JP3176785B2 - Manufacturing method of coke for blast furnace - Google Patents

Manufacturing method of coke for blast furnace

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JP3176785B2 JP26759293A JP26759293A JP3176785B2 JP 3176785 B2 JP3176785 B2 JP 3176785B2 JP 26759293 A JP26759293 A JP 26759293A JP 26759293 A JP26759293 A JP 26759293A JP 3176785 B2 JP3176785 B2 JP 3176785B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高炉用コークスの製造
方法に関する。より詳しく述べると、本発明は、生産性
の向上、省エネルギー性の向上、設備コストの削減、環
境汚染性の低減ならびに原料石炭の多様化への対応を図
る高炉用コークスの製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing blast furnace coke. More specifically, the present invention relates to a method for producing blast furnace coke for improving productivity, improving energy saving, reducing equipment costs, reducing environmental pollution, and responding to diversification of raw coal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、高炉用コークスは、例えば、図5
に概略示すような構成を有する装置を用いて製造されて
いる。すなわち、まず、予め微粉砕され粒度調整された
石炭が、乾留炉50上にある装入車51へと一定量積み
込まれ、乾留炉の炭化室52へと、該炭化室52上部の
装入口53から装入される。装入時の石炭の温度は常温
(20〜30℃)である。乾留炉50では、炭化室52
の下部にある耐火煉瓦製の蓄熱室54で予熱された空気
および貧ガスあるいは富ガス(予熱されない)が、上部
に立ち上がり、燃焼室55で燃焼される。このときのフ
リュー温度は、通常1200〜1350℃程度である。
上記炭化室52と燃焼室55とは、珪石煉瓦製の壁面で
区画されて交互に配置されており、燃焼室55の燃焼熱
が珪石煉瓦を通して炭化室52内の石炭に伝えられる。
炭化室52における乾留は、石炭が1000℃程度に加
熱されるまで行なわれる。その後炭化室53の両側の炉
蓋が開けられ、押出機56に設置されたラック57によ
り、生成した赤熱状コークスが押し出される。押出され
たコークスはコークスガイド車58の格子を通ってコー
クバケット59へと積載された後に、電車(図示せず)
でコークス乾式消火塔(CDQ)60へと導かれ、CD
Q60内で不活性ガスと接触させて200℃程度まで冷
却され、取出される。
2. Description of the Related Art Conventionally, coke for a blast furnace is, for example, shown in FIG.
It is manufactured using an apparatus having a configuration as schematically shown in FIG. That is, first, a predetermined amount of coal that has been finely pulverized and adjusted in particle size is loaded into a charging vehicle 51 on a carbonization furnace 50 in a fixed amount, and is charged into a carbonization chamber 52 of the carbonization furnace and a charging port 53 above the carbonization chamber 52. It is charged from. The temperature of the coal at the time of charging is room temperature (20 to 30 ° C.). In the carbonization furnace 50, the carbonization chamber 52
The air and the poor gas or rich gas (not preheated) preheated in the refractory brick heat storage chamber 54 at the lower part rise up to the upper part and are burned in the combustion chamber 55. The flue temperature at this time is usually about 1200 to 1350 ° C.
The carbonization chambers 52 and the combustion chambers 55 are partitioned by wall surfaces made of silica stone bricks and arranged alternately, and the heat of combustion in the combustion chambers 55 is transmitted to the coal in the carbonization chambers 52 through the silica bricks.
Dry distillation in the carbonization chamber 52 is performed until the coal is heated to about 1000 ° C. Thereafter, the furnace lids on both sides of the carbonization chamber 53 are opened, and the generated red-hot coke is extruded by the rack 57 installed in the extruder 56. The extruded coke passes through a grid of a coke guide wheel 58 and is loaded on a coke bucket 59, and then a train (not shown)
Led to the coke dry fire tower (CDQ) 60
In Q60, it is brought into contact with an inert gas, cooled to about 200 ° C., and taken out.

【0003】このような乾留プロセスにおいて、石炭は
熱伝導率が極めて小さいので、熱は炭化室52の両側壁
から中心部に向って徐々に伝熱し熱分解が起る。従来、
炭化室の炉壁近傍と炉中心部とでは、大きな温度差が生
じており、石炭装入後かなりの時間、例えば10時間程
経過し、炉壁近傍部においては石炭が800〜1000
℃に達しコークス化した状態にあっても、炉中心部の石
炭温度は未だ200〜300℃程度というものであっ
た。このように、乾留炉50における石炭の平均の昇温
温度は3〜5℃/分と非常に遅いため、乾留時間として
14〜20時間程度と長持間を要し、通常コークス品質
の均一化のために乾留時間の後に1〜3時間程度の置時
間を設けており、生産性および消費エネルギーの面で問
題の大きいものであった。
[0003] In such a carbonization process, since coal has extremely low thermal conductivity, heat is gradually transferred from both side walls of the carbonization chamber 52 toward the center, and thermal decomposition occurs. Conventionally,
There is a large temperature difference between the vicinity of the furnace wall of the coking chamber and the center of the furnace, and a considerable time, for example, about 10 hours, has elapsed after charging the coal.
Even though the temperature reached ℃ and the coke was formed, the temperature of the coal at the center of the furnace was still about 200 to 300 ℃. As described above, since the average heating temperature of coal in the dry distillation furnace 50 is very slow, 3 to 5 ° C./min, it requires a long lasting time of about 14 to 20 hours as a dry distillation time, and usually, the coke quality is uniform. For this reason, a resting time of about 1 to 3 hours is provided after the carbonization time, which is problematic in terms of productivity and energy consumption.

【0004】また乾留炉からの排ガスおよびCDQに接
続された電力及び蒸気発生用ボイラーからの排ガス中に
含まれるNOx 、あるいは炭化室壁からのリーク等によ
るおよび電力及び蒸気発生用ボイラーからの排ガス中に
含まれるSOx の大気中への放出量は、環境対策上から
削減することが望まれている。
[0004] exhaust gas from the exhaust gas and NO x contained in the exhaust gas from the connected power and steam generation boiler CDQ or by leakage or the like from the carbonization chamber wall and the power and steam generation boiler, from dry distillation furnace emission into the atmosphere of the SO x contained in the, it is desired to reduce the environmental measures.

【0005】さらに、このような従来法における高炉用
コークス原料としては、高炉用コークスの品質制約の面
から強粘結炭が中心であり、炭種拡大の柔軟性に欠ける
ものであった。すなわち、非粘結炭は粘結炭に比べ安価
であり地球上に多量に存在するため、コークス原料とし
ての使用割合を増大させることは資源上重要な課題であ
るが、上記のような従来法においてコークス原料の一部
として非粘結炭を少量でも使用すると、非粘結炭は粘結
性に乏しいため、コークス強度が著しく劣化してしまう
ことになった。
Further, as the coke raw material for the blast furnace in the conventional method, hard coking coal is mainly used in view of the quality constraint of the coke for the blast furnace, and the coke raw material lacks flexibility in expanding the types of coal. That is, since non-coking coal is inexpensive compared to coking coal and exists in large quantities on the earth, it is an important resource issue to increase the use ratio as a coke raw material. However, when a small amount of non-coking coal is used as a part of the coke raw material, the coking strength of the non-coking coal is poor because the non-coking coal has poor caking properties.

