JP2674432B2 - コークス炉装入炭調湿設備の操業方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コークス製造用の装
入炭予備処理における装入炭の水分を調整する調湿炭製
造設備の操業方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】室炉式コークス炉で良質の冶金用コーク
スを安価に製造するには、安価な粘結性の低い原料炭あ
るいは非粘結炭を多量に使用する必要がある。室炉式コ
ークス炉において、安価な粘結性の低い原料炭あるいは
非粘結炭を多量に使用する方法としては、例えば、通常
８〜１０重量％含有されている装入炭の全水分を、５〜
７重量％に低減する調湿炭装入法、あるいは装入炭を１
７０〜２５０℃まで乾燥予熱して全水分を２重量％以下
に低減する予熱炭装入法、非・微粘結炭を主体とする成
型炭を通常の装入炭に３０〜４０％配合する成型炭配合
法、粘結材を添加して装入炭の粘結性を改善する粘結材
添加法等が知られている。

【０００３】上記方法のうち装入炭の全水分を５〜７重
量％に低減する調湿炭装入法は、例えば、図５に示すと
おり、湿炭ホッパー１からコンベア２を介して湿炭を供
給フィーダ３に供給し、ロータリーチューブドライヤー
４に切出してチューブ内を流れる蒸気と熱交換させて加
熱し、ロータリーチューブドライヤー４内で蒸発した多
量の水蒸気をブロワ５により乾式除塵機６を介して系外
に排出し、全水分５〜７重量％に調整された細粒炭７を
排出フィーダ８によりロータリーチューブドライヤー４
から排出し、乾式除塵機６で捕集された微粉炭９とコー
クス炉搬送コンベア１０で混合し、コークス炉へ装入し
ている。

【０００４】上記調湿炭装入法における調湿炭設備の操
業においては、ロータリーチューブドライヤーへの湿炭
の供給量は石炭塔在庫量により変動し、熱源である蒸気
の圧力は、変動した湿炭の供給量と湿炭水分により制御
され、水分一定となった調湿炭がコークス炉に装入され
る。しかしながら、調湿炭設備は、大規模で極めて巨額
の設備投資を必要とするため、コークス炉処理能力に見
合ったものを設置するのが一般的である。このため、湿
炭の水分が調湿炭設備の制御能力以上に上昇した場合、
図８に示すとおり、調湿炭水分が設定値より上昇し、ロ
ータリーチューブドライヤー本体内への原料炭の付着が
進行し、熱効率も通常操業時より低下する。したがっ
て、そのまま運転を継続すると、図６に示すとおり、ロ
ータリーチューブドライヤー４本体内への原料炭の付着
が進行する。そこで、調湿炭水分を設定水分まで下げる
ためには、ロータリーチューブドライヤーへの湿炭の供
給量を低減させなければならない。しかし湿炭の供給量
がある一定量を下回るとコークス炉の操業に支障をきた
すため、従来はこの不足分を調湿炭設備を停止し、湿炭
を直接石炭塔に搬送することによりカバーしていた。

【０００５】上記問題を解決する方法としては、冶金用
コークスの原料炭を調湿炭製造設備により脱水処理して
コークス炉に装入するに際して、調湿炭設備出側の原料
炭水分をコークス炉への原料炭装入速度に対応させて調
整し、調湿炭製造設備により脱水処理された調湿炭のみ
を全量コークス炉へ装入できるようにした操業方法（特
開平４−２５５９２号公報）が提案されている。

【０００６】上記特開平４−２５５９２号公報に開示の
方法は、調湿炭設備へ供給する湿炭の水分が異常に上昇
した場合においても稼働を継続し、調湿炭の水分をその
分上昇させてコークス炉へ装入するため、ドライヤー内
面に原料炭の付着が進行し、ドライヤーの熱効率が悪化
する。さらに調湿炭設備の運転を継続すると、ドライヤ
ー内で原料炭の詰まりが発生し、結局設備を停止せざる
を得なくなる。また、通常運転中においても、搬送ベル
ト乗継ぎ部等の付着炭除去や各機器の点検等のため、通
常１回／日程度調湿炭設備を停止している。

