1に記載のコークス炉の原料装入方法。   2. The coke oven raw material charge according to claim 1, wherein the coke is charged so that a layer thickness of the coke at a lower portion of the coal loading hole for charging the coking coal into the coke oven becomes 20 mm or more. How to enter. 前記コークス炉に前記原料炭を装入する装炭孔下部における前記コークスの層厚が、あらかじめ実験により求めたコークスの層厚と成型炭の粉化率との関係に基づいて、目標とする粉化率以下にできるコークスの層厚以上になるように、前記コークスを装入することを特徴とする請求項1に記載のコークス炉の原料装入方法。   The coke layer thickness at the bottom of the coal loading hole where the coking coal is charged into the coke oven is based on the relationship between the coke layer thickness and the pulverization rate of the formed coal obtained in advance through experiments. The coke oven raw material charging method according to claim 1, wherein the coke is charged so as to be equal to or greater than a coke layer thickness that can be reduced to a conversion rate or less. 前記装炭孔下部以外の位置でのコークスの層厚が、その位置から最も近い装炭孔下部のコークスの層厚よりも薄くなるように、前記装炭孔下部に前記コークスを集中配置させることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載のコークス炉の原料装入方法。   The coke is concentratedly arranged at the lower portion of the coal loading hole so that the layer thickness of the coke at a position other than the lower portion of the coal loading hole becomes thinner than the layer thickness of the coke at the lower portion of the coal loading hole closest to the position. The raw material charging method for a coke oven according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記コークスの最大粒径は、前記成型炭の最大粒径よりも小さいことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載のコークス炉の原料装入方法。   The coke oven raw material charging method according to any one of claims 1 to 4, wherein the maximum particle size of the coke is smaller than the maximum particle size of the coal.
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