JP2933775B2 - 予熱乾燥処理時における石炭ダスト加湿処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉等に装入す
る前の石炭に対して予熱乾燥処理を実施することで発生
する石炭ダストに加湿処理を実施して、その石炭ダスト
の回収及び発塵を抑制する石炭ダスト加湿処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年，コークス炉操業において生産性及
び品質向上を目的として、装入炭の予熱乾燥処理が実施
されている。この予熱乾燥処理では、スチーム，排ガ
ス，熱媒等を熱源として乾燥機内で原料炭中の含有水分
を蒸発させて原料炭を水分含有量４〜６％の装入炭にす
ると共に、その蒸発した水蒸気を、空気等からなるキャ
リアガスによって除去している。

【０００３】このとき、上記キャリヤガス中には、水蒸
気と共に多量の微粉状の石炭ダストも入り込んでいるた
め、そのキャリヤガスをバグフィルタ等を備えた集塵機
に通して、該キャリヤガス中の石炭ダストを分離・回収
している。一般に上記回収された石炭ダストは水分含有
率が０〜２％程度に乾燥しているので極めて発塵性が高
く扱いが困難になっており、通常、回収した石炭ダスト
に水を添加し、ミキサーで混練して適度な水分含有率に
加湿処理を実施して発塵を抑え、その後に、予熱乾燥し
た装入炭を運搬するコンベヤのベルト上に排出して回収
している。

【０００４】従来、上記石炭ダストに水分を添加する加
湿処理方法としては、例えば特開昭５５−１０４６２０
号公報や特開昭６３−２５１４９３号公報に記載された
方法が知られている。前者には、集塵機のホッパから一
定量のダストを切り出し、その切り出し量に比例した水
量を添加して石炭ダストを加湿する方法が開示されてい
る。

【０００５】また後者には、乾燥機から排出される排ガ
ス中におけるダスト濃度の推定値または測定値と排ガス
流量とから集塵機で回収されるであろうダスト量を予測
し、その予測値に応じて添加する水量を調整して石炭ダ
ストを加湿する方法が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな加湿処理方法において、前者，即ち特開昭５５−１
０４６２０号公報に記載されている方法にあっては、乾
燥機に供給される原料炭中の水分含有率や原料炭の供給
量の変動に伴い、スチーム等の熱源供給量やキャリヤガ
ス量が調整されるので、集塵機によって集塵されるダス
ト量が一定でない。このため、集塵機から石炭ダストを
一定の切り出し量で排出するためには、集塵機のホッパ
内部に石炭ダストを堆積する必要があるが、集塵機内
は、高温の排ガスが常時流れ込んでいるために高温雰囲
気となっていて、石炭ダストの自然発火等を防止するた
めには集塵機のホッパ内部に堆積することは好ましこと
ではなく、上記石炭ダストの一定量の切り出しは現実に
は困難である。

【０００７】また、後者，即ち特開昭６３−２５１４９
３号公報に記載されている方法にあっては、実際に切り
出されるダスト量ではなく、排ガス中の石炭ダストの推
定値または測定値から予測して水分の添加量を制御して
いるが、上記推定値及び測定値の精度は差ほどよくない
と共に測定位置と切り出し位置との距離的な誤差も加わ
り、実際に集塵機で回収されて排出されるダスト量を正
確に予測することは困難であるために適量の水分の添加
が難しい。

【０００８】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、発生ダスト量の変動にかかわらず実際
に切り出すダスト量をもとに適切な量の水分を添加でき
ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、予熱乾燥処理時における石炭ダスト加湿処理装置
は、石炭を乾燥機で予熱乾燥する際に発生したガスから
集塵機によって分離・回収した石炭ダストに所定量の水
を添加することで、上記石炭ダストを加湿して排出する
加湿処理装置において、集塵機の石炭ダスト排出口に連
通するダストホッパと、そのダストホッパ内に貯留する
石炭ダストの重量を秤量する秤量装置と、ダストホッパ
のゲートに設けられてダストホッパからの石炭ダストの
排出を調整するダスト切り出し装置と、そのダスト切り
出し装置を介してダストホッパに連通するミキサーと、
上記秤量ホッパ及びダスト切り出し装置に接続し、ダス
トホッパ内のダスト量をほぼ一定値に維持するように該
ダスト切り出し装置による石炭ダストの切り出し量を制
御するダスト切り出し量制御手段と、そのダスト切り出
し量制御手段，若しくはダスト切り出し装置からの切り
出し量情報をもとに上記切り出し量に比例した水分量を
ミキサーに供給する加湿水分制御手段とを備えたことを
特徴としている。

