JP3485372B2 - コークス乾式消火設備のボイラー入口温度制御方法および粉コークスの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コークス消火設備（以
下、これをＣＤＱと言う。）のボイラー入口温度制御方
法および粉コークス製造方法に関する。換言すると、窯
出ししたコークスをＣＤＱのプレチャンバーを経由して
クーリングチャンバーで消火するに際し、該ＣＤＱのボ
イラー入口温度の低下、つまりボイラー入熱の減少のと
きに、該入熱を補填して目標温度（これは目標入熱とも
言う。）に制御する方法である。また該入熱補填源から
粉コークスも製造する方法でもある。

【０００２】ここで言う、装入炭に由来する未燃焼の可
燃性残留揮発分を有する粉状の固体とは、コークス製造
工程において発生する粉、例えば石炭輸送過程で生じる
掃除炭、コークス炉蓋近傍の未乾留部分を多く含む戻り
コークス、装入車集塵粉等を言い、品質は装入炭と略同
じものから製品コークスに近いものまであり、粒度は
０．０１ｍｍから２５ｍｍの粉状のものを言う。本発明
ではこれ等の粉を単独あるいは複数の粉を混合機して用
いる。以下、該粉状の固体を、便宜的に「粉」と表現す
ることもあり、製品コークス と共に粉コークスも製造
する場合を含めて、ＣＤＱのボイラー入口温度制御方法
も説明する。

【０００３】また製品コークスとは、高炉用コークス、
鋳物用コークス、製錬用コークス、その他の使途のコー
クスを言う。さらに粉コークスとは、５ｍｍから０．０
１ｍｍの粒度で、その品質は上記のコークスと同じもの
を言う。

【０００４】

【従来の技術】窯出ししたコークスは、散水塔から散水
して消火する湿式消火方式により消火していたが、コー
クスの顕熱を回収して工業的規模で活用する意図から、
ＣＤＱによる乾式消火方式に発展した。該ＣＤＱは、上
記のとおりコークスの顕熱を回収利用する設備であるか
ら、クリーンチャンバーにおいてコークスを不活性冷却
ガスと向流熱交換させることにより冷却し、加熱された
冷却ガスを煙道を介してボイラーに導き蒸気として回収
するものである。従ってＣＤＱにおける蒸気生産量は、
プレチャンバーを経由してクリーンチャンバーに至り系
外へ冷却して出されるコークス処理量によって変動する
ことになるが、コスト改善意識の強い近年は、蒸気生産
方式として高位安定生産が指向されており、コークス装
入状態の程度による入熱減少時の熱源補填に関する技術
が提案されている。

【０００５】例えば特開昭６３−１１０２８２号公報
「コークス乾式消火設備におけるボイラー入熱制御方
法」がある。該公報には、ＣＤＱのプレチャンバー内の
可燃成分の減少時に空気と共に粉コークスを該プレチャ
ンバー内へ供給し、その粉コークスのカーボンを燃焼さ
せることでボイラーへの入熱量を一定に制御することが
記載、開示されている。つまり粉コークスそのものを燃
料として燃焼させることで、コークス装入状態の程度に
よる入熱減少時の熱源補填を図るものである。

【０００６】または特開昭６１−３７８９３号公報「乾
式消火方法およびその装置」には、ＣＤＱのプレチャン
バー内に空気を供給して、該プレチャンバー内の灼熱コ
ークス中の残存揮発分からの可燃性ガスやコークスの一
部、特に粉コークスを燃焼して高温ガスとなって廃熱ボ
イラに供給することを開示している。

【０００７】さらに特開昭５２−８５２０３号公報「コ
ークス乾式消火設備におけるボイラ入熱制御方法」に
は、廃熱ボイラの入熱低下時に、冷却室に空気を導入し
て充填コークスを部分的に燃焼せしめてボイラの入熱制
御をすることが開示している。