【0006】乾留時間は、炉幅を狭くすれば短縮される
が、1室当りの装入炭量も減るのでそれだけ炉の処理能
力に影響する。1日当りの処理能力を増加させるために
は、炉幅は400〜450mm程度が適当であるといわ
れている。一方、炉長を長くとることは、水平方向の均
一加熱の問題およびコークスの窯出しが困難となるとい
う問題が起きる。従って炉高を高くすることにより処理
能力を増大させることが通常行なわれているが、この場
合においても炭化室上下の温度差の問題、炉体強度の問
題等があり、このような変更のみでは、生産性向上のた
めの十分な解決策とはならない。
[0006] The carbonization time can be shortened by reducing the furnace width, but the amount of coal charged per room is also reduced, which affects the processing capacity of the furnace. It is said that a furnace width of about 400 to 450 mm is appropriate for increasing the processing capacity per day. On the other hand, when the furnace length is increased, there arises a problem of uniform heating in the horizontal direction and a problem that it is difficult to remove coke from the kiln. Therefore, it is usual to increase the processing capacity by increasing the furnace height, but also in this case, there is a problem of a temperature difference between the upper and lower portions of the carbonization chamber, a problem of the furnace body strength, and the like. However, it is not a sufficient solution for improving productivity.

【0007】また、乾留時間はフリュー温度を高くすれ
ば短くなるが、レンガ材質上の制約があり温度が上げら
れない。
[0007] The carbonization time can be shortened by increasing the flue temperature, but the temperature cannot be increased due to restrictions on the material of the brick.

【0008】このような高炉用コークスの製造におい
て、乾留時間を短縮する方法として、装入炭を乾留炉に
装入する前に、例えば気流加熱方式において100〜2
00℃程度に乾燥予熱することが知られている。このよ
うな方法によれば、通常の水分を含む石炭に比べて乾留
炉に装入する石炭の嵩密度を約10%上昇させることが
でき、これにより乾留時間は通常の石炭を装入した場合
と比べて約30%減少させることができる。なお、近年
の乾留炉の熱効率の向上により、この予熱に要するエネ
ルギーとその後の乾留に要するエネルギーとの合計は、
常温にて乾留炉に装入した場合において乾留に要するエ
ネルギーと比べて、ほとんど変わらないかあるいは若干
低いものとなるが、その工業的効果は低いものである。
In the production of such coke for blast furnaces, as a method of shortening the carbonization time, before charging the coal into the carbonization furnace, for example, 100 to 2 times in a gas stream heating system.
It is known to preheat to about 00 ° C for drying. According to such a method, the bulk density of coal charged into the carbonization furnace can be increased by about 10% as compared with coal containing normal moisture, and thus the carbonization time can be increased when ordinary coal is charged. Can be reduced by about 30%. In addition, due to the improvement in thermal efficiency of the carbonization furnace in recent years, the sum of the energy required for this preheating and the energy required for the subsequent carbonization is:
The energy required for carbonization when charged into a carbonization furnace at room temperature is almost the same or slightly lower than the energy required for carbonization, but its industrial effect is low.

【0009】また、特開昭58−122982号公報に
は、非粘結炭約40〜80重量%及び粘結炭約60〜2
0重量%からなる石炭を静水圧力約1〜15atomの
下300〜530℃の所定温度まで急速に加熱して軟化
溶融させ、さらに20kg/cm2 以上の圧力を加えて
熱間成型すると共にその温度で1時間以内保持し、引続
きシャフト炉で約12℃/分以下の昇温速度で約700
〜1000℃の最高乾留温度に昇温させ次いで300℃
以下まで連続的に冷却するプロセスが提唱されている。
これにより乾留炉内での石炭のヒートパターンの各部位
における差を減少させ、品質の均一なコークスを製造し
ようとするものであり、かつ製造に要する時間の短縮化
を図ろうとするものである。また急速加熱により非粘結
炭の粘結性を増大させ、コークス原料としての非粘結炭
の使用割合を高めようとするものである。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-122982 discloses that about 40 to 80% by weight of non-coking coal and about 60 to 2% of coking coal.
Coal consisting of 0% by weight is rapidly heated to a predetermined temperature of 300 to 530 ° C. under a hydrostatic pressure of about 1 to 15 atm to soften and melt, and is further subjected to hot forming by applying a pressure of 20 kg / cm 2 or more. For less than 1 hour, and then in a shaft furnace at a heating rate of about 12 ° C./min or less for about 700
Up to 1000 ° C maximum carbonization temperature then 300 ° C
A continuous cooling process has been proposed to:
This aims to reduce the difference in the heat pattern of the coal in each part in the carbonization furnace, to produce coke of uniform quality, and to shorten the time required for the production. Further, it is intended to increase the caking properties of the non-caking coal by rapid heating and increase the use ratio of the non-caking coal as a coke raw material.

【0010】しかしながらこの方法においては、得られ
るコークス粒度が均一なもので従来の粒度分布を持つコ
ークスが得らえない。
[0010] However, in this method, the obtained coke has a uniform particle size and coke having the conventional particle size distribution cannot be obtained.

【0011】さらに特開平2−194087号公報にお
いては、フリュー温度を1150℃から1350℃の範
囲に設定し、炭化室中心部のコークス温度が最低700
〜900℃の範囲内に到達した時点で窯出しを行ないC
DQに装入し、コークスが装入された直後に、CDQの
プレチャンバー内に空気を導入し、プレチャンバー内で
主にコークスから発生するガスを燃焼させることによ
り、少なくとも900℃以上の温度にコークスを加熱し
て焼成することを特徴とする方法が提唱されている。該
方法は、低温で窯出することにより乾留炉における乾留
時間の短縮および使用熱量の低減化を図り、そして低温
で窯出されたコークスの品質は、CDQのプレチャンバ
ー内で加熱焼成を行なうことによって従来のものとほぼ
同様の物理化学的性状を保証しようするものである。し
かしながら、前記したように通常の石炭を装入した場
合、石炭装入後かなりの時間、例えば10時間程経過し
た後にあっても、炭化室中心部の石炭温度は未だ200
〜300℃程度というものであり、炭化室中心部の石炭
温度が700℃〜900℃に達するまでには相当の時間
を有し、その後にCDQのプレチャンバーで焼成するこ
とを考慮すれば、このような方法のみでは、生産性およ
び消費エネルギーの面で、従来の方法と比較しての利点
は少ないものである。
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-194087, the flue temperature is set in the range of 1150 ° C. to 1350 ° C., and the coke temperature at the center of the
When the temperature reaches the range of ~ 900 ° C, the furnace is discharged and C
Immediately after the coke is charged into the DQ, air is introduced into the pre-chamber of the CDQ, and the gas mainly generated from the coke is burned in the pre-chamber, so that the temperature is at least 900 ° C. or higher. A method characterized by heating and firing coke has been proposed. The method aims to shorten the carbonization time and reduce the amount of heat used in the carbonization furnace by firing at a low temperature, and the quality of the coke fired at a low temperature is determined by heating and firing in a CDQ pre-chamber. Thus, the same physicochemical properties as those of the prior art are guaranteed. However, when ordinary coal is charged as described above, the coal temperature in the center of the carbonization chamber is still 200 hours even after a considerable time after charging coal, for example, about 10 hours.
300300 ° C., and it takes a considerable time for the coal temperature at the center of the carbonization chamber to reach 700 ° C. to 900 ° C., and considering that it is then fired in a pre-chamber of CDQ, Such a method alone has little advantage in terms of productivity and energy consumption as compared with the conventional method.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、上
記したような従来技術における問題点を解決できる改良
された高炉用コークスの製造方法を提供することを目的
とするものである。本発明はまた、生産性の向上および
省エネルギー性の向上を図り、さらに原料炭として非粘
結炭の使用を可能とし、併せて、設備コストの削減、環
境汚染性の低減を達し得る高炉用コークスの製造方法を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an improved method for producing blast furnace coke which can solve the above-mentioned problems in the prior art. The present invention also aims to improve productivity and energy savings, and further enables the use of non-coking coal as a raw coal, and at the same time, reduces blast furnace coke which can reduce equipment costs and reduce environmental pollution. It is an object of the present invention to provide a method for producing the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記諸目的は、急速加熱
による石炭の粘結性を改善、低温乾留、その後の酸化性
ガスでの部分燃焼による低温コークスの熱改質と冷却工
程を一体化した製造方法により解決される。
SUMMARY OF THE INVENTION The above objects are to improve the cohesiveness of coal by rapid heating, to integrate low-temperature coke thermal reforming and cooling process by low-temperature carbonization and subsequent partial combustion with oxidizing gas. It is solved by the manufacturing method described.