【００１０】このとき、石炭ダストが親水性の悪いダス
トの場合には、ミキサーに供給される水分に、その水分
量に比例した親水性を向上させる公知の薬剤を添加する
薬剤添加装置を設けるとよい。また、前記秤量装置の代
わりにレベル計をダストホッパに設置し該ダストホッパ
内の石炭ダストの嵩高を検出してその嵩高情報をダスト
切り出し量制御手段に供給可能にすると共に、上記ダス
ト切り出し量制御手段で、上記石炭ダストの嵩高をほぼ
一定値に維持するようにダスト切り出し装置による石炭
ダストの切り出し量を制御するようにしてもよい。

【００１１】

【作用】集塵機で分離・回収された石炭ダストは排出フ
ィーダ等を介してダストホッパに送給される。そして、
ダストホッパに貯留している石炭ダストの量は、ロード
セル等の秤量装置にて常時測定されて、ダスト切り出し
量制御手段に伝達される。

【００１２】ダスト切り出し量制御手段では、常時入力
している上記ダスト量が一定量に達したことを検知した
時点でロータリバルブ等からなるダスト切り出し装置を
作動させてダストホッパ内の石炭ダストを所定の切り出
し量で排出する。その切り出し量は、ダストホッパ内に
貯留されているダスト量に合わせて増減する。例えば、
ダスト量が一定量を越えて上限設定値に達するようであ
れば切り出し量を増加させる。

【００１３】その切り出し量情報は加湿水分制御手段に
常時伝達されていて、該加湿水分制御手段は、ミキサー
内に切り出された石炭ダストに対してその切り出し量に
応じた量の水分を添加する。これによって、実績の切り
出し量に応じた水分が石炭ダストに添加可能となって、
加湿された石炭ダストの水分含有量を常に最適値に維持
可能になる。

【００１４】また、石炭の性質が親水性の悪い場合に
は、切り出された石炭ダストに水分のみを添加しても均
一に加湿されないので、上記添加する水分に前もって界
面活性剤等の親水性を向上させる公知の薬剤を，水分量
に比例して混入した後にミキサー内の石炭ダストに供給
させることで、石炭ダストの均一な加湿が可能になる。
また、ダストホッパの重量を測定せずに該ダストホッパ
内の石炭ダストに嵩高をレベル計で測定して上記嵩高が
一定になるように制御して上記処理を実施しても同様な
作用を得ることができる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず構成を説明すると、図１に示すように、原料炭を貯
留した原料炭貯蔵ホッパ１のゲート下方に原料炭輸送用
コンベヤ２が配設され、そのコンベヤ２の一端側に乾燥
機３の入口が配設されている。本実施例の乾燥機３とし
ては、例えば回転ドラム型であってドラム内部に多数の
蒸気管が設けられ、蒸気等の熱源により管壁を介して原
料炭を所定水分含有量に乾燥させるものであり、モータ
等の駆動装置３ａによりドラムが回転駆動されるように
なっている。

【００１６】また、乾燥機３の入口側には、該乾燥機３
内にキャリヤガス（空気）を吹き込むキャリヤガスファ
ン４が吹き込み配管４ａを介して接続されて、そのキャ
リヤガスによって乾燥機３内の蒸気や石炭ダストがダク
ト５に排出されるようになっている。その乾燥機３の出
口側には、下側に向かう予熱乾燥された装入炭を排出す
る排出シュート６と、キャリヤガスを排出するダクト５
の一端とが連通している。

【００１７】排出シュート６の出口側には、装入炭搬送
コンベヤ７の上行ベルトが配設されて、該排出シュート
６から排出される予熱乾燥された装入炭が、装入炭搬送
コンベヤ７によってコークス炉等の次工程に運ばれる。
また、上記ダクト５の他端側は集塵機８の吸気口８ａに
連通している。その集塵機８は、内部にバグフィルタが
設置されて、送給されてきたキャリヤガス中のダストを
除去して除塵したガスを排気口８ｂから排出すると共
に、キャリヤガス中から分離した石炭ダストを下側のホ
ッパ部８ｃに落下させるようになっている。その集塵機
８の排気口８ｂは、集塵ファン９を介して排気スタック
１０に連通している。