【０００８】さらにまた特開昭６２−５３３９２号公報
「コークス乾式消火方法」には、ＣＤＱプレチャンバー
内に脱水処理した余剰活性汚泥を吹込み、この汚泥中の
水分とカーボンの反応によりＨ₂ 、ＣＯを発生させて煙
道内で燃焼させることにより循環ガス温度を昇温できる
ことを開示している。

【０００９】以上の如く、これまでのボイラ入熱制御に
は、本発明の特徴とする必須要件の一つである、装入炭
に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を有する粉を空気
と共に供給し、該可燃性残留揮発分を燃焼させて燃焼熱
を供給することによりＣＤＱのボイラー入口温度を目標
に制御することについては開示されていない。また本発
明の必須要件である、空気と共に導入する粉状の固体が
有する装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を、
装入ｔ当たり１５％±１０％であることは開示されてい
ない。さらに本発明の必須要件である、装入炭に由来す
る未燃焼の可燃性残留揮発分を有する粉状の固体
（「粉」とも言う。）中の該揮発分を、ＣＤＱのプレチ
ャンバー内で昇温および／または導入（「供給」とも言
う。）する燃焼用空気で燃焼除去して粉コークスを製造
することは開示されていない。

【００１０】けだし本発明の必須構成要件が開示されて
いないのは、上記の引用例はＣＤＱでコークスを乾式冷
却すると共に、その冷却ガスの顕熱を活用して蒸気を回
収することのみに技術的思想、技術的課題、効果等を絞
っているからに他ならない。これに対して本発明は、Ｃ
ＤＱのボイラー入口温度制御と共に粉コークスも製造す
ることを特徴とすることであるから、ここに実質的に
も、形式的にも先行技術例と区別できる根拠がある。換
言すれば、この区別できる根拠こそが本発明が、発明と
して請求できる要件を具備していることを意味する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記する先
行技術例または従来技術の以下に列挙する問題を、解決
することに技術的課題または目的がある。（順位不同） ＣＤＱは従来から赤熱コークスの消火が主目的であるた
め、蒸気発生回収に関しては次の問題があった。 入熱が処理する赤熱コークスだけであるため、炉操業
中断による投入停止時にはコークス処理量が減少し、ボ
イラー発生量も減少する。 コークス炉稼働率低下時にはコークス処理量の減少に
より、定常的にボイラー余力が生じる。特に、入熱補填
技術である上記に引用例する特開昭６１−１１０２８２
号公報「コークス乾式消火設備におけるボイラー入熱制
御方法」には次のような問題がある。 燃料として使用できる量が粉コークス需給バランスに
より変動する。 導入した粉コークスのカーボン燃焼により、コークス
粉中のＡｓｈ（灰分）がＣＤＱ発生粉中に蓄積し、Ａｓ
ｈ含有率が増加する。 揮発分の残留しない粉コークスを対象としている。従
ってコークス製造過程で発生する装入炭に由来する未燃
焼の可燃性揮発分を有する大量の余剰粉を処理すること
はできない。また余剰活性汚泥をＣＤＱのプレチャンバ
ーに投入する、特開昭６２−５３３９２号公報「コーク
ス乾式消火方法」には次のような問題がある。 活性汚泥はアンモニア等を含むため、燃焼排ガス、ハ
ンドリングするときの臭気等が問題になる。 活性汚泥は脱水処理後も大量の水分を含み、循環ガス
中水分の上昇によるボイラー腐食の恐れがある。

