JP2915259B2 - 石炭の急速加熱法及び冶金用コークス製造方法 - Google Patents
石炭の急速加熱法及び冶金用コークス製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高炉用コークスをコーク
ス炉で製造するにあたり、コークス炉へ装入する原料炭
の事前処理方法にかかわり、特に石炭の急速加熱法及び
冶金用コークスの製造方法に関する。
ス炉で製造するにあたり、コークス炉へ装入する原料炭
の事前処理方法にかかわり、特に石炭の急速加熱法及び
冶金用コークスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】装入炭を乾燥予熱してコークス炉に装入
する予熱炭乾留時の効果としては、乾留所要時間短縮に
よるコークス炉生産能力の増大、装入密度の向上と乾留
中の石炭の軟化溶融層幅の拡大によるコークス化性の改
善向上などが挙げられている。又プレカーボン法による
原料炭の加熱、コークス炉への装入方法が例えばTransa
ction of ISIJ, 1981, Vol．21に発表されている。この
方法は石炭を予熱することによりコークス炉の生産速度
上昇と省エネルギーを目的としており、加熱最終温度も
石炭が全く軟化溶融しない１８０〜２３０℃程度迄であ
る。
する予熱炭乾留時の効果としては、乾留所要時間短縮に
よるコークス炉生産能力の増大、装入密度の向上と乾留
中の石炭の軟化溶融層幅の拡大によるコークス化性の改
善向上などが挙げられている。又プレカーボン法による
原料炭の加熱、コークス炉への装入方法が例えばTransa
ction of ISIJ, 1981, Vol．21に発表されている。この
方法は石炭を予熱することによりコークス炉の生産速度
上昇と省エネルギーを目的としており、加熱最終温度も
石炭が全く軟化溶融しない１８０〜２３０℃程度迄であ
る。
【０００３】一方石炭を急激に加熱する技術分野に石炭
熱分解がある。例えば特開昭６１−１９５１８９号公報
では石炭の熱分解処理方法としてチャー顕熱回収システ
ムが提案されている。即ちこの方法に使用する石炭は揮
発分３０％以上の非粘結性瀝青炭もしくは褐炭であり、
石炭の粒度としては石炭もしくは高温チャーと不活性ガ
スとの直接接触により熱交換する際の、熱交換効率及び
不活性ガスと石炭及びチャーの分離効率の面から５mm以
下とし、又石炭の乾燥及び予熱工程で用いる高温の不活
性ガスを得るために５００〜６５０℃の温度範囲に熱分
解工程の温度を制御する。
熱分解がある。例えば特開昭６１−１９５１８９号公報
では石炭の熱分解処理方法としてチャー顕熱回収システ
ムが提案されている。即ちこの方法に使用する石炭は揮
発分３０％以上の非粘結性瀝青炭もしくは褐炭であり、
石炭の粒度としては石炭もしくは高温チャーと不活性ガ
スとの直接接触により熱交換する際の、熱交換効率及び
不活性ガスと石炭及びチャーの分離効率の面から５mm以
下とし、又石炭の乾燥及び予熱工程で用いる高温の不活
性ガスを得るために５００〜６５０℃の温度範囲に熱分
解工程の温度を制御する。
【０００４】又特開平２−１５１６９０号公報では石炭
の熱分解方法として、石炭粉末と水素供与性溶剤との混
合物を不活性ガス雰囲気中１５０〜３００℃で加熱し膨
潤させた後、不活性ガス又は水素ガス雰囲気中で５００
℃/s以上の昇温速度で５００〜９００℃まで加熱し、保
持し、液状生成物の収率向上を図る提案がある。更に石
炭を加圧成型すると、石炭のコークス化性が向上するこ
とから、成型コークス法が研究されてきた。成型コーク
ス法によると、コークス化性が大幅に改善されるため、
従来の室炉式コークス炉では使用困難な非粘結炭を多量
に使用でき、原料炭使用範囲の大幅拡大が図れる。又塊
の大きさや形状の選択が任意に設定でき、整粒された製
品が得られる利点がある。ところで石炭の種類は一般に
Ｃ含有量によって分類されているが、本明細書において
は、反射率Ｒｏ≦０．８の褐炭、非粘結炭を非微粘結炭
と総称することとする。
の熱分解方法として、石炭粉末と水素供与性溶剤との混
合物を不活性ガス雰囲気中１５０〜３００℃で加熱し膨
潤させた後、不活性ガス又は水素ガス雰囲気中で５００
℃/s以上の昇温速度で５００〜９００℃まで加熱し、保
持し、液状生成物の収率向上を図る提案がある。更に石
炭を加圧成型すると、石炭のコークス化性が向上するこ
とから、成型コークス法が研究されてきた。成型コーク
ス法によると、コークス化性が大幅に改善されるため、
従来の室炉式コークス炉では使用困難な非粘結炭を多量
に使用でき、原料炭使用範囲の大幅拡大が図れる。又塊
の大きさや形状の選択が任意に設定でき、整粒された製