【００１８】また、集塵機８のホッパ部８ｃの下側はダ
スト排出フィーダ１１の入口に連通し、そのダスト排出
フィーダ１１の出口はダストホッパ１２の装入口に連通
している。そのダスト排出フィーダ１１内には、入って
きた石炭ダストを出口側へ送るスクリューが配設されて
該スクリューは駆動装置１１ａによって回転駆動可能に
なっている。

【００１９】そのダストホッパ１２には、該ダストホッ
パ１２内に貯留している石炭ダストの重量を秤量する秤
量装置であるロードセル１３が設けられ、また、該ダス
トホッパ１２のゲート部には、石炭ダストの切り出し量
の調整が可能なロータリーバルブ１４が設けられて、該
ダストホッパ１２は上記ロータリーバルブ１４を介して
ダストミキサー１５の入口に連通している。そのダスト
ミキサー１５の出口側は装入炭搬送用コンベヤ７の上行
ベルトに向いている。

【００２０】また、上記ロータリーバルブ１４にはバル
ブ駆動装置１６が接続されて、該バルブ駆動装置１６に
よって該ロータリーバルブ１４の回転数が調整されるよ
うになっている。また、上記ロードセル１３は、ダスト
切り出し量制御装置１７に接続して、常時測定している
ダストホッパ１２中の石炭ダストの重量に応じた信号を
該ダスト切り出し量制御装置１７に供給している。

【００２１】そのダスト切り出し量制御装置１７は、ま
た、上記バルブ駆動装置１６に接続して、上記ロードセ
ル１３から入力したダスト量情報に応じて該ロータリー
バルブ１４の回転数を該バルブ駆動装置１６に対して指
令を送出するようになっていて、図２に示すように、設
定されているダスト量の上限値及び下限値の中間値をロ
ードセル１３から入力したときに処理を開始して（ステ
ップ１）、該ロータリーバルブ１４を所定の回転数にし
てダストホッパ１２内に貯留した石炭ダストを所定切り
出し量で排出して該ダストホッパ１２内に貯留する石炭
ダストの量が上記中間値にほぼ維持させるようにする。

【００２２】即ち、ダスト切り出し量制御装置１７は、
ダストホッパ１２内に貯留するダスト量が上記設定され
ている上限値に達すると（ステップ３）該ロータリーバ
ルブ１４の回転数を増加する指令を出し（ステップ
４）、また、該ダスト量が下限値に達すると（ステップ
５）ロータリーバルブ１４の回転数を低減して切り出し
量を少なくしたり閉じて上記中間値に達するまで切り出
しを中止し（ステップ６）、これを繰り返すことでダス
トホッパ１２内のダスト量を一定に維持するように制御
する。

【００２３】また、上記ダストホッパ１２にロータリー
バルブ１４を介して連通するダストミキサー１５の入口
側近傍には、水供給配管１８の一端部が連通している。
その水供給配管１８は途中に薬剤混合用ミキサー１９を
介在し、その他端部を、水流調整弁２０を介して水タン
ク２１に連通している。また、上記薬剤混合用ミキサー
１９には薬剤供給用配管２２が連通している。その薬剤
供給用配管２２は、薬剤流量調整弁２３を介して界面活
性剤を収納した薬剤用タンク２４に連通している。

【００２４】また、上記バルブ駆動装置１６は添加水分
制御装置２５に接続され、その添加水分制御装置２５
は、バルブ駆動装置１６からロータリーバルブ１４の回
転数，即ちダストホッパ１２からのダストの切り出し量
に応じた切り出し量信号を入力し、該切り出し量に比例
した開度指令を水流調整弁２０に送って水流調整弁２０
を所定量だけ開き、水供給配管１８を介してダストミキ
サー１５に石炭ダストの切り出し量に比例した水分量，
即ち、ほぼ水分含有量０パーセントの石炭ダストに水分
含有量が５〜８パーセントとなる水分量だけ添加可能に
なっている。

【００２５】ここで、水供給配管１８，薬剤混合用ミキ
サー１９，水流調整弁２０，水タンク２１，及び添加水
分制御装置２５によて加湿水分制御手段が構成されてい
る。なお、添加水分制御装置２５への切り出し量の情報
は、上記バルブ駆動装置１６の代わりにダスト切り出し
量制御装置１７から入力するように構成してもよい。

