JP2762102B2

JP2762102B2 - コークス製造用原料炭の嵩密度向上剤

Info

Publication number: JP2762102B2
Application number: JP1059569A
Authority: JP
Inventors: 滋中井; 功粟谷
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JPH02240194A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、製鉄所等でコークスを製造する際の原料炭
のコークス炉への充填密度を向上することを目的とする
コークス製造用原料炭の嵩密度向上剤に関する。

〈従来の技術〉一般に、コークス強度等の品質は、コークス炉へ装入
する炭種の選択や配合の割合によって著しく影響を受け
るが、それ以外にもコークス炉へ装入する炭の量（嵩密
度）の増加を図ることで改善できることが知られてい
る。また、コークス炉へ装入する嵩密度を向上すること
により、乾留ガス量の低減が図られてエネルギーの節減
になり、更に原料炭中の強粘結炭の配合割合を低減して
コークス価格の低減を図ることができるなどのメリット
も期待できる。

上記したコークス炉に装入する原料炭の嵩密度を向上
するためには、従来より製鉄所等においてA,B,C重油等
の鉱油や製鉄所等で多量に発生する廃油類を原料炭に添
加してコークス炉に装入する所謂オイリング方式が試み
られてきた。

上記したオイリング方式は、石炭粒子表面にオイル被
膜を形成して石炭粒子間の摩擦を減少させてコークス炉
への嵩密度の向上を図るものであり、原料炭の含水分が
６〜８％のように割合少ない場合には、或る程度有効で
ある。

また、原料炭に上記したオイリング方式のオイルにか
わり界面活性剤を添加する方法が、特開昭58−11915号
公報、特開昭56−100892号公報等で報告されている。

上記した原料炭に界面活性剤を添加する方法は、石炭
粒子表面に付着している水の表面張力を下げることによ
り石炭粒子間の潤滑性を得、これによりコークス炉への
嵩密度の向上を図るものである。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、上記したオイリング方式は、原料炭に添加す
るオイルの量が、コークス炉へ装入する原料炭のドライ
ベースに対して、0.2〜0.5％、多い場合には、0.8％に
も達するため、移送ラインにおける着火の危険があり、
また排水中へオイルが混入する問題があり、更には硫黄
や窒素分を比較的多く含むオイルを使用するため、有害
ガス及び刺激臭が発生する等の問題がある。

また、含水分が８％を越える原料炭、特に含水分が10
％以上である原料炭にオイルを添加すると、コークス炉
に装入される原料炭の嵩密度も向上せず、かえって低下
することもあるなどの問題がある。

一方、原料炭に界面活性剤を添加する方法は、界面活
性剤としてアニオン界面活性剤、特にジアルキル（アル
ケニル）スルホコハク酸塩やドデシルベンゼンスルホン
酸塩のようなアルキルベンゼンスルホン酸塩を使用する
ことが行なわれ、従来のオイリング方式に比べ同等以上
の嵩密度を向上する効果が得られる。

しかし、近年コークス炉に装入される原料炭は、微粘
結炭をできるだけ多く配合する試みが盛んになされ、そ
の結果、粒径が1mm以下のような細かな粒子が50％以上
も占めてしまう傾向にあるが、このような原料炭につい
ては上記したようなアニオン界面活性剤を使用しても期
待するほどの嵩密度向上効果が得られないなどの難点が
ある。

例えば、粒径が1mm以下のような細かな粒子が50％以
上も占める原料炭の嵩密度向上効果については、アニオ
ン界面活性剤は、非イオン界面活性剤よりも劣るという
実験結果も報告されている。

そこで、本発明においては、アニオン界面活性剤のう
ち特にジアルキルスルホコハク酸塩を主成分とするコー
クス製造用原料炭の嵩密度向上剤の改良を目的として鋭
意研究の結果、これにポリオキシエチレン（７〜14）ア
ルキル（C12〜18）エーテルを配合することにより粒径
が1mm以下のような細かな原料炭についても充分な嵩密
度向上効果が見られることを見出したのである。

〈課題を解決するための手段〉本発明は上記に鑑み提案されたもので、ポリオキシエチレン鎖を有し、アルキル基の炭素数が
12〜18であり、エチレンオキサイドの付加モル数が７〜
14である非イオン界面活性剤の一種以上とジアルキルスルホコハク酸のナトリウム塩若しくはト
リエタノールアミン塩であるアニオン界面活性剤の一種
以上、とからなり、上記非イオン界面活性剤とアニオン界面活
性剤との割合が重量比において10:1〜1:1であることを
特徴とするコークス製造用原料炭の嵩密度向上剤に関す
るものである。