品が得られる利点がある。ところで石炭の種類は一般に
Ｃ含有量によって分類されているが、本明細書において
は、反射率Ｒｏ≦０．８の褐炭、非粘結炭を非微粘結炭
と総称することとする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は原料炭をコー
クス炉で製造する際に、原料炭の乾燥予熱−高温加熱プ
ロセスにおける事前処理により、非微粘結炭の高率配合
を行う石炭の急速加熱法及び冶金用コークスの製造方法
を提供するものである。
クス炉で製造する際に、原料炭の乾燥予熱−高温加熱プ
ロセスにおける事前処理により、非微粘結炭の高率配合
を行う石炭の急速加熱法及び冶金用コークスの製造方法
を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 （１）室式コークス炉へ装入する原料炭を事前に石炭加
熱機により加熱する方法において、前記石炭加熱機によ
る装入炭の加熱の前及び／又は後に分級機能付き気流乾
燥機により装入炭に含まれる０．１mm以下の微粉炭を分
離除去し、前記石炭加熱機に装入される装入炭のうち、
非微粘結炭の含有量を４０〜６０重量％とし、加熱温
度：４００〜４５０℃、３５０〜４５０℃の加熱速度：
５０〜３００℃/sで加熱することを特徴とする石炭の急
速加熱法。
である。 （１）室式コークス炉へ装入する原料炭を事前に石炭加
熱機により加熱する方法において、前記石炭加熱機によ
る装入炭の加熱の前及び／又は後に分級機能付き気流乾
燥機により装入炭に含まれる０．１mm以下の微粉炭を分
離除去し、前記石炭加熱機に装入される装入炭のうち、
非微粘結炭の含有量を４０〜６０重量％とし、加熱温
度：４００〜４５０℃、３５０〜４５０℃の加熱速度：
５０〜３００℃/sで加熱することを特徴とする石炭の急
速加熱法。
【０００７】（２）２００〜３００℃に予熱した装入炭
を前記石炭加熱機に装入することを特徴とする前記
（１）記載の石炭の急速加熱法。 （３）前記（１）又は（２）記載の方法により石炭加熱
機において加熱した前記装入炭を、成型機で固めた後に
コークス炉へ装入することを特徴とする冶金用コークス
製造方法。 （４）前記石炭加熱機による装入炭の加熱の前及び／又
は後に分離除去された０．１mm以下の微粉炭と、（１）
又は（２）記載の方法により石炭加熱機において加熱し
た前記装入炭を混練後、成型機で固めた後にコークス炉
へ装入することを特徴とする冶金用コークス製造方法。（５）前記石炭加熱機による装入炭の加熱の前及び／又
は後に分離除去された０．１mm以下の微粉炭をタールと
混合し造粒した後、請求項３記載の成型機で固めた装入
炭と共にコークス炉へ装入することを特徴とする冶金用
コークス製造方法。
を前記石炭加熱機に装入することを特徴とする前記
（１）記載の石炭の急速加熱法。 （３）前記（１）又は（２）記載の方法により石炭加熱
機において加熱した前記装入炭を、成型機で固めた後に
コークス炉へ装入することを特徴とする冶金用コークス
製造方法。 （４）前記石炭加熱機による装入炭の加熱の前及び／又
は後に分離除去された０．１mm以下の微粉炭と、（１）
又は（２）記載の方法により石炭加熱機において加熱し
た前記装入炭を混練後、成型機で固めた後にコークス炉
へ装入することを特徴とする冶金用コークス製造方法。（５）前記石炭加熱機による装入炭の加熱の前及び／又
は後に分離除去された０．１mm以下の微粉炭をタールと
混合し造粒した後、請求項３記載の成型機で固めた装入
炭と共にコークス炉へ装入することを特徴とする冶金用
コークス製造方法。
【０００８】
【作用】軟化溶融現象を非微粘結炭で発生させた場合、
加熱機内の付着が問題となることがあるが、付着物の分
析より、溶融石炭に微粉炭がチャー化した固形物が付着
し急激に成長することを確認した。そこで本発明におい
ては乾燥予熱機後の石炭捕集サイクロンより出るガスに
微粉炭を同伴させ、高温加熱機をバイパスして混練機前
で高温加熱炭と合流し成型後コークス炉へ装入する。従
って微粉炭のチャー化発生源を事前段階で分離すること
となり、チャー化した固形物付着が解消する。
加熱機内の付着が問題となることがあるが、付着物の分
析より、溶融石炭に微粉炭がチャー化した固形物が付着
し急激に成長することを確認した。そこで本発明におい
ては乾燥予熱機後の石炭捕集サイクロンより出るガスに
微粉炭を同伴させ、高温加熱機をバイパスして混練機前
で高温加熱炭と合流し成型後コークス炉へ装入する。従
って微粉炭のチャー化発生源を事前段階で分離すること
となり、チャー化した固形物付着が解消する。
【０００９】一方石炭を高温ガスで気流加熱する場合、