【００２６】また、添加水分制御装置２５から水流調整
弁２０に送られる開度指令に応じた開度信号は、薬剤濃
度制御装置２６にも供給される。その薬剤濃度制御装置
２６は、供給された開度信号をもとに添加する水分量に
比例した開度指令を薬剤流量調整弁２３に送り、薬剤供
給用配管２２を介して上記添加する水分量に比例した薬
剤を薬剤混合用ミキサー１９に供給可能になっていて、
該薬剤混合用ミキサー１９によってダストミキサー１５
に供給される水に薬剤が混入可能になっている。

【００２７】ここで、薬剤混合用ミキサー１９，薬剤供
給用配管２２，薬剤流量調整弁２３，及び薬剤濃度制御
装置２６によって薬剤添加装置が構成されている。上記
のような装置においては、原料炭貯蔵ホッパ１から原料
炭が原料炭輸送用コンベヤ２上に切り出され、その原料
炭輸送用コンベヤ２によって搬送されて乾燥機３内に送
られる。

【００２８】乾燥機３内では、送られてきた原料炭を水
蒸気等の熱源によって４〜６パーセントの含有水分量に
なるように調整しながら乾燥して装入炭とし、予熱乾燥
された上記装入炭を排出シュート６を介して装入炭搬送
コンベヤ７上に積み込むと共に、キャリヤガスファン４
から空気等からなるキャリヤガスが乾燥機３内に供給さ
れ、そのキャリヤガスによって原料炭の乾燥により蒸発
した水蒸気や，その乾燥時に発生した石炭ダストをダク
ト５に排出する。

【００２９】ダクト５に送られた石炭ダストを含有する
キャリヤガスは集塵機８に取り込まれ、該集塵機８に装
備されたバグフィルタによって除塵される。除塵された
清浄なガスは集塵ファン９及び排気スタック１０を介し
て大気へ放出される。また、上記バグフィルタによって
キャリヤガス中から分離された石炭ダストは、下方に落
下して集塵機８のホッパ部８ｃを介してダスト排出フィ
ーダ１１に送られて、該ホッパ部８ｃに堆積することは
ない。

【００３０】ダスト排出フィーダ１１に送給された石炭
ダストは、そのままダストホッパ１２に送られ該ダスト
ホッパ１２内に貯留させられる。このとき、上記ダスト
ホッパ１２に貯留しているダスト量は常時ロードセル１
３によって測定され、その情報がダスト切り出し量制御
装置１７に供給されている。

【００３１】ダスト切り出し量制御装置１７は、ロード
セル１３から供給されるダスト量情報が設定されている
上限値及び下限値の中間値を検知した時点（ステップ
１）で石炭ダストの切り出し処理を開始する（ステップ
２）。そして、バルブ駆動装置１６を介してロータリー
バルブ１４を所定回転数にして該ダストホッパ１２内の
石炭ダストをダストミキサー１５へ切り出すと共に、上
記切り出し量に応じた情報がバルブ駆動装置１６から添
加水分制御装置２５に送られて、該添加水分制御装置２
５によって水流調整弁２０が所定量だけ開となり、石炭
ダストの切り出し量に比例した水量を上記ダストミキサ
ー１５に供給する。

【００３２】ダストミキサー１５では、供給された石炭
ダストと添加された水分を混練し所定の加湿ダストを形
成し排気口から装炭搬送コンベヤ７上に積み込む。上記
水分の添加は、実際に切り出されるダスト量に比例した
水分が添加可能になるので、目的とした水分含有量の加
湿ダストを形成可能になる。上記処理において、原料炭
中の水分含有率，処理量，及び性状等の変化によって予
熱乾燥されて形成される装入炭中の水分含有量が一定に
なるように乾燥機３の運転状態は制御されるが、それに
伴って集塵機８で分離・回収される石炭ダストの量が変
動し、ダストホッパ１２に装入されるダスト量と切り出
されるダスト量とが一致しなくなるが、ダストホッパ１
２からの切り出し量を増減することでダストホッパ１２
内の貯留量をほぼ一定に維持する。

【００３３】即ち、ダスト切り出し量制御装置１７が、
ロードセル１３を介して入力するダスト量が設定された
上限値に達したら（ステップ３）切り出し量の増加をバ
ルブ駆動装置１６に指令し（ステップ４）、逆にダスト
量が下限値に達したら（ステップ５）該切り出し量の減
少をバルブ駆動装置１６に指令して（ステップ６）、上
記ダストホッパ１２内のダスト量が一定になるように制
御する。