【００１２】斯様な問題の他に、コークスの製造工程に
視点をうつしてみると、その工業的規模の工程では次の
ような問題がある。 石炭粉がコークス製造工程で発生することは物理的現
象として回避できない。コークスの製造コストを左右す
る要因の一つにもなるので、通常は該石炭粉を回収して
再利用する。これをここでは掃除炭と言うが、該掃除炭
は性状が一定ではなく、装入炭として再使用するに際に
品質トラブルの原因になるので再使用量は限られてお
り、結局は慢性的な在庫増加要因となり、コークス製造
のコストを左右する。 また揮発分の残留する戻りコークス、装入車集塵粉等
の半成コークス粉は、揮発分を含むため規格外の製品粉
コークスとされ殆ど製品価値がない。さらには装入炭と
して再使用するには、製品コークス強度の大幅な低下を
招くため再使用量は限られる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記のよう
な問題点を解決するため鋭意研究した結果、ＣＤＱのボ
イラー入口温度低下時にプレチャンバー にコークス工
場発生の掃除炭、半成コークス粉等の装入炭に由来する
未燃焼の可燃性残留揮発分を有する粉を燃焼用空気と共
に導入（供給とも言う。）し、該粉から発生する揮発分
を燃焼させることにより廃熱ボイラーに燃焼熱を供給
し、併せてプレチャンバーにおいて該粉をプレチャンバ
ー内赤熱コークスの顕熱および該粉より発生する揮発分
の燃焼熱により昇温し、残留する揮発分を除去すること
により前記の問題点、すなわち問題点を解決する技術的
課題を解決できることを見出し本発明を発明した。

【００１４】 すなわち本発明は、上記の技術的課題を
達成するため、次のとおりを特徴とするものである。 ［第１特徴］ コークス乾式消化設備のボイラー入口温
度が低下するとき、該乾式消化設備のプレチャンバー内
へ、装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を有す
る粉状の固体を未燃焼の可燃性残留揮発分量に対応する
燃焼用空気と共に供給し、該可燃性残留揮発分を主に燃
焼させて燃焼熱をボイラーへ供給することにより、該乾
式消化設備のボイラー入口温度を目標温度に制御するこ
とを特徴とするコークス乾式消化設備のボイラー入口温
度制御方法。 ［第２特徴］ 燃焼用空気と共に導入する粉状の固体が
有する装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を、
１５％±１０％とすることを特徴とする第１特徴記載の
コークス乾式消化設備のボイラー入口温度制御方法。 ［第３特徴］ 装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮
発分を有する粉状の固体を、ＣＤＱのプレチャンバー内
へ供給し、粉状の固体中の該可燃性残留揮発分を燃焼除
去して粉コークスを製造することを特徴とする粉コーク
スの製造方法。

【００１５】斯様な本発明の特徴とする要件が、必須で
ある限定理由を以下に説明する。 〔コークス乾式消火設備のボイラー入口温度が低下する
とき、該乾式消火設備のプレチャンバー内へ、装入炭に
由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を有する粉をを空気
と共に供給して該揮発分を燃焼させ、その燃焼熱を供給
することにより、該乾式消火設備のボイラー入口温度を
目標温度に制御する理由〕コークス乾式消火設備すなわ
ちＣＤＱとボイラーは閉鎖循環経路で結び、乾式消火す
る際に顕熱を有するガスをボイラーへ導き、その顕熱を
蒸気に変換するものであるが、この顕熱はＣＤＱのプレ
チャンバーからクーリングチャンバーへ降下する乾式消
火中のコークスの量、温度等によって左右される。従っ
てボイラーへ至る乾式消火するガスの顕熱の変動は、こ
のコークスの量、温度等によって変動することになり、
工業的規模での実施では斯る変動発生を極力抑制するこ
とが蒸気回収を安定化する賢明な施策である。

【００１６】然るにＣＤＱのプレチャンバーへ装入する
窯出しコークスの量は、コークス炉の窯出しの操業条件
によって左右されることは回避できない。例えばコーク
ス炉の稼働率によっては、コークス炉からの窯出しが中
断する期間が存在し、その際にはＣＤＱのプレチャンバ
ーに供給される時間当たりのコークス量は少なくなる。
その結果、ＣＤＱ内を降下する消火中のコークス量は経
時的にみると変動し、その変動量だけ乾式消火するガス
に与える顕熱も変動することになり、この顕熱の変動が
ボイラーでの蒸気回収量を変動することになる。