【0014】すなわち本発明は、(1)原料石炭の軟化
開始温度をTs とした場合に、石炭をその温度tがTs
>t≧(Ts −50)の温度域にある所定温度となるま
で1×102 〜1×106 ℃/分の加熱速度で急速加熱
し、次いで、上記温度域を保持した状態で0.1〜10
00kg/cm2 の圧力で熱間成型した後、乾留炉へ装
入して、600〜900℃の温度まで乾留し、その後、
乾留炉より窯出されたコークスを、酸化性ガスと接触さ
せ部分燃焼により少なくとも900℃まで加熱する方法
である。
[0014] That is, the present invention provides (1) the initial softening temperature of the raw coal in the case of the T s, the coal temperature t is T s
> T ≧ (T s -50) Rapid heating is performed at a heating rate of 1 × 10 2 to 1 × 10 6 ° C./min until a predetermined temperature in a temperature range is reached. .1 to 10
After hot-forming at a pressure of 00 kg / cm 2 , it is charged into a carbonization furnace and carbonized to a temperature of 600 to 900 ° C.
In this method, coke discharged from a carbonization furnace is brought into contact with an oxidizing gas and heated to at least 900 ° C. by partial combustion.

【0015】本発明はまた、(2)石炭をその温度tが
s >t≧(Ts −50)の温度域内にある所定温度と
なるまで1×102 〜1×106 ℃/分の加熱速度で急
速加熱し、次いで、乾留炉へ装入して、600〜900
℃の温度まで乾留し、その後、乾留炉より窯出されたコ
ークスを、酸化性ガスと接触させ部分燃焼により少なく
とも900℃まで加熱する方法である。
According to the present invention, (2) the coal is cooled to 1 × 10 2 to 1 × 10 6 ° C./min until the temperature t reaches a predetermined temperature within a temperature range of T s > t ≧ (T s -50). Rapid heating at a heating rate of, then charged into a carbonization furnace, 600-900
In this method, coke discharged from a carbonization furnace is brought into contact with an oxidizing gas and heated to at least 900 ° C. by partial combustion.

【0016】なお、本明細書における石炭の「軟化開始
温度」(Ts )とは、急速加熱型プラストメーターによ
り1×102 〜1×106 ℃/分以上の加熱速度で測定
される軟化開始温度である。また、乾留炉における石炭
の温度は、特に断りのない限り、コークス炉中心部位の
石炭の温度を示すものである。
The "softening start temperature" (T s ) of coal in the present specification is defined as softening measured by a rapid heating type plastometer at a heating rate of 1 × 10 2 to 1 × 10 6 ° C./min or more. Starting temperature. The temperature of the coal in the carbonization furnace indicates the temperature of the coal in the central part of the coke oven unless otherwise specified.

【0017】[0017]

【作用】石炭の乾留反応は、石炭→メタプラスト→セミ
コークスという逐次反応よりなるものと想定される。
「メタプラスト」とは石炭が解重合した低分子物質であ
り、石炭の軟化の原因となるものである。ここで石炭か
らメタプラストへの変態反応(メタプラスト生成反応)
をk1 反応と、またメタプラストからセミコークスへの
変態反応(メタプラスト消失反応)をk2 反応とする。
石炭を加熱していくとこれらのk1 およびk2 反応が逐
次起って石炭はコークス化していくが、反応過程におい
て、k1 反応により生成するメタプラストが、次のk2
反応による消滅速度との兼ね合いで、図2に示すよう
に、ある温度域において、ある濃度で存在することとな
る。そしてこれが原因となって石炭は軟化し粘結性を示
すことになる。
[Action] The carbonization reaction of coal is assumed to consist of a sequential reaction of coal → metaplast → semi-coke.
“Metaplast” is a low-molecular substance obtained by depolymerizing coal and causing softening of coal. Here, transformation reaction from coal to metaplast (metaplast formation reaction)
And the k 1 reaction, also transformation reaction to semi-coke (Metapurasuto loss reaction) and k 2 reaction from Metapurasuto.
These k 1 and k 2 reaction As you heat the coal is occurred sequentially coal continue to coking, in the reaction process, is Metapurasuto produced by k 1 reaction, the following k 2
As shown in FIG. 2, depending on the extinction rate due to the reaction, a certain concentration exists in a certain temperature range. This causes the coal to soften and exhibit caking properties.

【0018】従来、常温の石炭を乾留炉内に装入した場
合、その加熱温度は3〜10℃/分程度であったもの
を、本発明においては、1×102 〜1×106 ℃/分
以上の加熱速度として、石炭を急速に加熱する。石炭を
急速に加熱すると、各温度において上記k1 反応が起こ
る時間が短くなるため、反応が十分に進まないうちに温
度が上昇する。その結果、石炭を急速に加熱すると、メ
タプラストが急激に発現する温度域が存在することとな
る。従って、メタプラストが多量に存在し、かつ、その
メタプラストは通常の加熱速度より高温側で生成するた
め、より低い粘度を持つことになり、粘結性が向上す
る。なお、粘結炭と比べて非粘結炭の方が急速加熱によ
る影響を受けやすい。また、急速加熱することにより、
タールやガスの単位時間当りの発生速度が大きくなり、
このため、石炭粒子内での拡散速度の制約から、石炭粒
子内のタール濃度が大きくなる。急速加熱による粘結性
向上には、この現象も寄与している。
Conventionally, when ordinary-temperature coal was charged into a carbonization furnace, the heating temperature was about 3 to 10 ° C./min, but in the present invention, it is 1 × 10 2 to 1 × 10 6 ° C. The coal is heated rapidly with a heating rate of at least per minute. When the coal is heated rapidly, the time at which the above-mentioned k 1 reaction occurs at each temperature is shortened, and the temperature rises before the reaction proceeds sufficiently. As a result, when the coal is heated rapidly, there is a temperature range in which the metaplast rapidly appears. Therefore, since a large amount of metaplast is present and the metaplast is generated at a higher temperature than a normal heating rate, the metaplast has a lower viscosity, and the caking property is improved. Non-coking coal is more susceptible to rapid heating than coking coal. Also, by rapid heating,
The rate of generation of tar and gas per unit time increases,
For this reason, the tar concentration in the coal particles increases due to the restriction of the diffusion rate in the coal particles. This phenomenon also contributes to the improvement of the caking property by rapid heating.