上記したジアルキルスルホコハク酸のナトリウム塩若
しくはトリエタノールアミン塩としては、アルキル基と
して、２−エチルヘキシル、ｎ−ヘキシル、ｎ−オクチ
ル、ｎ−デシルを挙げることができる。

また、上記した非イオン界面活性剤であるポリオキシ
エチレン（POE）アルキルエーテルとしては、例えば構
成するアルキル基の原料としてドバノール、ダイヤドー
ル等の合成アルコール、セタノール、炭素数12〜18の脂
肪族アルコールを使用したもの等を挙げることができ
る。

前記したように、粒径が1mm以上の比較的大きな石炭
粒子の嵩密度を向上するには、アニオン界面活性剤の添
加が効果的であるが、これらオニオン界面活性剤の中で
もジアルキルスルホコハク酸塩がより有効であり、さら
には上記したジアルキルスルホコハク酸塩中でも、特に
ナトリウム塩及びトリエタノールアミン塩が高い嵩密度
向上効果を有する。

そして、上記したジアルキルスルホコハク酸ナトリウ
ム塩若しくはトリエタノールアミン塩に種々の非イオン
系界面活性剤を配合させた場合、特にPOEアルキルエー
テルとの組み合せが他の非イオン系界面活性剤との組み
合せに比べて著しく嵩密度向上効果を高めるものであ
る。

上記したPOEアルキルエーテルは、構造式Ｒ−Ｏ−(CH₂CH₂O)_n−Ｈで表わされ、上式中のｎは７〜14、Ｒは炭素数12〜18の
アルキル基であり、上記したPOEアルキルエーテルは、
例えば炭素数12〜18の合成アルコールを原料として合成
することができる。

上記したPOEアルキルエーテルのジアルキルスルホコ
ハク酸ナトリウム塩若しくはトリエタノールアミン塩に
対する配合割合は、重量比において10:1〜1:1の範囲が
良好で、この範囲を外れると嵩密度向上効果が減少す
る。

一方、前記したように粒系が1mm以下の細かな石炭粒
子の嵩密度を向上するには、一般にアニオン界面活性剤
よりも非イオン界面活性剤の方が効果的であり、非イオ
ン界面活性剤の中でもPOEアルキルエーテルがより効果
的である。

そして、本発明のジアルキルスルホコハク酸ナトリウ
ム塩若しくはトリエタノールアミン塩とPOEアルキルエ
ーテルとからなる嵩密度向上剤を粒径が1mm以下の原料
炭に添加して嵩密度を測定したところ、POEアルキルエ
ーテル単独を嵩密度向上剤として使用した場合より良好
な嵩密度向上効果を有することを確認することができ
た。従って、上記した本発明の嵩密度向上剤は、粒径の
大きな原料炭のみでなく粒径の細かな原料炭に対しても
良好な嵩密度向上効果を有するものである。

本発明の嵩密度向上剤の添加量は、コークス炉に装入
する原料炭のドライ量に対して20ppm程度以上でよく、
好ましくは200〜1000ppmの添加で満足すべき嵩密度向上
効果が得られる。

添加方法としては、コークス製造用原料炭の混合、粉
砕、炉装入の原料炭移送ラインのいずれかで、本発明の
嵩密度向上剤を単独または適宜水に希釈してスプレー等
で添加する方法を挙げることができる。

特別な例として従来のオイリング方式に相当する油の
中へ懸濁、分散させても充分な効果が得られる。

また、上記した本発明の嵩密度向上剤を水に加える
際、或いはこれらの溶液を保存中に、ゲル化現象を生じ
ることもあるが、エチレングリコールを添加すると嵩密
度向上剤を水に短時間に溶解させることができる。従っ
て、作業現場において薬品供給タンク、供給配管等の洗
浄をより簡単に行なうことができる。この場合、エチレ
ングリコールの添加量は、嵩密度向上剤に対して10〜40
wt％が適当である。嵩密度向上剤を水で希釈して使用す
る場合、15〜40wt％水溶液として使用することが適当で
あるが、これをさらに水で２〜数倍に希釈し使用するこ
とにより原料炭に対する嵩密度向上剤の添加が均一化さ
れ、より良好な嵩密度向上効果が得られ、また、添加量
の減少が期待される。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明の嵩密度向上剤を原料炭
に添加するだけで嵩密度向上効果が得られるが、特に、
粒子径が1mm以下のような細かな粒子を多量に含有する
原料炭においても、従来の嵩密度向上剤に比べ、著しく
高い嵩密度向上効果を得ることができる。