【００１７】本発明では、斯る蒸気回収量の変動を抑制
する手段として、コークス乾式消火設備のボイラー入口
温度が低下するとき、該乾式消火設備のプレチャンバー
内へ、装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を有
する粉を空気と共に供給して該揮発分を燃焼させ、その
燃焼熱を供給することにより該乾式消火設備のボイラー
入口温度を目標温度に制御することを特徴とする。

【００１８】この本発明の手段が特徴とする理由は、乾
式消火設備のプレチャンバー内へ、装入炭に由来する未
燃焼の可燃性残留揮発分を有する粉を空気と共に供給し
て該揮発分を燃焼させ、その燃焼熱を煙道へ供給し、そ
して該乾式消火設備のボイラー入口温度を目標温度に制
御すること、またこれ等の供給は燃焼用の空気で供給
（「導入」または「搬送」とも言う。）すること、さら
には該燃焼は、装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮
発分であることが、粉コークスも製造する上で必須の条
件となる。何故なら製造原価は、高炉用コークスも粉コ
ークスも低廉である程販売競争力がある。従ってこの製
造原価を低廉にできる最たる熱源は、新たな熱源ではな
しに、コークスの製造過程で発生する石炭粉、コークス
粉等を活用することが資源の有効活用を図れることが要
因となって製造原価の低廉化を図れるからである。また
別の要因は、高炉用コークスも粉コークスも品質面から
すれば、装入炭に由来する未燃焼の可燃性揮発分の燃焼
であればコークス正常を左右し難いことに基づく。

【００１９】斯様な理由で本発明は、装入炭に由来する
未燃焼の可燃性残留揮発分を有する粉を空気と共に供給
し、該揮発分を燃焼させることが必須条件であるが、こ
の装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分の含有量
は１５±１０％でなければならない。何故ならば、本発
明は高炉用コークスを製造するだけではなく、コークス
粉も製造することを意図する発明であるから、燃焼用空
気と共に導入（供給）してＣＤＱプレチャンバー内で装
入炭に由来する粉に残留する未燃焼の可燃性残留揮発分
を燃焼させる際に、該揮発分の含有量が適度に燃焼を終
えていることがコークス化できる条件であることに基づ
く。換言すれば装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮
発分の含有量が１５±１０％を外れる場合には、高炉用
コークス、またはコークス粉を製造することと共にＣＤ
Ｑでの入熱不足を解消すると言う本発明の目的を達成で
きないからである。

【００２０】〔装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮
発分を有する粉を、ＣＤＱのプレチャンバー内で昇温お
よび／または燃焼用空気で該残留揮発分を燃焼除去して
粉コークスを製造する理由について〕本発明では粉コー
クスも製造することが特徴である。この粉コークスは、
現状では使途が塊状のコークスと比較して多くない。従
って塊状の高炉用コークスのように製造原価をかけてま
でも量産する機運には至らないと推察する。そこで粉コ
ークスの製造には、その分だけ製造原価の低廉さが要求
される。本発明は斯様な背景に基づき、粉コークスを製
造するための製造原価は極力かけないようにして製造で
きるように、塊状の高炉用コークスを製造するとき一緒
に粉コークスも製造できるようにすることで、上記の製
造原価を著しく低廉化できるようにするため、ＣＤＱの
廃熱ボイラーの入口温度低い場合には、供給する粉の装
入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を燃焼させて
熱源として活用して、またこの燃焼により装入炭に由来
する未燃焼の可燃性残留揮発分を除去して粉コークスを
製造する要件が必須となる。なおこの場合、該粉の燃焼
により装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を除
去することが条件ではあるが、完全に燃焼除去して灰分
を増すことは本発明の範囲ではない。要するに本発明の
灰分は、粉コークスの組成中１２％を越える灰分含有量
であれば、燃焼により装入炭に由来する未燃焼の可燃性
残留揮発分の含有量を除去し過ぎ、カーボンも燃焼させ
たことになるからである。