【0019】しかして、本発明においては、このような
急速加熱により石炭の温度tがTs>t≧(Ts −5
0)の温度域内にある所定温度、すなわち軟化溶融開始
直前の状態となるまで加熱する。上記したような急速加
熱によりそのまま高温、例えば軟化開始温度以上の温度
まで加熱し、軟化溶融状態までもっていくと、メタプラ
ストの消滅反応であるk2 反応の反応速度を早めること
となり、k1 反応により生成するメタプラストが消滅し
セミコークス化してしまうため、乾留炉に装入した際に
すでに粘結性の向上に寄与するメタプラストの濃度が低
下してしまい、所望のコークス強度が望めなくなってし
まう。本発明においては、軟化開始温度直前のメタプラ
ストが生成しかけている状態まで急速加熱し、乾留炉装
入後においてメタプラスト濃度が最大になるような状態
とする。
Thus, in the present invention, the temperature t of the coal is set to T s > t ≧ (T s −5) by such rapid heating.
Heating is performed until a predetermined temperature within the temperature range of 0), that is, a state immediately before the start of softening and melting is reached. As a high temperature by rapid heating as described above, for example by heating to the softening initiation temperature or higher and bring up softened molten, it will provide a faster reaction rate of the k 2 reaction is annihilation of Metapurasuto, by k 1 reaction Since the generated metaplast disappears and becomes semi-coke, the concentration of the metaplast which already contributes to the improvement of the cohesion when charged into the carbonization furnace is reduced, and the desired coke strength cannot be expected. In the present invention, rapid heating is performed until metaplast is about to be generated immediately before the softening start temperature, and the state is such that the metaplast concentration becomes maximum after charging in the carbonization furnace.

【0020】さらに本発明においては、このように軟化
開始温度直前まで急速加熱された石炭を、必要に応じ
て、その温度を維持しつつ熱間成型する。成型すること
によって、半溶融に近い状態の粉体のハンドリングが容
易となり、かつ粉塵、NOx 、SOx 等の環境問題の低
減、コークス強度の向上等の効果の可能性もある。な
お、メタプラストの消滅反応であるk2 反応は、上記し
たような温度因子のみならず、ある温度以上では時間的
因子の影響を受けるために、軟化開始温度直前まで急速
加熱した後は、できるだけすみやかに乾留炉へと装入す
ることが望まれる。
Further, in the present invention, the coal thus rapidly heated to just before the softening start temperature is hot-formed while maintaining the temperature, if necessary. By molding, it becomes easy to handle powder in a state close to semi-molten, and there is also a possibility of reducing environmental problems such as dust, NO x , SO x and improving coke strength. Incidentally, k 2 reaction is annihilation of Metapurasuto not only the temperature factors as described above, in order to receive the influence of certain temperature above the temporal factor, after the rapid heating to the softening start temperature immediately before, as quickly as possible It is desired to charge the carbonization furnace into the carbonization furnace.

【0021】次いで、このように軟化開始温度直前まで
加熱された石炭を乾留炉へと装入し乾留を行なうが、本
発明においては、乾留炉の役割を石炭の塊化に限定する
ことにより、乾留炉の生産性を向上させ、消費エネルギ
ーを低下させる。コークスの物理構造の基本は、図3の
一例に示されるように500℃程度までの過程で決定さ
れる。従って、常温より1000℃程度までの加熱を乾
留炉において行う従来の方法において得られると同等の
品質および形状を有するコークスを広範な種類の石炭を
用いて造り込むためには、石炭が軟化溶融後セミコーク
ス化して塊化する約400〜500℃の過程において膨
脹を拘束することは、少なくとも必要である。乾留炉に
おいて炉壁により膨脹を拘束するのは、原理的には50
0℃程度まででよいが、その後のコークス改質装置への
輸送工程での粉化などを考慮して、本発明においては6
00〜900℃まで乾留することとした。上記したよう
に軟化開始温度直前まで急速加熱した後乾留炉に装入し
かつ石炭が600〜900℃に達したところで窯出しを
行なうことで、例えば炉幅450mmの乾留炉を用いた
場合に従来17時間程度要していた乾留時間が5時間程
度へと短縮される。
Next, the coal heated up to just before the softening start temperature is charged into the carbonization furnace to perform carbonization. In the present invention, the role of the carbonization furnace is limited to coal agglomeration. Improve productivity of carbonization furnace and reduce energy consumption. The basis of the physical structure of coke is determined in the process up to about 500 ° C. as shown in an example of FIG. Therefore, in order to build coke having the same quality and shape as that obtained by the conventional method of heating from room temperature to about 1000 ° C. in a carbonization furnace using a wide variety of coals, the coal must be softened and melted. It is at least necessary to restrain expansion during the process of semicoking and agglomeration at about 400-500 ° C. In a carbonization furnace, the expansion is restrained by the furnace wall in principle.
Although the temperature may be up to about 0 ° C., in consideration of powdering in the subsequent transportation step to the coke reforming apparatus, in the present invention, 6 ° C.
It was decided to dry-distill to 100 to 900 ° C. As described above, after rapidly heating to just before the softening start temperature, the coal is charged into a carbonization furnace, and the coal is discharged when the coal reaches 600 to 900 ° C. For example, when a carbonization furnace having a furnace width of 450 mm is used, The carbonization time required for about 17 hours is reduced to about 5 hours.

【0022】600〜900℃で窯出しされたコークス
は、図4に示すように、コークス強度が高炉用としては
まだ不十分なものであるが、本発明においては、このよ
うに窯出しされた低温乾留コークスを、例えばコークス
改質装置のチャンバー内において、酸化性ガスと接触さ
せ、コークスの残留揮発分を燃焼させる。コークスはこ
のようにして部分燃焼させることで非常に短時間で少な
くとも900℃程度まで加熱される。図4に示すよう
に、低温で窯出しされたコークスもこのように再加熱さ
れることにより強度が向上し、高温で窯出しされたもの
と同等の強度を有することが可能となる。また、この加
熱は、コークスの残留揮発分を燃焼させることにより行
なわれるものであり、コークス塊を直接加熱するもので
あるために、乾留炉におけるように塊内位置による温度
差がなく、均質なコークスの製造が可能となる。
As shown in FIG. 4, the coke discharged from the furnace at 600 to 900 ° C. has insufficient coke strength for a blast furnace, but in the present invention, the coke is discharged as described above. The low-temperature carbonized coke is brought into contact with an oxidizing gas, for example, in a chamber of a coke reformer, and the residual volatile matter of the coke is burned. Coke is heated to at least about 900 ° C. in a very short time by partially burning in this way. As shown in FIG. 4, the coke discharged from the kiln at a low temperature is also reheated in this way, thereby improving the strength, and can have the same strength as that discharged from the kiln at a high temperature. This heating is performed by burning the residual volatile matter of the coke, and since the coke lump is directly heated, there is no temperature difference depending on the position in the lump as in a carbonization furnace, and the homogenization is uniform. The production of coke becomes possible.

【0023】本発明の製造方法は、以上のごとく軟化開
始温度直前までの急速加熱、低温乾留、その後の酸化性
ガスでの部分燃焼による低温コークスの熱改質と冷却工
程を一体化したプロセスとすることにより、常温より1
000℃程度までの加熱を乾留炉において行う従来の方
法と比較して、炉幅450mmの乾留炉を想定した場合
に、その一連のプロセスに要する時間(炭化時間)が、
約18時間から約7.5時間と大幅に短縮され、また乾
留炉における燃料ガス使用量が約40%以上低減される
ことにより、急速加熱および熱間成型に要する燃料ガ
ス、電力、蒸気等を加えた総使用エネルギーとしても約
6%程度の削減が望める。さらに上記したように炭化時
間が短縮されることにより一日当り同一生産量を得るの
に必要とされる窯数が大幅に削減されること、また乾留
炉での加熱温度の低下により耐熱設計が簡易化されるこ
とにより、急速加熱、熱間成型、および低温窯出コーク
ス改質のための設備における増加分を考慮しても設備費
として約20%以上の低減が望めるものである。また、
上記したように燃料ガス使用量が減少すること等によっ
て、NOx およびSOx の発生量に関してそれぞれ約3
0%および8%程度の減少が望めることとなる。
As described above, the production method of the present invention comprises a process in which the thermal reforming of low-temperature coke and the cooling step are integrated by rapid heating up to immediately before the softening start temperature, low-temperature carbonization, and subsequent partial combustion with an oxidizing gas. By doing, 1
Compared to the conventional method of heating to about 000 ° C. in a carbonization furnace, when a carbonization furnace having a furnace width of 450 mm is assumed, the time required for a series of processes (carbonization time) is as follows:
The fuel gas, electric power, steam, etc. required for rapid heating and hot forming are reduced by about 18 hours to about 7.5 hours, and the amount of fuel gas used in the carbonization furnace is reduced by about 40% or more. It is expected that the total energy consumption will be reduced by about 6%. Furthermore, as described above, the carbonization time is shortened, and the number of kilns required to obtain the same production per day is greatly reduced, and the heat-resistant design is simplified by lowering the heating temperature in the dry distillation furnace. Therefore, a reduction in equipment cost of about 20% or more can be expected even if the increase in equipment for rapid heating, hot forming, and coke reforming in a low-temperature kiln is taken into account. Also,
Such as by fuel gas consumption is decreased as described above, about respective for the occurrence amount of the NO x and SO x 3
A reduction of about 0% and 8% can be expected.