【０００７】上記調湿炭設備を停止する場合は、従来ド
ライヤーへの原料炭の付着を防止するため、図９に示す
とおり、先にロータリーチューブドライヤーへの湿炭の
供給を停止させたのち、熱源である伝熱管への蒸気の供
給を停止していた。また、調湿炭設備の運転を再開する
場合は、先に伝熱管へ蒸気を供給したのち、湿炭の供給
を開始するようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記調湿炭設備の運転
停止ならびに運転開始の方法では、図９に示すとおり、
運転停止時ならびに運転開始時にロータリーチューブド
ライヤーへの供給熱量が過剰となり、過乾燥された乾燥
炭（斜線部）が発生し、図７に示すとおり、コークス炉
への搬送過程や、コークス炉への装入時の発塵が多く問
題となっている。

【０００９】この発明の目的は、調湿炭設備へ供給する
湿炭の水分がかなり上昇した際にもドライヤー本体への
付着を防止でき、しかも調湿炭設備の運転停止ならびに
運転開始時の過乾燥を防止して発塵を防止できる調湿炭
設備の操業方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、調湿炭
設備の運転停止においては、図１１に示すとおり、先に
伝熱管への蒸気の供給を停止したのち、湿炭の供給を停
止し、また、調湿炭設備の運転開始においては、先にド
ライヤーへの湿炭の供給を開始したのち、伝熱管への蒸
気の供給を開始することによって、調湿炭設備の運転停
止ならびに運転開始時の過乾燥を防止できる。しかし、
図１０に示すとおり、蒸気の供給停止から湿炭の供給停
止までの時間間隔を開け過ぎると高水分炭Ｗが発生し、
ドライヤー本体へ付着して熱効率も悪化することとな
る。したがって、調湿炭設備の設備能力に応じて蒸気の
供給停止から湿炭の供給停止までの時間間隔を設定する
ことによって、過乾燥炭や高水分炭の発生を抑制して調
湿炭設備の運転停止ならびに運転開始できることを究明
し、この発明に到達した。

【００１１】すなわちこの発明は、コークス炉へ装入す
る装入炭の水分をロータリーチューブドライヤーへの湿
炭水分および供給量ならびに伝熱チューブへの供給蒸気
圧力により制御する装入炭調湿設備の操業方法におい
て、ロータリーチューブドライヤー運転開始時には蒸気
供給開始より所定時間先に湿炭の供給を開始し、ロータ
リーチューブドライヤー運転停止時には湿炭供給停止よ
り所定時間先に蒸気の供給を停止せしめるのである。

【００１２】

【作用】この発明においては、ロータリーチューブドラ
イヤー運転開始時には蒸気供給開始より所定時間先に湿
炭の供給を開始するから、ロータリーチューブドライヤ
ーへの供給熱量が過剰となることがなく、過乾燥された
乾燥炭の発生が防止され、コークス炉への搬送過程やコ
ークス炉への装入時の発塵が増大することがない。ま
た、ロータリーチューブドライヤー運転停止時には湿炭
供給停止より所定時間先に蒸気の供給を停止せしめるか
ら、運転開始時と同様にロータリーチューブドライヤー
への供給熱量が過剰となることがなく、過乾燥された乾
燥炭の発生が防止され、コークス炉への搬送過程やコー
クス炉への装入時の発塵が増大することがない。

【００１３】この発明においてロータリーチューブドラ
イヤー運転開始時の湿炭の供給開始から蒸気供給開始ま
での時間は、ドライヤーの処理能力や原料炭のドライヤ
ー内滞留時間等によって異なるため、特定することはで
きないが、ロータリーチューブドライヤーから初期に排
出される調湿炭の水分が設定水分より若干高い程度で排
出される時間を予め調査して決定すればよい。また、ロ
ータリーチューブドライヤー運転停止時の蒸気供給停止
から装入炭の供給停止までの時間は、運転開始時と同様
にドライヤーの処理能力や湿炭のドライヤー内滞留時間
等によって異なるため、特定することはできないが、ロ
ータリーチューブドライヤーから末期に排出される調湿
炭の水分が設定水分より若干低い程度で排出される時間
を予め調査して決定すればよい。