【００２１】

【作用】斯様に特徴とする手段を限定する本発明は、次
のとおり作用する。本発明では、室式コークス炉から窯
出しした赤熱コークスをＣＤＱのプレチャンバー内へ装
入し、降下させつつクーリングチャンバー内で上記の赤
熱コークスを不活性ガスと接触させて冷却し、この接触
で赤熱コークスの顕熱を不活性ガスに与え、該顕熱をボ
イラーで蒸気として回収するＣＤＱにおいて、ボイラー
入口温度低下時にプレチャンバーに、コークス工場で発
生する装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を１
５％±１０％を有する粉を燃焼用の空気と共にプレチャ
ンバー内へ導入し、該可燃性残留揮発分を燃焼させるこ
とにより燃焼熱を廃熱ボイラーに供給してボイラ入熱量
を増加させ、ボイラー入口温度を目標温度を目標値に制
御することができる。

【００２２】このとき、粉が持ち込む装入炭に由来する
未燃焼の可燃性残留揮発分を、ＣＤＱのプレチャンバー
内で赤熱コークスの顕熱、燃焼用空気の物理的作用で燃
焼し、この燃焼に伴う燃焼熱で昇温することでも上記未
燃焼の残留揮発分を除去して製品となる粉コークスを製
造することができる。すなわちプレチャンバーの空間温
度は９００℃から１０００℃程度になっているので、上
記の粉が持ち込む装入炭に由来する未燃焼の残留揮発分
（１５％±１０％）は昇温され、これ等の粉から放出さ
れる。この場合、燃焼用空気もこれ等の粉を搬送しつつ
導入するので、上記の物理的現象で放出した未燃焼の可
燃性残留揮発分は燃焼し、高温の燃焼ガスを生じる。こ
れに伴いプレチャンバー内のコークスは、高温の燃焼排
ガスとの熱交換および燃焼火炎からの輻射熱によって加
熱される。この燃焼熱の一部は、コークス顕熱の形で一
旦蓄えられ、残りは直接高温ガスとして煙道に供給（導
かれる）される。一方、コークスに蓄えられた顕熱もク
ーリングチャンバーでの冷却ガスとの熱交換によって最
終的には煙道に導かれる（「供給される」とも言
う。）。

【００２３】また上記の粉は、上記のように急激に昇温
され揮発分を放出し、粉中から該揮発分は除去される。
この場合、導入する燃焼用と搬送用を兼ねる空気の量
は、上記の残留揮発分の除去に対応する量だけ供給
（「導入」とも言う。）することにより、カーボン燃焼
を抑制する。

【００２４】斯様にプレチャンバー内で、上記の粉が持
ち込む未燃焼の可燃性残留揮発分を燃焼することにより
燃焼熱をボイラーに供給するので、この燃焼熱量を加減
することでボイラー入口温度、蒸気発生量を目標値に制
御できる。さらに斯様な物理的現象を活用することで、
該粉の装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を除
去し、カーボン燃焼を抑制するので製品となる粉コーク
スを増産することがきる。

【００２５】

【実施例】以下本発明の一実施例を説明する。図１に本
発明の実施例設備の概要を示す。図中１はＣＤＱのクー
リングチャンバー、２はＣＤＱのプレチャンバーであ
り、本発明ではプレチャンバー２の空間部で上記の作用
で説明する粉から発生する装入炭に由来する未燃焼の可
燃性揮発分を燃焼させる。３は煙道、４は廃熱ボイラー
であり、この煙道３の中間近傍に一次ダストキャッチャ
ー５を設け、またボイラー４、循環ブロワーの中間近傍
に二次ダストキャッチャー６を設ける。

【００２６】本発明では、ボイラー入口温度検出器１３
で検出した循環ガスの温度低下時に粉供給設備７より燃
焼用空気導入管８に上記の粉を供給し、燃焼用空気の導
入（供給）作用でプレチャンバー２の空間部に導入（供
給）する。このとき該粉中の装入炭に由来する未燃焼の
可燃性残留揮発分を主に燃焼させて高温の燃焼排ガスを
物理現象として発生させ、プレチャンバー２内を燃焼熱
で昇温する。