気流に随伴する微粉石炭の処理が工業的には問題であ
る。本発明においては原料炭をコークス炉へ装入する以
前に石炭加熱機において乾燥し予熱する方法において、
サイクロンあるいはバッグフィルタにて捕集される微粉
をタールと所定割合にて混合し造粒した後成型炭と混合
しコークス炉へ装入するので、成型炭と一定比率で混合
装入することにより、成型炭との形状差を利用してコー
クス炉の装入物嵩密度を制御できる。即ち乾燥機加熱機
後の石炭捕集サイクロンより出るガスに同伴する微粉炭
を分離し例えばパンペレタイザーにより、タールと混練
造粒する。造粒に当っては成型炭と異なる形状（より小
サイズ５〜１０mm）に造粒し、成型炭と混合してコーク
ス炉へ装入することにより、コークス炉内の装入物嵩密
度を容易に高くすることができる。実験によると成型炭
のみのコークス炉嵩密度は０．６５〜０．７であるが、
本発明では０．７５〜０．８に向上した。
気流に随伴する微粉石炭の処理が工業的には問題であ
る。本発明においては原料炭をコークス炉へ装入する以
前に石炭加熱機において乾燥し予熱する方法において、
サイクロンあるいはバッグフィルタにて捕集される微粉
をタールと所定割合にて混合し造粒した後成型炭と混合
しコークス炉へ装入するので、成型炭と一定比率で混合
装入することにより、成型炭との形状差を利用してコー
クス炉の装入物嵩密度を制御できる。即ち乾燥機加熱機
後の石炭捕集サイクロンより出るガスに同伴する微粉炭
を分離し例えばパンペレタイザーにより、タールと混練
造粒する。造粒に当っては成型炭と異なる形状（より小
サイズ５〜１０mm）に造粒し、成型炭と混合してコーク
ス炉へ装入することにより、コークス炉内の装入物嵩密
度を容易に高くすることができる。実験によると成型炭
のみのコークス炉嵩密度は０．６５〜０．７であるが、
本発明では０．７５〜０．８に向上した。
【００１０】本発明においては装入炭のうち非微粘結炭
の含有量を４０〜６０重量％とするが、６０％超ではコ
ークスの連続した気孔壁の生成が期待できない。又４０
％は本発明の実験値から求めたものである。本発明では
３５０〜４５０℃の加熱温度範囲を５０〜３００℃/sの
加熱速度Ｖで急速加熱する。５０℃/s未満では石炭の充
分な軟化溶融ができないし、３００℃/s超では極端な軟
化溶融を生成し、ハンドリング性が著しく不良となる。
又本発明においては石炭乾燥予熱機と石炭高温加熱に、
分級機能付き気流乾燥機、例えばサイクロンを介設して
いる。即ちサイクロンは工業的に粉粒体を含む空気の除
塵装置として用いられるが、本発明においては０．１mm
以下の微粉炭を分離除去するため、その吹込みの風速、
筒の直径を選択する。
の含有量を４０〜６０重量％とするが、６０％超ではコ
ークスの連続した気孔壁の生成が期待できない。又４０
％は本発明の実験値から求めたものである。本発明では
３５０〜４５０℃の加熱温度範囲を５０〜３００℃/sの
加熱速度Ｖで急速加熱する。５０℃/s未満では石炭の充
分な軟化溶融ができないし、３００℃/s超では極端な軟
化溶融を生成し、ハンドリング性が著しく不良となる。
又本発明においては石炭乾燥予熱機と石炭高温加熱に、
分級機能付き気流乾燥機、例えばサイクロンを介設して
いる。即ちサイクロンは工業的に粉粒体を含む空気の除
塵装置として用いられるが、本発明においては０．１mm
以下の微粉炭を分離除去するため、その吹込みの風速、
筒の直径を選択する。
【００１１】０．１mm以下に限定するのは、高温加熱機
における微粉炭の軟化溶融、チャー化を防止するもので
ある。ついで０．１mm以下の微粉炭は、予熱ガスととも
にバッグフィルタを介して回収されるが、バッグフィル
タに代えて湿式電気集塵機を用いてもよい。高温加熱機
は流動床方式、気流層方式いずれをも問わない。又石炭
乾燥予熱温度は２００〜３００℃とする。３００℃超で
は石炭からガスが発生し、２００℃未満では、乾燥予熱
の目的が達成されない。本発明における装入炭の加圧成
型は格別限定されないが、通常用いられるダブルロール
プレスによるブリケッティング法による時は、コークス
化の時、非微粘結炭を安定して均一にとり込む利点があ
る。本発明においては前述の通り０．１mm以下の微粉炭
が装入炭から分離回収されるが、回収された微粉炭はタ
ールとともに高温加熱機を経た装入炭と例えばパドルミ
キサーにより混練される。あるいは上記回収微粉炭はタ
ールとともに例えばパンペレタイザーにより造粒され
る。タールは粗タールを用い、微粉炭重量比で３〜８％
とする。
における微粉炭の軟化溶融、チャー化を防止するもので
ある。ついで０．１mm以下の微粉炭は、予熱ガスととも
にバッグフィルタを介して回収されるが、バッグフィル