【００１４】

【実施例】

実施例１ 処理能力４００ｔ／Ｈ、原料炭のドライヤー内滞留時間
約１０分のロータリーチューブドライヤーを用い、粉砕
処理した全水分９％の湿炭をドライヤー出口全水分６．
５％に調整するに際し、ロータリーチューブドライヤー
運転停止時の湿炭の供給停止から蒸気供給停止までの時
間を、−２０分、−３．５分、＋２０分の場合につい
て、調湿炭払出量、蒸気圧力、調湿炭水分の変化を測定
した。その結果を図１に示す。また、ロータリーチュー
ブドライヤー運転開始時の湿炭の供給開始から蒸気供給
開始までの時間を、−１７分、＋５分、＋２０分の場合
について、調湿炭払出量、蒸気圧力、調湿炭水分の変化
を測定した。その結果を図２に示す。

【００１５】図１に示すとおり、湿炭の供給停止から蒸
気供給停止までの時間が−２０分の蒸気を過先行させて
停止したＡの場合は、湿炭の供給停止１０分前からロー
タリーチューブドライヤーから排出される調湿炭水分が
順次上昇し、高水分炭によるドライヤー本体への付着増
が確認された。また、湿炭の供給停止から蒸気供給停止
までの時間が−３．５分の蒸気を適正先行させて停止し
たＢの場合は、ロータリーチューブドライヤーから末期
に排出される少量の調湿炭に、過乾燥が見られる程度
で、搬送時の発塵も通常の調湿炭と大差がなかった。さ
らに、湿炭の供給停止から蒸気供給停止までの時間が＋
２０分の湿炭を先行させて供給停止したＣの場合は、湿
炭の供給停止から７〜８分でロータリーチューブドライ
ヤーから排出される調湿炭の水分が低下し、かなりの過
乾燥炭が発生し、コークス炉への搬送途中での発塵も多
かった。

【００１６】また、図２に示すとおり、湿炭の供給開始
から蒸気供給開始までの時間が−１７分の蒸気を過先行
させて供給したＤの場合は、湿炭の供給開始から３０分
後まで過乾燥炭が排出され、コークス炉へ搬送途中での
発塵も多かった。湿炭の供給開始から蒸気供給開始まで
の時間が＋５分の湿炭を適正先行させて供給したＥの場
合は、ロータリーチューブドライヤーから初期に排出さ
れる少量の調湿炭に、過乾燥が見られる程度で、搬送時
の発塵も通常の調湿炭と大差がなかった。さらに、湿炭
の供給開始から蒸気供給開始までの時間が＋２０分の湿
炭を過先行させて供給したＦの場合は、湿炭の供給開始
から４０分程度まで高水分炭が排出され、ロータリーチ
ューブドライヤー本体内への高水分炭の付着増加が確認
された。

【００１７】実施例２ 前記実施例１で使用した処理能力４００ｔ／Ｈ、ドライ
ヤー内原料炭滞留時間約１０分のロータリーチューブド
ライヤーを使用し、ロータリーチューブドライヤー運転
停止時の湿炭の供給停止から蒸気供給停止までの時間
を、−１０分、−５分、−３．５分、０分、＋５分、＋
１０分の場合について、搬送中の発塵量ならびにロータ
リーチューブドライヤー本体内の付着炭層厚を変化を測
定した。その結果を図３に示す。

【００１８】図３に示すとおり、ロータリーチューブド
ライヤー運転停止時、搬送中の発塵量ならびにロータリ
ーチューブドライヤー本体内の付着炭厚みを最小に抑制
するには、湿炭の供給停止から蒸気供給停止までの時間
が−３．５分、すなわち湿炭の供給停止より３．５分早
く蒸気の供給停止を行うのが最良であった。また、湿炭
の供給停止より３．５分以上早く蒸気の供給停止を行う
と、ロータリーチューブドライヤー本体内の付着炭厚み
を低減できるが、搬送中の発塵量が増加している。さら
に、湿炭の供給停止から蒸気供給停止までの時間が０分
以上、すなわち湿炭の供給停止より遅く蒸気の供給停止
を行うと、搬送中の発塵量を低減できるが、ロータリー
チューブドライヤー本体内の付着炭が増加する。