従って、本発明の嵩密度向上剤を使用することによ
り、粒径の細かな石炭粒子或いは銘柄の粗悪な低・微粘
結炭を多く含むコークス用原料炭を使用する場合におい
ても常に安定した運転条件でコークスの製造ができる。

また、本発明の嵩密度向上剤は、原料炭に滑性を付与
し、ホッパーやベルトコンベアなどのハンドリング設備
における付着、固着防止等の効果をも合せもつものであ
る。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を示す。

実施例１ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸トリエタノール
アミン 10部 POE（12）ドデシルエーテル 10部実施例２ジ−ｎ−オクチルスルホコハク酸ナトリウム 10部 POE（12）オレイルエーテル 15部実施例３ジ−ｎ−ヘキシルスルホコハク酸ナトリウム２部 PEO（10）ドバノールエーテル 16部実施例４ジ−ｎ−デシルスルホコハク酸トリエタノールアミン５
部 PEO（10）ドバノールエーテル 20部実施例５ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム10部 PEO（10）セタノールエーテル 30部実施例６ジ−ｎ−オクチルスルホコハク酸トリエタノールアミン
10部 PEO（10）セタノールエーテル 20部比較例１Ａ重油比較例２ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム比較例３ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム比較例４ POE（12）ドデシルエーテル比較例５ POE（10）ソルビタン脂肪酸エステル比較例６ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸トリエタノール
アミン 20部 POE（12）ドデシルエーテル 10部比較例７ POE（12）ノニルフェノールエーテル（嵩密度向上効果の測定１）上記した本発明の嵩密度向上剤の実施例１〜６及び比
較例１〜７を、以下に示す供試炭に各々配合し、嵩密度
を測定した。

［供試炭］供試炭は、カナダ産クインテット単味を試験に先立っ
て篩分け、６〜3mmのものを20重量％、３〜1mmのものを40重量％、 1mm以下のものを40重量％、の割合で再配合したものを使用した。

［測定方法］内径67mm、外径72mm、高さ500mmの下端を密閉した円
筒状のステンレス製容器Ａの上端部から、ドライ重量70
0g相当、含水率８％、10％、12％の供試炭（炭種：カナ
ダ産クインテット単味）に実施例１〜６及び比較例１〜
７を添加したものを万遍なく均一に落下充填させ、表面
を注意して平面にならし、充填高さを読み取った。

ここで、実施例１〜６及び比較例１〜７は比較例１を
除いて各配合品を水に溶解して30wt％溶液として使用し
た。

次に、第１図に示すようなタッピング装置Ｂを使用し
て容器Ａをタッピング高さｈ（70mm）まで持ち上げて５
回タッピングした後充填高さを読み取り、嵩密度をdry
−coal g/cm₃値として下式より算出した。

この試験を３回繰り返して行ない、嵩密度の平均値を
求めた。また、嵩密度向上剤の無添加供試炭についても
同様な試験を行ない、嵩密度の平均値を求め、結果を表
１に示した。

尚、供試炭に対する実施例１〜６及び比較例１〜７の
添加量は、各配合品の純分に換算した値を示す。

（嵩密度向上効果の測定２）次に、下記の供試炭について実施例１〜６及び比較例
１〜７の嵩密度向上剤を使用して、前記した嵩密度向上
効果の測定１と同様な装置と方法により測定して判定を
行なった。

嵩密度向上剤無添加の供試炭についても同様に測定し
た。

［供試炭］供試炭は、カナダ産クインテット単独を試験に先立っ
て、篩分けして、1mm以下の粒径のものだけを使用し
た。

この結果を表２に示した。

（嵩密度向上効果の測定３）また、下記の供試炭について実施例１〜６及び比較例
１〜７の嵩密度向上剤を使用して、前記した嵩密度向上
効果の測定１と同様な装置と方法により測定した判定を
行なった。

［供試炭］炭種A:カナダ産クインテット単独を試験に先立って、篩
分けして、3mm以下のものを使用した。

炭種B:カナダ産クインテット60％、アメリカ産ドラモン
ド40％の混合炭を試験に先立って、篩分けして、3mm以
下のものを使用した。

この結果を表３に示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例における嵩密度測定方法を示
す側面図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオキシエチレン鎖を有し、アルキル基
の炭素数が12〜18であり、エチレンオキサイドの付加モ
ル数が７〜14である非イオン界面活性剤の一種以上とジアルキルスルホコハク酸のナトリウム塩若しくはトリ
エタノールアミン塩であるアニオン界面活性剤の一種以
上とからなり、上記非イオン界面活性剤とアニオン界面活性
剤との割合が、重量比において10:1〜1:1であることを
特徴とするコークス製造用原料炭の嵩密度向上剤。