タに代えて湿式電気集塵機を用いてもよい。高温加熱機
は流動床方式、気流層方式いずれをも問わない。又石炭
乾燥予熱温度は２００〜３００℃とする。３００℃超で
は石炭からガスが発生し、２００℃未満では、乾燥予熱
の目的が達成されない。本発明における装入炭の加圧成
型は格別限定されないが、通常用いられるダブルロール
プレスによるブリケッティング法による時は、コークス
化の時、非微粘結炭を安定して均一にとり込む利点があ
る。本発明においては前述の通り０．１mm以下の微粉炭
が装入炭から分離回収されるが、回収された微粉炭はタ
ールとともに高温加熱機を経た装入炭と例えばパドルミ
キサーにより混練される。あるいは上記回収微粉炭はタ
ールとともに例えばパンペレタイザーにより造粒され
る。タールは粗タールを用い、微粉炭重量比で３〜８％
とする。
【００１２】
（実施例１）図１に示すフローにおいて、非微粘結炭を
５０％配合した常温の装入炭を予め準備して石炭乾燥予
熱機１０に装入し、水分７〜１０％、温度４００〜６０
０℃の加熱ガスで乾燥予熱した。乾燥予熱機１０の頂部
から微粉炭プラスガスを回収して、サイクロン１５に導
入し、固気分離を行い、約０．１mm以下の微粉炭をバッ
グフィルタ１６で捕集した。
５０％配合した常温の装入炭を予め準備して石炭乾燥予
熱機１０に装入し、水分７〜１０％、温度４００〜６０
０℃の加熱ガスで乾燥予熱した。乾燥予熱機１０の頂部
から微粉炭プラスガスを回収して、サイクロン１５に導
入し、固気分離を行い、約０．１mm以下の微粉炭をバッ
グフィルタ１６で捕集した。
【００１３】ついで乾燥予熱機１０で２００〜３００℃
に予熱された装入炭を石炭高温加熱機１１に装入した。
３５０〜４５０℃に加熱保持された石炭は加熱速度Ｖを
２００℃/sに設定して急速加熱された。ついで装入炭は
バッグフィルタ１６で回収された微粉炭とともにパドル
ミキサー１２で混練され、ついでダブルロールプレス成
型機１３でブリケットに成型され、コークス炉１４で乾
留された。
に予熱された装入炭を石炭高温加熱機１１に装入した。
３５０〜４５０℃に加熱保持された石炭は加熱速度Ｖを
２００℃/sに設定して急速加熱された。ついで装入炭は
バッグフィルタ１６で回収された微粉炭とともにパドル
ミキサー１２で混練され、ついでダブルロールプレス成
型機１３でブリケットに成型され、コークス炉１４で乾
留された。
【００１４】（実施例２）図２に示すフローにおいて、
実施例１の要領に従い、粒径０．１mm以下の微粉炭をバ
ッグフィルタ１６で捕捉回収した。回収された微粉炭は
粗タールとともにパンペレタイザー１７で造粒された。
一方高温急速加熱された石炭はダブルロールプレス１３
でブリケットに成型された。造粒機１７及び成型機１３
の造粒、成型石炭はコークス炉１４で製品となった。小
型気流層石炭予熱試験設備によるチャー付着試験を表１
に示す。
実施例１の要領に従い、粒径０．１mm以下の微粉炭をバ
ッグフィルタ１６で捕捉回収した。回収された微粉炭は
粗タールとともにパンペレタイザー１７で造粒された。
一方高温急速加熱された石炭はダブルロールプレス１３
でブリケットに成型された。造粒機１７及び成型機１３
の造粒、成型石炭はコークス炉１４で製品となった。小
型気流層石炭予熱試験設備によるチャー付着試験を表１
に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】本発明により非微粘結炭の事前加熱処理
が工業的に可能となり、通常単味ではコークスとならな
い非微粘結炭を４０〜６０％装入炭へ混合使用が可能と
なる。又成型炭のみのコークス炉嵩密度に比し、本発明
では大幅に向上可能であり、製品コークスの強度（例え
ばドラム指数）が大きく改善される。
が工業的に可能となり、通常単味ではコークスとならな
い非微粘結炭を４０〜６０％装入炭へ混合使用が可能と
なる。又成型炭のみのコークス炉嵩密度に比し、本発明
では大幅に向上可能であり、製品コークスの強度（例え
ばドラム指数）が大きく改善される。
【図１】本発明の実施例のフロー説明図。
【図２】本発明の他の実施例のフロー説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−252694（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−53587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−247789（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−200486（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−136362（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C10B 57/10 C10B 53/08