【００１９】なお、ロータリーチューブドライヤー運転
開始時は、湿炭の供給開始を蒸気の供給開始より５分早
くすることによって、搬送中の発塵量ならびにロータリ
ーチューブドライヤー本体内の付着炭厚みを最小に抑制
できることを確認している。また、調湿炭設備の点検の
ため、調湿炭設備の運転を停止してから数時間で運転再
開する場合は、図４に示すとおり、調湿炭設備の運転停
止前数時間ならびに調湿炭設備の運転再開後数時間、調
湿炭設備への湿炭供給量を増加させることによって、コ
ークス炉へ装入する調湿炭水分が一定に保持され、安定
した調湿炭装入法を実施することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、調湿炭設備の運転開始ならびに運転停止時における
過乾燥炭に起因する粉塵飛散問題や、高水分炭に起因す
るドライヤー本体への付着による熱効率の低下が防止さ
れ、調湿炭設備の安定操業を実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における調湿炭設備運転停止時の湿炭
の供給停止から蒸気供給停止までの時間と、調湿炭払出
量、蒸気圧力、ドライヤー本体出口調湿炭水分の変化の
関係を示すグラフである。

【図２】同じく実施例１における調湿炭設備運転開始時
の湿炭の供給開始から蒸気供給開始までの時間と、調湿
炭払出量、蒸気圧力、ドライヤー本体出口調湿炭水分の
変化の関係を示すグラフである。

【図３】実施例２における調湿炭設備運転停止時の湿炭
の供給停止から蒸気供給停止までの時間と、発塵量、ド
ライヤー本体内の付着層厚の関係を示すグラフである。

【図４】調湿炭設備を数時間運転停止の場合の運転停止
前後の経過時間とドライヤー本体出口調湿炭水分、装入
時調湿炭水分、調湿炭払出量、石炭塔在庫量の関係を示
すグラフである。

【図５】ロータリーチューブドライヤー式調湿炭設備の
系統図である。

【図６】調湿炭設備運転停止時に伝熱管への蒸気の供給
を停止してから湿炭の供給を停止した場合の状況説明図
である。

【図７】調湿炭設備運転停止時に湿炭の供給を停止して
ドライヤー本体内から調湿炭の排出が完了したのち、伝
熱管への蒸気の供給を停止した場合の状況説明図であ
る。

【図８】高水分の湿炭を調湿炭設備へ供給して運転を継
続した場合の時間と、湿炭・調湿炭水分、調湿炭払出
量、熱効率との関係を示すグラフである。

【図９】調湿炭設備運転停止時に湿炭の供給を停止して
ドライヤー本体内から調湿炭の排出が完了したのち、伝
熱管への蒸気の供給を停止した場合と、調湿炭設備運転
開始時に伝熱管への蒸気の供給を開始したのち、湿炭の
供給を開始した場合の経過時間と、蒸気供給量、調湿炭
払出量、調湿炭水分との関係を示すグラフである。

【図１０】調湿炭設備の運転停止ならびに運転開始時の
発塵を抑制するため、運転停止時の蒸気の供給停止なら
びに運転開始時の湿炭の供給開始を早くした場合の経過
時間と、蒸気供給量、調湿炭払出量、調湿炭水分との関
係を示すグラフである。

【図１１】調湿炭設備の運転停止時の蒸気の供給停止な
らびに運転開始時の湿炭の供給開始を最適時間に設定し
た場合の経過時間と、蒸気供給量、調湿炭払出量、調湿
炭水分との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 湿炭ホッパー ２ コンベア ３ 供給フィーダ ４ チューブドライヤー ５ ファン ６ 乾式除塵機 ７ 細粒炭 ８ 排出フィーダ ９ 微粉炭 １０ コークス炉搬送コンベア

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉へ装入する装入炭の水分をロ
   ータリーチューブドライヤーへの湿炭水分および供給量
   ならびに伝熱チューブへの供給蒸気圧力により制御する
   装入炭調湿設備の操業方法において、ロータリーチュー
   ブドライヤー運転開始時には蒸気供給開始より所定時間
   先に湿炭の供給を開始し、ロータリーチューブドライヤ
   ー運転停止時には湿炭供給停止より所定時間先に蒸気の
   供給を停止せしめることを特徴とするコークス炉装入炭
   調湿設備の操業方法。