【0024】さらに原料石炭の多様化への対応という面
でも、上記したように、急速加熱によって石炭の粘結性
が改善されることに起因して、高炉用コークス原料とし
ての非粘結炭の使用割合を高めることができ、従来原料
中において10重量%程度が限度であったものを、ほぼ
同等のコークス品質を維持して60重量%程度とするこ
とができるものである。
[0024] Further, in terms of coping with the diversification of raw coal, as described above, due to the improvement of the cohesiveness of coal by rapid heating, non-coking coal as a coke raw material for blast furnaces is used. The use ratio can be increased, and the limit of about 10% by weight in the conventional raw materials can be reduced to about 60% by weight while maintaining substantially the same coke quality.

【0025】以下、本発明を図面に示す実施態様に基づ
きより詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings.

【0026】図1は、本発明の高炉用コークスの製造方
法において用いられる装置の一例の構成を示す概略図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an example of an apparatus used in the method for producing blast furnace coke of the present invention.

【0027】この装置を用いて本発明に従い高炉用コー
クスを製造するためには、まず、常法に基づき石炭を予
め微粉砕し、粒度調整する。石炭の種類等によっても異
なるが、例えば、粒度3mm以下となるように調整す
る。石炭としては、従来用いられている粘結炭のみを用
いてもよいが、非粘結炭を高い配合割合で使用すること
ができる。具体的には、例えば、粘結炭100〜40重
量%および非粘結炭0〜60重量%、好ましくは粘結炭
90〜50重量%および非粘結炭10〜50重量%、よ
り好ましくは粘結炭70〜60重量%および非粘結炭3
0〜40重量%である。非粘結炭の使用割合が増加する
ことは、経済的にまた資源の有効利用の面から望ましい
ものであるが、非粘結炭の使用割合が60重量%を越え
るものとなると、得られるコークスの強度等の品質が十
分なものとならなくなる虞れが大きいためである。
In order to produce blast furnace coke according to the present invention using this apparatus, first, coal is finely pulverized in advance and the particle size is adjusted according to a conventional method. Although it varies depending on the type of coal and the like, for example, the particle size is adjusted to 3 mm or less. As the coal, only conventionally used caking coal may be used, but non-caking coal can be used in a high blending ratio. Specifically, for example, 100 to 40% by weight of caking coal and 0 to 60% by weight of non-caking coal, preferably 90 to 50% by weight of caking coal and 10 to 50% by weight of non-caking coal, more preferably 70-60% by weight of coking coal and non-coking coal 3
0 to 40% by weight. It is desirable from the viewpoint of economical and effective use of resources to increase the use ratio of non-coking coal. However, if the usage ratio of non-coking coal exceeds 60% by weight, the coke This is because there is a great possibility that the quality such as the strength of the steel will not be sufficient.

【0028】このようにして粉砕され粒度調整された石
炭は、まず乾燥機21へと装入される。この乾燥機21
には、乾留炉10からの300〜400℃の排ガスが熱
媒ガスとして下方より導入されており、乾燥機21内に
装入された石炭はこの排ガスに搬送されて上昇し、この
搬送の間に排ガスのもつ顕熱によって、予熱され水分含
有量1重量%以下まで乾燥される。
The coal pulverized and adjusted in particle size in this manner is first charged into a dryer 21. This dryer 21
, An exhaust gas of 300 to 400 ° C. from the dry distillation furnace 10 is introduced from below as a heating medium gas, and the coal charged in the dryer 21 is transported by the exhaust gas and rises. Preheated by the sensible heat of the exhaust gas and dried to a moisture content of 1% by weight or less.

【0029】この予熱乾燥された石炭は、サイクロン等
の捕集装置(図示せず)により排ガスより分離され、適
宜の輸送手段を介して、プレヒーター22へと運ばれ
る。このプレヒーター22は、前記乾燥機21と同様の
気流加熱方式を有するものであり、熱媒ガスとしては、
熱風炉23において空気あるいは乾留炉10からの排ガ
スを灯油等の燃料と混合燃焼させて生成した900〜1
000℃の燃焼排ガスが用いられる。
The preheat-dried coal is separated from the exhaust gas by a collector (not shown) such as a cyclone, and is conveyed to the preheater 22 via an appropriate transport means. The pre-heater 22 has the same airflow heating system as the dryer 21, and the heating medium gas includes
900 to 1 produced by mixing and burning air or exhaust gas from the carbonization furnace 10 with a fuel such as kerosene in the hot blast furnace 23.
A flue gas of 000 ° C. is used.

【0030】プレヒーター22内に装入された石炭は、
プレヒーター22内でこの燃焼排ガスと接触することに
より、さらに急速加熱され、この石炭の軟化開始温度T
s 直前の温度、具体的には、石炭の温度tがTs >t≧
(Ts −50)、より好ましくはTs >t≧(Ts −4
0)、さらに好ましくはTs >t≧(Ts −20)の温
度範囲内にあるものとされる。急速加熱により軟化開始
温度Ts 以上の温度とすると、前記したように石炭の粘
結性に寄与するメタプラストが乾留炉に装入された際に
すでに消失してしまい、得られるコークスの強度が十分
なものとはならず、一方、軟化開始温度より50℃低い
温度[(Ts −50)℃]よりも低い温度であると、炭
化時間の短縮が充分なものとならず、また得られるコー
クスの均質性、強度等の品質が充分なものとならないと
いった問題が生じる。
The coal charged in the preheater 22 is
By contact with the combustion exhaust gas in the preheater 22, the coal is further rapidly heated, and the softening start temperature T of the coal is increased.
The temperature immediately before s , specifically, the temperature t of the coal is T s > t ≧
(T s -50), more preferably T s> t ≧ (T s -4
0), and further preferably to be within a temperature range of T s> t ≧ (T s -20). When the temperature is equal to or higher than the softening start temperature T s by rapid heating, the metaplast contributing to the cohesiveness of the coal already disappears when charged into the carbonization furnace as described above, and the obtained coke has sufficient strength. On the other hand, if the temperature is lower than the temperature ((T s -50) ° C.) that is 50 ° C. lower than the softening start temperature, the carbonization time cannot be sufficiently shortened and the obtained coke However, there arises a problem that the quality such as the homogeneity and strength of the rubber is not sufficient.