【００２７】斯様な燃焼熱を煙道３を経由して廃熱ボイ
ラー４へ供給して該ボイラー４の入口温度を上昇させ
る。これによりプレチャンバー２からクーリングチャン
バー１へ降下する乾式消火する塊状のコークスの量に左
右されることなく、廃熱ボイラー４での蒸気発生量を増
加、または適量に維持でき工業的に安定生産でき、本発
明の初期の目的を達成できる。

【００２８】なお図１において一次ダストキャッチャー
５、二次ダストキャッチャー６は閉鎖循環経路を構成す
る煙道３等を経由してクーリングチャンバー１へ戻る燃
焼排ガス中のダストを除去し、廃熱ボイラー４の機能維
持に寄与する。また１４は燃焼用空気導入管で、煙道３
の入口近傍に設けており、プレチャンバー２から煙道へ
至る燃焼排ガスの燃焼に寄与する。７は粉供給装置で、
二次粉タンク９、一次粉タンク１０を経由して来る上記
の粉をスクリュー機能で、ロタリー切り出し弁１１を介
して制御弁１２（以下、「弁」とも言う。）を設ける燃
焼用空気導入管８へ切り出す機能を発揮する。ここで弁
１２の開度を制御して最適な燃焼用空気量、プレチャン
バーへ粉を供給するのに最適の流速条件とし、このノズ
ル内にロータリー切り出し弁１１を介して粉を供給する
ので、該粉をプレチャンバー２の中央に分散させて導入
（「供給」とも言う。）することができる。なお１３は
廃熱ボイラー入口温度検出器で、煙道３から廃熱ボイラ
ー４へ導かれる燃焼排ガスが目標温度か否を検出し、そ
の検出信号を電気的にコンピューターを経由して粉供給
設備７、二次粉タンク９、一次粉タンク１０、ロータリ
ー切り出し弁１１、弁１２、等へ信号を出して図示せぬ
各種の制御装置を選択稼働して制御する役目を果たす。

【００２９】図２は、図１に示す本発明に係わるコーク
ス乾式消火設備のボイラー入口温度制御方式の制御構成
を示す。上記のように廃熱ボイラー入口温度検出器１３
（図１での番号で、以下も同様である。）で現状のボイ
ラー入口温度を測定し、これを制御コンピュータ１５に
読み取り演算して粉供給装置７、燃焼用空気制御弁１２
に設定値を伝える。合わせてＣＤＱクーリングチャンバ
ー１に導入する冷却ガスの組成をオンラインで測定し、
ガス中のＨ₂ 、ＣＯの濃度が目標値となるよう燃焼用空
気導入管１４からの燃焼空気導入量の設定値を演算して
与える。

【００３０】また図３には、図１と図２等の制御演算の
流れを示す。プレチャンバー２に導入する空気量につい
ては、廃熱ボイラー入口温度測定値と目標温度との偏差
から演算し、燃焼用空気導入管１４からの導入量は冷却
ガス中の可燃成分濃度をオンラインで測定し、目標との
偏差から設定値を演算する。一方、粉供給量は、廃熱ボ
イラー入口温度条件より求めたプレチャンバー２の空気
量と予め設定した導入条件（粉種、理論空気量）、燃焼
条件（空気比）から次式により求める。 粉量＝プレチャンバー空気量／（理論空気量×空気比） 上式より求めた必要粉量から供給装置７の回転数を設定
する。また設定した導入粉の粒度条件、必要粉量より導
入管８内での粉付着回避、プレチャンバー２の空間での
粉分散状態を最適とする管内流速条件を演算して、燃焼
用空気導入管８内の流速を制御弁１２の開度を調整して
制御する。なお図１、図２には示していないがプレチャ
ンバー２への燃料用空気導入は複数の導入管より行うの
で（粉導入管１本）、導入管８を粉付着回避、粉分散最
適な流量条件とすると同時に、トータルでのプレチャン
バー導入空気量を廃熱ボイラー４の入口温度条件で演算
した設定値に制御することができる。斯様な制御方法
で、一定の空気比条件でプレチャンバー内で装入炭に由
来する未燃焼の可燃性残留揮発分を有する粉を燃焼させ
るので、該残留揮発分の燃焼除去が可能となる。以下、
本発明の実施例およびその効果を説明する。