Claims (5)
- 【請求項１】 室式コークス炉へ装入する原料炭を事前
に石炭加熱機により加熱する方法において、前記石炭加
熱機による装入炭の加熱の前及び／又は後に分級機能付
き気流乾燥機により装入炭に含まれる０．１mm以下の微
粉炭を分離除去し、前記石炭加熱機に装入される装入炭
のうち、非微粘結炭の含有量を４０〜６０重量％とし、
加熱温度：４００〜４５０℃、３５０〜４５０℃の加熱
速度：５０〜３００℃/sで加熱することを特徴とする石
炭の急速加熱法。 - 【請求項２】 ２００〜３００℃に予熱した装入炭を前
記石炭加熱機に装入することを特徴とする請求項１記載
の石炭の急速加熱法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の方法により石炭加
熱機において加熱した前記装入炭を、成型機で固めた後
にコークス炉へ装入することを特徴とする冶金用コーク
ス製造方法。 - 【請求項４】 前記石炭加熱機による装入炭の加熱の前
及び／又は後に分離除去された０．１mm以下の微粉炭
と、請求項１又は２記載の方法により石炭加熱機におい
て加熱した前記装入炭を混練後、成型機で固めた後にコ
ークス炉へ装入することを特徴とする冶金用コークス製
造方法。 - 【請求項５】 前記石炭加熱機による装入炭の加熱の前
及び／又は後に分離除去された０．１mm以下の微粉炭を
タールと混合し造粒した後、請求項３記載の成型機で固
めた装入炭と共にコークス炉へ装入することを特徴とす
る冶金用コークス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25613793A JP2915259B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 石炭の急速加熱法及び冶金用コークス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25613793A JP2915259B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 石炭の急速加熱法及び冶金用コークス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07109465A JPH07109465A (ja) | 1995-04-25 |
| JP2915259B2 true JP2915259B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=17288422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25613793A Expired - Fee Related JP2915259B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 石炭の急速加熱法及び冶金用コークス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2915259B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4274880B2 (ja) * | 2003-09-11 | 2009-06-10 | 社団法人日本鉄鋼連盟 | 高炉用コークス製造用原料炭の改質・予備処理方法 |
| JP2011037937A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 改質石炭の製造方法 |
| JP6644651B2 (ja) | 2016-07-05 | 2020-02-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 劣質炭の改質方法、及びコークスの製造方法、並びに銑鉄の製造方法 |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP25613793A patent/JP2915259B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07109465A (ja) | 1995-04-25 |
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