【0031】そして、石炭の軟化開始温度直前までの加
熱速度、特に300〜450℃から軟化開始温度直前ま
での加熱速度は、1×102 〜1×106 ℃/分、好ま
しくは1×102 〜1×105 ℃/分である。すなわ
ち、石炭の加熱速度が1×102 ℃/分未満であると、
石炭の粘結性の改善および炭化時間の短縮が充分なもの
とならないためである。一方、工業的に実現可能な加熱
速度の上限として1×106 ℃/分としたものである。
なお、本実施態様においては、石炭の常温より300℃
までの加熱を乾燥機21により、また300℃より前記
軟化開始温度直前の温度までの加熱をプレヒーター22
により行なっているが、この場合、300〜450℃か
ら前記軟化開始温度直前の温度までを1×104 〜1×
105 ℃/分程度の加熱速度で急速加熱することが、得
られるコークスの品質を高める上からより望ましい。
The heating rate immediately before the softening start temperature of the coal, particularly from 300 to 450 ° C. to the softening start temperature, is 1 × 10 2 to 1 × 10 6 ° C./min, preferably 1 × 10 2. It is 2 to 1 × 10 5 ° C./min. That is, if the heating rate of the coal is less than 1 × 10 2 ° C./min,
This is because the improvement in the caking property of the coal and the shortening of the carbonization time are not sufficient. On the other hand, the upper limit of the industrially achievable heating rate is 1 × 10 6 ° C./min.
In the present embodiment, the temperature is set to 300 ° C.
Up to a temperature just before the softening start temperature from 300 ° C. to a pre-heater 22.
In this case, the temperature from 300 to 450 ° C. to the temperature immediately before the softening start temperature is 1 × 10 4 to 1 ×.
Rapid heating at a heating rate of about 10 5 ° C / min is more desirable from the viewpoint of improving the quality of the obtained coke.

【0032】もちろん、石炭の軟化開始温度直前までの
加熱は、1×102 〜106 ℃/分以上の加熱速度を維
持できる限り、本実施態様におけるように2段階で行な
うことなく、1つの加熱装置のみを用いて行なっても、
あるいはさらに多段階的に行なうことも可能である。
[0032] Of course, heating to the softening initiation temperature immediately before the coal, 1 × 10 2 to 10 6 ° C. / min as long as they can maintain a higher heating rate, without performing in two stages as in the present embodiment, one Even when using only a heating device,
Alternatively, it is also possible to carry out in more steps.

【0033】また、石炭の軟化開始温度直前までの加熱
は、不活性雰囲気下で行なわれることが望ましく、本実
施態様においては、熱効率および経済性等の面より、酸
素濃度が1容量%未満、より望ましくは0.5容量%程
度となる乾留炉からのないしは熱風炉からの燃焼排ガス
を用いているが、熱交換器などを用いて加熱した窒素等
を用いることも可能である。さらに、加熱装置としては
気流接触方式のもののみならず、流動層等も使用可能で
ある。
The heating up to just before the softening start temperature of the coal is desirably performed in an inert atmosphere. In this embodiment, from the viewpoints of thermal efficiency and economy, the oxygen concentration is less than 1% by volume. More desirably, the combustion exhaust gas from a dry distillation furnace or a hot blast stirrer having a concentration of about 0.5% by volume is used. However, nitrogen or the like heated using a heat exchanger or the like can be used. Further, as the heating device, not only an airflow contact type heating device but also a fluidized bed or the like can be used.

【0034】次に、プレヒーター22によって軟化開始
温度直前の温度まで加熱された石炭は、サイクロン等の
捕集装置(図示せず)により熱媒ガスより分離され、適
宜の輸送手段を介して成型機24へと運ばれ、その温度
状態を保持したまま、熱間成型され塊成化される。成型
機24としては、ロール成型機が用いられているが、ス
タンプ成型機等のその他の形式のものであってもよい。
成型圧力としては、0.1〜1000kg/cm2 、好
ましくは10〜1000kg/cm2 程度が望まれる。
このように塊生化することによって、その後の搬送工程
等におけるハンドリング性の改善、粉炭の大気中への飛
散による環境性問題の改善がなされ、かつコークス品質
の向上が期待される。なお、本発明においては、このよ
うな熱間成型工程を省くことも可能であり、前記ハンド
リング性および環境性の面では劣るものの、このような
熱間成型を省いたプロセスによってもほぼ同等な品質の
コークスを作り込むことが可能であり、また使用エネル
ギーおよび設備投資等の経済性の面などからは当然に有
利である。
Next, the coal heated to a temperature immediately before the softening start temperature by the preheater 22 is separated from the heat medium gas by a collector (not shown) such as a cyclone, and is formed through an appropriate transport means. It is conveyed to the machine 24 and hot-formed and agglomerated while maintaining its temperature state. Although a roll forming machine is used as the forming machine 24, other types such as a stamp forming machine may be used.
The molding pressure, 0.1~1000kg / cm 2, preferably desirable about 10~1000kg / cm 2.
Such agglomeration is expected to improve the handling properties in the subsequent transport process and the like, to reduce environmental problems due to scattering of the pulverized coal into the atmosphere, and to improve the coke quality. In the present invention, it is possible to omit such a hot forming step, and although it is inferior in terms of handleability and environmental performance, almost the same quality can be obtained by a process in which such hot forming is omitted. Of coke can be produced, and it is naturally advantageous from the viewpoints of economy such as energy consumption and capital investment.

【0035】そして、軟化開始温度直前の温度まで加熱
され熱間成型された石炭は、成型機24より、乾留炉1
0の炭化室12上部に開口された装入口13に設けられ
たホッパー11へと供給される。なお、乾燥機21から
ホッパー11までの搬送路、すなわち、石炭を急速加熱
して熱間成型し乾留炉の炭化室へ装入するまでの経路
は、閉鎖系とすることが望ましく、そして該閉鎖系には
不活性ガスを流通させ、かつ搬送される石炭の所定温度
が維持されるように断熱ないしは保温構造を有している
ことが好ましい。このような閉鎖系とすることにより、
石炭が空気等の酸化性ガスと接触して自然発火し、発生
した煤塵、NOx 、SOx 等が大気中へと放出されるこ
と、および急速加熱により生じた石炭中の活性な成分が
酸化性ガスと反応して結果的に得られるコークス品質が
低下することを有効に防止することができる。
Then, the coal which has been heated to a temperature immediately before the softening start temperature and is hot formed is sent from the forming machine 24 to the dry distillation furnace 1.
The fuel is supplied to a hopper 11 provided in a charging port 13 opened above the carbonization chamber 12 of the fuel cell. It is desirable that the conveying path from the dryer 21 to the hopper 11, that is, the path from rapid heating of the coal to hot forming to charging into the carbonization chamber of the dry distillation furnace be a closed system. The system preferably has a heat insulating or heat retaining structure so that an inert gas can be circulated and a predetermined temperature of the coal to be conveyed is maintained. By adopting such a closed system,
Coal self-ignite in contact with an oxidizing gas such as air, generated dust, NO x, the SO x and the like is released into the atmosphere, and rapid active ingredient in the coal produced by heating oxidation It is possible to effectively prevent the resulting coke quality from deteriorating by reacting with the reactive gas.