【００３１】この実施例で使用する粉は、表１の如きコ
ークス製造工程で発生する粉を用いた。

【表１】

【００３２】上記の粉の種類の符号、、を３．０
ｔ／ｈを搬送用を兼ねる各未燃焼の可燃性残留揮発分量
に対応する燃焼用空気と共にプレチャンバー２内に導入
した際のボイラー入口温度の推移を図４に示す。該図４
のように粉、符号、、を導入（「供給」とも言
う。）と共にボイラー入口温度は上昇し、これ等の粉の
導入量、粉に残留する未燃焼の可燃性揮発分の量に対応
した温度で安定することが分かる。また粉の導入によ
るボイラー入口温度の上昇幅は６８℃、粉は９６℃、
粉は２４℃である。而て粉の導入による高圧蒸気の
発生量は６．１ｔ／ｈ、粉は８．６ｔ／ｈ、粉は
２．２ｔ／ｈ増加したことも図５の実績から分かる。

【００３３】以上の実施例を表２に纏めて示す。

【表２】 上記の表２において、比較例４は粉を導入しないで操業
した結果を示し、また比較例５は通常操業時にＣＤＱの
プレチャンバー２内に空気のみを導入して装入したコー
クスの一部を燃焼させた場合を示す。本発明の実施例で
は、図４のグラフに示したように粉中の装入炭に由来す
る未燃焼の可燃性残留揮発分、また導入量に対応してボ
イラー入口温度は上昇し、蒸気発生量も比較例４に比べ
て増加している。而てＣＤＱ系内で発生する製品となる
粉コークスも比較例から大幅に向上している。表２中の
発生粉率＋％とは、比較例４と比較した場合の粉率の増
加割合を示しており、比較例５での粉率は比較例４と同
等であった。また発生粉率の欄で下段の（ ）内の数字
は、実施例２と同じ蒸気発生増効果とした場合の実施例
１、実施例３の発生粉率増加割合である。導入する粉の
装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分が少ない実
施例３では、発生粉率増加割合が最大になることが分か
る。

【００３４】比較例５では、上記のように既往の研究に
示された方法でプレチャンバーに空気のみを導入し、装
入するコークスが有する上記の残留揮発分の一部を燃焼
させて上記発生量を増加させたものである。蒸気発生量
は確かに空気導入に伴い燃焼熱の供給によって増加して
いるが、発生粉率は殆ど変化が無く、発生粉中の灰分
（「Ａｓｈ」とも言う。）が１４％にまで増加して製品
となる粉コークスの商品価値を著しく低下させる結果と
なった。

【００３５】一方、本発明の実施例では、発生する粉コ
ークス中の灰分が１２％以下に収まり、例えば比較例４
と同様である。しかしながら実施例２では粉コークス中
の灰分は１２％まで増加している。これは実施例２では
導入する粉に、残留する装入炭に由来する未燃焼の可燃
性揮発分が多いため、これ等を製品となる粉コークスに
要求されるスペック迄に除去しようとするとどうしても
一部のカーボンが燃焼するのを避けられず、その結果灰
分が上昇する。また同様に、上記の残留する揮発分が多
いため粉率の増加割合も小さい。従って導入する粉に
は、装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分は２５
％以下であることがよく、本発明ではこれを必須条件の
一つとしている。