【００３４】このときにも、上記切り出し量の増減に比
例して添加水分制御装置２５は、上記水流調整弁２０の
開度を変化し、該変動した切り出し量に比例した水分の
添加をするように制御する。なお、発生する石炭ダスト
の親水性が悪いようであれば、薬剤濃度制御装置２６を
作動させ、その薬剤濃度制御装置２６によって、添加水
分制御装置２５による水流制御弁２０の開度指令信号を
入力して、その開度指令に比例した量だけ薬剤流量制御
弁２３を開にして薬剤混合用ミキサー１９に所定量の薬
剤を送給し、該ミキサー１９で添加される水に一定比率
の薬剤を混合し、その薬剤を含有した水をダストミキサ
ー１５に供給して、ダストホッパ１２から切り出された
石炭ダストへの水の混和性を向上させて目的の水分含有
率で石炭ダストが加湿させるようにする。

【００３５】また、上記実施例では、ダストホッパ１２
内のダスト量をロードセル１３によってその重量が一定
になるように制御しているが、ダストホッパ１２内にレ
ベル計を設置し、もってそのダストホッパ１２内の石炭
ダストの嵩高を測定して該嵩高が一定になるようにダス
ト切り出し量制御装置１７で制御しても構わない。ま
た、ダスト排出フィーダ１１を介してダストホッパ１２
に貯留させる石炭ダストが許容以上に高い温度を有する
ようであれば、ダストホッパ１２内を窒素パージするな
どしてダストホッパ１２内に貯留されるダストが自然発
火しないための手段をとる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明は、乾
燥機の運転条件変化に伴い発生ダスト量が変動しても、
常に実際に切り出される石炭ダストに比例した水分量が
添加可能になり最適な水分含有量にダストを加湿するこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の予熱乾燥処理，及び石炭
ダスト加湿処理装置を示す概略構成図である。

【図２】ダスト切り出し量制御装置の処理概要を示す流
れ図である。

【符号の説明】

３ 乾燥機 ８ 集塵機 １２ ダストホッパ １４ ロータリーバルブ １５ ダストミキサー １６ バルブ駆動装置 １７ ダスト切り出し量制御装置 ２０ 水流調整弁 ２３ 薬剤流量調整弁 ２５ 添加水分制御装置 ２６ 薬剤濃度制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷吉 修一 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C10B 57/10 C10L 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石炭を乾燥機で予熱乾燥する際に発生し
   たガスから集塵機によって分離・回収した石炭ダストに
   所定量の水を添加することで、上記石炭ダストを加湿し
   て排出する加湿処理装置において、集塵機の石炭ダスト
   排出口に連通するダストホッパと、そのダストホッパ内
   に貯留する石炭ダストの重量を秤量する秤量装置と、ダ
   ストホッパのゲートに設けられてダストホッパからの石
   炭ダストの排出を調整するダスト切り出し装置と、その
   ダスト切り出し装置を介してダストホッパに連通するミ
   キサーと、上記秤量ホッパ及びダスト切り出し装置に接
   続し、ダストホッパ内のダスト量をほぼ一定値に維持す
   るように該ダスト切り出し装置による石炭ダストの切り
   出し量を制御するダスト切り出し量制御手段と、そのダ
   スト切り出し量制御手段，若しくはダスト切り出し装置
   からの切り出し量情報をもとに上記切り出し量に比例し
   た水分量をミキサーに供給する加湿水分制御手段とを備
   えたことを特徴とする予熱乾燥処理時における石炭ダス
   ト加湿処理装置。
2. 【請求項２】 ミキサーに供給される水分に、その水分
   量に比例した親水性向上用の薬剤を添加する薬剤添加装
   置を設けたことを特徴とする請求項１記載の予熱乾燥処
   理時における石炭ダスト加湿処理装置。
3. 【請求項３】 前記秤量装置の代わりにレベル計をダス
   トホッパに設置し該ダストホッパ内の石炭ダストの嵩高
   を検出してその嵩高情報をダスト切り出し量制御手段に
   供給可能にすると共に、上記ダスト切り出し量制御手段
   で、上記石炭ダストの嵩高をほぼ一定値に維持するよう
   にダスト切り出し装置による石炭ダストの切り出し量を
   制御することを特徴とする請求項１若しくは請求項２記
   載の予熱乾燥処理時における石炭ダスト加湿処理装置。