【0036】軟化開始温度直前の温度まで加熱され熱間
成型された石炭は、このホッパー11より炭化室12へ
と所定の時間間隔、すなわち乾留炉10における後述す
るような低温乾留のサイクルごとに、所定量装入され
る。なお、前記したように、軟化開始温度直前の温度ま
で加熱された石炭は、時間の経過に伴い粘結成分(メタ
プラスト)が反応してコークス化してしまい、炭化室1
2へと装入される以前に長持間、例えば1時間以上経過
すると、得られるコークスの強度を著しく低下させてし
まう虞れが大きいために、軟化開始温度直前の温度まで
加熱した後0.5時間以内、より好ましくは20分以内
に炭化室10へと装入することが望まれる。
The coal which has been heated to a temperature immediately before the softening start temperature and hot formed is transferred from the hopper 11 to the carbonization chamber 12 at a predetermined time interval, that is, at each low-temperature carbonization cycle in the carbonization furnace 10 as described below. A predetermined amount is charged. As described above, the coal heated to the temperature immediately before the softening start temperature causes the coking component (metaplast) to react with the passage of time and coke to form coke.
If the coke is long-lasting, for example, one hour or more before it is charged into the coke, the strength of the obtained coke is greatly reduced. It is desired to charge the carbonization chamber 10 within an hour, more preferably within 20 minutes.

【0037】乾留炉10では、炭化室12の下部にある
耐火煉瓦製の蓄熱室14で予熱された空気および貧ガス
あるいは富ガス(予熱されない)が、上部に立ち上が
り、燃焼室15で燃焼される。上記炭化室12と燃焼室
15とは、例えば、珪石煉瓦等の耐火性壁面で区画され
て交互に配置されており、燃焼室15の燃焼熱が当該壁
面を通して炭化室12内の石炭に伝えられる。炭化室1
2へ装入された石炭は、すでに軟化開始温度直前の温
度、具体的には、例えば300〜450℃程度の温度ま
で均一に加熱されているため、炭化室12内におけるそ
の後の乾留において炉壁近傍と炉中心部との間で大きな
温度差が生じることなく、ほぼ均一に加熱され得る。炭
化室12における乾留は、石炭の温度が600〜900
℃、より好ましくは700〜800℃の範囲内にある所
定温度となるまで続けられ、所定温度に達したところで
窯出しされる。石炭の温度が600℃未満で窯出しする
と、コークス化した塊化物の強度が十分でなく、その後
の改質装置へと輸送工程での粉化の問題が生じ、一方石
炭の温度が900℃を越えるまで乾留炉で加熱すると、
乾留時間の長期化および使用エネルギーの増大が生じる
ため好ましくない。なお、乾留炉10内での石炭の乾留
時間としては、炭化室12の形状、フリュー温度等によ
っても左右されるが、炉幅450mm程度の乾留炉にお
いて、5〜7時間程度である。
In the dry distillation furnace 10, air and poor gas or rich gas (not preheated) preheated in the refractory brick heat storage chamber 14 below the carbonization chamber 12 rise up and are burned in the combustion chamber 15. . The carbonization chamber 12 and the combustion chamber 15 are alternately arranged by being partitioned by a refractory wall surface such as a silica brick, and the combustion heat of the combustion chamber 15 is transmitted to the coal in the carbonization chamber 12 through the wall surface. . Coking room 1
The coal charged into the furnace 2 is already uniformly heated to a temperature immediately before the softening start temperature, specifically, for example, to a temperature of about 300 to 450 ° C., so that the furnace wall in the subsequent carbonization in the carbonization chamber 12. Heating can be performed almost uniformly without a large temperature difference between the vicinity and the center of the furnace. Dry distillation in the carbonization chamber 12 is performed when the temperature of the coal is 600 to 900.
C., more preferably 700-800.degree. C., until the temperature reaches a predetermined temperature. If the temperature of the coal is lower than 600 ° C, the coking agglomerates will not have sufficient strength, causing a problem of pulverization in the transportation process to the subsequent reformer. When heated in a carbonization furnace until it exceeds
It is not preferable because the carbonization time is prolonged and the energy used increases. The coal carbonization time in the carbonization furnace 10 depends on the shape of the carbonization chamber 12, the flue temperature, and the like, but is about 5 to 7 hours in a carbonization furnace having a furnace width of about 450 mm.

【0038】その後炭化室13両側の炉蓋が開けられ、
押出機16に設置されたラック17により、生成した低
温乾留コークスが押し出される。押出されたコークスは
コークバケット19へと積載された後に、電車(図示せ
ず)でコークス改質装置20へと導かれる。なお、この
コークスの窯出しおよびコークス改質装置20への搬送
は密閉系とすることが、環境性の改善の上から望まし
い。
Thereafter, the furnace lids on both sides of the carbonization chamber 13 were opened,
The generated low-temperature carbonized coke is extruded by a rack 17 installed in the extruder 16. After the extruded coke is loaded on the coke bucket 19, it is guided to the coke reforming device 20 by a train (not shown). It is preferable that the coke is discharged from the kiln and transported to the coke reforming apparatus 20 in a closed system from the viewpoint of improving environmental performance.

【0039】コークス改質装置20内に装入された60
0〜900℃程度の温度にある低温乾留コークスは、コ
ークス改質装置20内の上段部にあるプレチャンバー2
5において、外部より導入された空気、酸素等の酸化性
ガスと接触させ、コークスの残留揮発分を燃焼させて、
コークスを少なくとも900℃まで、好ましくは100
0℃程度まで加熱する。この加熱はコークスの部分燃焼
により直接加熱するので、コークス塊内における温度差
が生じず、均一な加熱がなされ品質の均質化がなされ
る。このような低温乾留コークスの酸化性ガスとの接触
による部分燃焼は、例えば、5〜10分間という短い時
間で、コークスを従来法における最終乾留温度である1
000℃程度までもっていくことができる。なお、この
加熱の上限値は、コークス改質装置の壁面の保護等のた
め1300℃程度とする。
The 60 charged in the coke reformer 20
The low-temperature carbonized coke at a temperature of about 0 to 900 ° C. is supplied to the pre-chamber 2 in the upper part of the coke reformer 20.
In step 5, air and oxygen introduced from outside are brought into contact with an oxidizing gas such as oxygen to burn the remaining volatile matter of coke,
Coke up to at least 900 ° C., preferably 100
Heat to about 0 ° C. Since the heating is performed directly by the partial combustion of the coke, there is no temperature difference in the coke mass, so that the heating is uniform and the quality is homogenized. Such partial combustion of the low-temperature carbonized coke by contact with the oxidizing gas is performed in a short time of, for example, 5 to 10 minutes.
It can be brought to about 000 ° C. The upper limit of the heating is set to about 1300 ° C. for protecting the wall surface of the coke reformer.

【0040】この工程において発生した部分燃焼ガスは
回収されて、例えば発電用ボイラ等の燃料として有効利
用される。
The partial combustion gas generated in this step is recovered and effectively used as a fuel for a power generation boiler, for example.

【0041】このようにプレチャンバー25内において
部分燃焼により少なくとも900℃まで加熱されたコー
クスは、直ちにコークス改質装置20の下段にある冷却
チャンバー26へと移り、この冷却チャンバー26内を
流通する窒素等の不活性ガスにより200℃以下まで冷
却された後、系外へ取出される。なお、コークスの冷却
に用いられたガスは、従来のCDQにおけるものと同様
に、煤塵および可燃性成分の捕捉分離、発電用ボイラの
ボイラ水との熱交換等による熱回収等の工程を経て循環
使用される。
The coke heated to at least 900 ° C. by the partial combustion in the pre-chamber 25 immediately moves to the cooling chamber 26 at the lower stage of the coke reformer 20, and the nitrogen flowing through the cooling chamber 26 After being cooled to 200 ° C. or lower by an inert gas such as the above, it is taken out of the system. The gas used to cool the coke is circulated through processes such as trapping and separating dust and flammable components and heat recovery by exchanging heat with boiler water in a power generation boiler as in the conventional CDQ. used.