【００３６】また本発明の実施例３では、導入する粉
に、装入炭に由来する未燃焼未燃焼の可燃性残留揮発分
は６％の場合を示しているが、これは表２に示したとお
り同一蒸気発生増での発生粉率効果が大きく、粉中の灰
分も通常操業時と大きく変化していない。しかしこの場
合、導入する粉当たりの燃焼空気量は減少するため粉供
給媒体としての機能が不足気味となり導入管内での付着
物堆積が発生し始める。このため導入する粉に残留する
揮発分の下限値を５％とすることがよい。従って本発明
ではこの５％を必須条件の一つにしている。

【００３７】ところで表３に示す比較例は、本発明の粉
を全く供給しない状態で行ったもので、従来の高炉用コ
ークスの製造と同じものである。

【表３】

【００３８】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成し作用する
ので、既述する技術的課題を達成することができる。換
言すれば以下に列挙する顕著な効果がある。 １）廃熱ボイラーにプレチャンバー内での装入炭に由来
する未燃焼の可燃性残留揮発分を有する粉を、燃焼用空
気と共に供給して揮発分燃焼による燃焼熱を有する排ガ
スを供給することができるので、ボイラー入口温度を目
標温度に上昇させたり、または目標温度を維持するこが
できる。 ２）廃熱ボイラーの入熱を目標範囲にできることによ
り、蒸気発生量を高位安定させることができる。 ３）ＣＤＱプレチャンバーに装入炭に由来する未燃焼の
残留揮発分を１５％±１０％を有する粉を供給すること
により、この未燃焼の残留揮発分を主に燃焼させること
で乾式消火中のコークス自身の燃焼を抑制することがで
きる。 ４）ＣＤＱプレチャンバーにに導入する装入炭に由来す
る未燃焼の残留揮発分を１５％±１０％有する粉は、コ
ークスの製造過程で発生する余剰のものを活用でき、有
効に処理できる。またこの余剰活用に基づいて費用を低
廉にできるので、製造原価も低廉にできる。 ５）余剰で価値の低い石炭粉、コークス粉を、工業的規
模で価値のある粉コークスに変換でき、極めて価値があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＣＤＱと廃熱ボイラー
の組合せからなる乾式消火設備の説明図である。

【図２】本発明における制御構成を示す説明図である。

【図３】本発明における制御方法を示すブロック説明図
である。

【図４】本発明によるボイラー入口温度の変化を示すグ
ラフである。

【図５】本発明に係わるボイラー入口温度と高圧蒸気の
発生量（１時間値）を示すグラフである。

【符号の説明】

１ クーリングチャンバー ２ プレチャンバー ３ 煙道 ４ 廃熱ボイラー ５ 一次ダストキャッチャー ６ 二次ダストキャッチャー ７ 粉供給設備 ８ 燃焼用空気導管 ９ 二次粉タンク １０ 一次粉タンク １１ ロータリー切り出し弁 １２ 弁 １３ 廃熱ボイラー入口温度検出器 １４ 燃焼用空気導入管 １５ 制御コンピュータ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C10B 39/02 C10B 41/00 C10B 47/00 C10B 49/02 C10B 57/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス乾式消化設備のボイラー入口温
   度が低下するとき、該乾式消化設備のプレチャンバー内
   へ、装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を有す
   る粉状の固体を未燃焼の可燃性残留揮発分量に対応する
   燃焼用空気と共に供給し、該可燃性残留揮発分を主に燃
   焼させて燃焼熱をボイラーへ供給することにより、該乾
   式消化設備のボイラー入口温度を目標温度に制御するこ
   とを特徴とするコークス乾式消化設備のボイラー入口温
   度制御方法。
2. 【請求項２】 燃焼用空気と共に導入する粉状の固体が
   有する装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮発分を、
   １５％±１０％とすることを特徴とする請求項１に記載
   のコークス乾式消化設備のボイラー入口温度制御方法。
3. 【請求項３】 装入炭に由来する未燃焼の可燃性残留揮
   発分を有する粉状の固体を、ＣＤＱのプレチャンバー内
   へ供給し、粉状の固体中の該可燃性残留揮発分を燃焼除
   去して粉コークスを製造することを特徴とする粉コーク
   スの製造方法。