【0042】なお、この実施態様においては、乾留炉よ
り窯出しされた低温乾留コークスの部分燃焼による加熱
は、従来のCDQを改良した形態のコークス改質装置内
で行なっているが、このような部分燃焼により少なくと
も900℃まで加熱することができれば、その態様は特
に限定されない。例えばこれ以外にも、コークバケット
を改良してこれに酸化性ガス導入機構を設け、コークバ
ケットにおいてコークスを部分燃焼させることなども可
能である。
In this embodiment, the heating of the low-temperature carbonized coke discharged from the carbonization furnace by partial combustion is performed in a coke reforming apparatus in which a conventional CDQ is improved. The mode is not particularly limited as long as it can be heated to at least 900 ° C. by partial combustion. For example, besides this, it is also possible to improve a coke bucket, provide an oxidizing gas introduction mechanism in the coke bucket, and partially burn coke in the coke bucket.

【0043】[0043]

【実施例】図1に示す装置を用いて表1に示す条件によ
りコークスの製造を行った。
EXAMPLE Coke was produced using the apparatus shown in FIG. 1 under the conditions shown in Table 1.

【0044】本発明例1、2では石炭の予熱乾燥を実施
せず、本発明例3では石炭の予熱乾燥を行なった。
In Examples 1 and 2 of the present invention, the preheating drying of the coal was not performed, and in Example 3 of the present invention, the preheating drying of the coal was performed.

【0045】また比較例1は石炭の予熱乾燥も行なわ
ず、プレヒーターによる加熱もコークス炉装入前の石炭
の熱間成型も行なわずに従来の方法によりコークスを製
造した。 表2に結果を示すように本発明例1〜3は比
較例1に比べ炭化時間が20時間から5時間に短縮でき
た。
In Comparative Example 1, coke was produced by a conventional method without performing preheating drying of the coal, heating with a preheater, or performing hot forming of the coal before charging the coke oven. As shown in Table 2, the inventive examples 1 to 3 were able to reduce the carbonization time from 20 hours to 5 hours as compared with the comparative example 1.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】[0048]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、軟化
開始温度直前までの急速加熱、低温乾留、その後の酸化
性ガスでの部分燃焼による低温コークスの熱改質と冷却
工程を一体化したプロセスとすることにより、従来の方
法と比較してほぼ同様のコークス品質を維持しつつ、炭
化時間の大幅な短縮化、使用エネルギーの削減、設備費
の低減、対環境性の改善、原料石炭の多様化への対応が
可能であり、次世代の高炉用コークスの製造方法として
有望なものである。
As described above, according to the present invention, the thermal reforming and cooling process of low-temperature coke by rapid heating up to just before the softening start temperature, low-temperature carbonization, and subsequent partial combustion with oxidizing gas are integrated. Process, while maintaining almost the same coke quality as the conventional method, greatly shortening the carbonization time, reducing energy consumption, reducing equipment costs, improving environmental friendliness, It is possible to cope with the diversification of coke, and it is promising as a production method of coke for next generation blast furnace.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の高炉用コークスの製造方法において
用いられる装置の一例の構成を模式的に示す図、
FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of an example of an apparatus used in a method for producing blast furnace coke of the present invention;

【図2】 石炭の加熱過程における温度と存在成分量と
の関係を模式的に示す図、
FIG. 2 is a diagram schematically showing a relationship between a temperature and an existing component amount in a heating process of coal;

【図3】 コークス製造時におけるコークス温度による
コークスの気孔構造の変化の一例を示す図、
FIG. 3 is a diagram showing an example of a change in the pore structure of coke according to coke temperature during coke production;

【図4】 コークスの再加熱温度と再加熱前後における
コークス強度との関係の一例を示す図、
FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the reheating temperature of coke and the coke strength before and after reheating,

【図5】 従来の高炉用コークスの製造方法において用
いられる装置の一例の構成を模式的に示す図。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of an example of an apparatus used in a conventional method for producing blast furnace coke.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…乾留炉、 11…ホッパー、 12
…炭化室、13…装入口、 14…蓄熱室、
15…燃焼室、16…押出機、 17…ラ
ック、 19…コークバケット、20…コークス
改質装置、 21…乾燥機、22…
プレヒーター、 23…熱風炉、 24…成型
機、25…プレチャンバー、26…冷却チャンバー、5
0…乾留炉、 51…装入車、 52…
炭化室、53…装入口、 54…蓄熱室、
55…燃焼室、56…押出機、 57…ラッ
ク、 58…コークガイド車、59…コークバ
ケット、60…コークス乾式消火塔(CDQ)。
10: carbonization furnace, 11: hopper, 12
... carbonization room, 13 ... loading entrance, 14 ... heat storage room,
15: Combustion chamber, 16: Extruder, 17: Rack, 19: Coke bucket, 20: Coke reformer, 21: Dryer, 22 ...
Pre-heater, 23 hot air furnace, 24 molding machine, 25 pre-chamber, 26 cooling chamber, 5
0: carbonization furnace, 51: loaded car, 52:
Carbonization room, 53 ... Inlet, 54 ... Heat storage room,
55: combustion chamber, 56: extruder, 57: rack, 58: coke guide car, 59: coke bucket, 60: coke dry fire tower (CDQ).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−122982(JP,A) 特開 昭50−45802(JP,A) 特開 平2−194087(JP,A) 特開 平7−113084(JP,A) 特開 平7−118646(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C10B 57/02 C10B 57/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-58-122292 (JP, A) JP-A-50-45802 (JP, A) JP-A-2-194087 (JP, A) JP-A-7-208 113084 (JP, A) JP-A-7-118646 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C10B 57/02 C10B 57/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 石炭を、該石炭の軟化開始温度から軟化
開始温度よりも50℃低い温度までの温度域にある所定
温度へと1×102 〜1×106 ℃/分の加熱速度で急
速加熱し、次いで、 上記温度域を保持した状態で0.1〜1000kg/c
2 の圧力で熱間成型した後、 乾留炉へ装入して、600〜900℃の温度まで乾留
し、 その後、乾留炉より窯出されたコークスを、酸化性ガス
と接触させ部分燃焼により少なくとも900℃まで加熱
することを特徴とする高炉用コークスの製造方法。
1. Coal is heated at a heating rate of 1 × 10 2 to 1 × 10 6 ° C./min to a predetermined temperature in a temperature range from a softening start temperature of the coal to a temperature 50 ° C. lower than the softening start temperature. Rapid heating, then 0.1-1000 kg / c while maintaining the above temperature range
After hot forming at a pressure of m 2 , it is charged into a carbonization furnace and carbonized to a temperature of 600 to 900 ° C. Then, coke discharged from the carbonization furnace is brought into contact with an oxidizing gas to perform partial combustion. A method for producing blast furnace coke, characterized by heating to at least 900 ° C.
【請求項2】 石炭を、該石炭の該石炭の軟化開始温度
から軟化開始温度よりも50℃低い温度までの温度域に
ある所定温度へと1×102 〜1×106 ℃/分以上の
加熱速度で急速加熱し、次いで、 乾留炉へ装入して、600〜900℃の温度まで乾留
し、 その後、乾留炉より窯出されたコークスを、酸化性ガス
と接触させ部分燃焼により少なくとも900℃まで加熱
することを特徴とする高炉用コークスの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the coal is heated to a predetermined temperature in a temperature range from a softening start temperature of the coal to a temperature lower by 50 ° C. than the softening start temperature by 1 × 10 2 to 1 × 10 6 ° C./min or more. Rapid heating at a heating rate of, then charged into a carbonization furnace and carbonized to a temperature of 600 to 900 ° C. Thereafter, the coke discharged from the carbonization furnace is brought into contact with an oxidizing gas to at least A method for producing blast furnace coke, characterized by heating to 900 ° C.
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