JP3515831B2 - コークス炉用加熱装入炭の製造方法 - Google Patents
コークス炉用加熱装入炭の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高炉用コークスを室式
コークス炉で製造するにあたり、コークス炉へ原料石炭
を挿入する前に加熱する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】コークス製造用原料炭を事前に乾燥加熱
してコークス炉に装入することにより、乾留所要時間の
短縮や装入密度の向上、コークス品質の改善が可能とさ
れている。例えば、原料炭を約２００℃に加熱しコーク
ス炉にて乾留する方法としてプレカーボン法があり、そ
の加熱方法とコークス炉での乾留方法についてはＴｒａ
ｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｆ ＩＳＩＪ，１９８１，Ｖｏ
ｌ．２１に発表されている。又、原料炭の事前加熱によ
る効果を更に大きくする技術として、例えば特開平０７
−１０９４６４号公報に提案されているような加熱温度
を３５０から４５０℃迄の範囲に高める方法がある。 【０００３】原料炭加熱の一例として、プレカーボン法
のフロー図を図２に示す。石炭ヤードよりベルトコンベ
アにて搬送した原料炭を１０乃至１５銘柄所定の比率で
石炭配合ビンにてブレンドし、気流層加熱機あるいは流
動層加熱機にて連続的に高温ガスにより直接乾燥・加熱
した後、高温の粉砕された石炭を密閉されたベルトコン
ベアあるいはチェーンコンベアによりコークス炉へ搬送
し、装入する方法がとられている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】石炭を３５０から４５
０℃迄の範囲に加熱しコークス炉へ装入してコークスを
製造する方法においては、通常の８ないし１０％の水分
を含む石炭をコークス炉へ装入する場合と比し、以下の
コークス炉操業上および化成品品質上の問題が発生す
る。通常の８ないし１０％の水分含有率の石炭は水分を
バインダーとして粒径０．３ｍｍ以下の微粉部分は粒径
０．３ｍｍ以上の粗粉部分表面に付着し疑似粒子を形成
しているが、コークス炉装入前に１００℃以上に加熱さ
れた石炭は水分を含有せず従って微粉部分は単離してい
る。そのため約１０００℃のコークス炉内へ石炭を装入
した場合、石炭から急激に発生する熱分解ガスの流れに
随伴し炭化室内を上昇し発生ガス管へ吸引される。その
結果、これら微粉石炭は高温の炭化室内加熱壁表面でカ
ーボン化し厚いカーボン層を生成することによりコーク
ス炉の押出作業を困難とする。又、発生ガスの精製工程
でガス冷却により分離されるタール中へ混入することに
よりタール純度が低下し、最終製品であるピッチの品質
を低下せしめる。 【０００５】本発明は、石炭を最高４５０℃程度迄事前
に加熱するコークス製造方法において、石炭の微粉部分
に由来する上記の問題を解決するための方法を提供する
ことを目的とする。 【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。粘結炭および非微粘結炭を配合したコークス炉
装入炭を３５０℃以上４５０℃以下に加熱した後にコー
クス炉へ装入し乾留するコークス炉用加熱装入炭の製造
方法において、前記コークス炉装入炭を２５０℃以上３
５０℃以下に加熱後、分級し、０．３ｍｍ以下の粒径の
コークス炉装入炭の微粉を３５０℃以上４５０℃以下に
加熱、成型した後、０．３ｍｍ超のコークス炉装入炭の
粗粉と混合して、コークス炉に装入することを特徴とす
るコークス炉用加熱装入炭の製造方法である。 【０００７】 【作用】本発明の作用を実施態様に基づき説明する。図
１に本発明を用いた場合のコークス炉用加熱装入炭の製
造プロセスを示す。 【０００８】石炭配合ビン１において非微粘結炭４０〜
６０ｗｔ％、残りを粘結炭として配合し、混合される。
ここで粘結炭とは石炭中溶融成分（ビトリニット）の反
射率が０．９以上の石炭を、非微粘結炭とは石炭中溶融
成分の反射率が０．９未満の石炭を意味している。 【０００９】この混合炭は、コークス炉装入炭の水分を
なくしかつ高温とすることでコークス炉の乾留時間を短
縮すべく、コークス炉へ装入される以前に乾燥および加
熱される。即ち、ベルトコンベアにて流動層加熱機６に
搬送され、高温燃焼廃ガスにより２５０℃から３５０℃
の範囲の温度へ乾燥・加熱される。適正な加熱温度とし
て、２５０℃未満ではコークス炉の生産速度を早める効
果が小さく、３５０℃超では粘結炭の溶融による加熱機
壁および搬送機械類への付着とビン内での固着が懸念さ
れることから上記温度が適正である。 【００１０】流動層のように大量の加熱ガスによる石炭
の加熱機では、加熱ガス量に従い加熱機内ガス流速が決
まりそのガスに同伴する微粉の粒径が決まる。この微粉
は別途サイクロン３あるいはバッグフィルター等により
分別収集することが出来る。この場合、流動層加熱機６
は多室構造とし、最終室で微粉を分離することとすれば
加熱用熱量が一定の場合でも最終室へのガス送風量の調
整により、任意の粒径の微粉石炭を分離することが出来
る。通常、炭化室内でのカーボン化あるいはガスへ随伴
しタールへ混入する石炭粒径は０．３ｍｍ以下であるこ
とが認められており、この粒径を飛散可能な流動層加熱
機最終室のガス量を設定することは容易である。 【００１１】サイクロン３あるいはバッグフィルターで
捕集される粒径０．３ｍｍ以下の石炭微粉は石炭全体の
約３０％重量部であるが、圧密成型することによりコー
クス炉へ装入した時の炭化室壁面への付着、およびター
ルへの混入等の問題点を解消することができる。微粉炭
の圧密成型には従来高価なバインダーが必要であった
が、微粉に含まれる粘結炭が溶融開始する温度迄更に加
熱することにより溶融した粘結炭をバインダーとして利
用することができる。粘結炭の溶融開始温度は通常４０
０℃であるが銘柄により異なり、ここでは石炭のギーセ
ラープラストメーターの測定値から３５０℃以上４５０
℃以下とした。ここで３５０℃未満では石炭の溶融が始
まっておらずバインダーとして使用できない。また４５
０℃超では溶融が進みすぎ圧密成型時に装置に付着する
ため好ましくない。分級を伴わない石炭の加熱には滞留
時間のバラツキが少なく加熱速度の早い気流層加熱機２
が有利である。この場合、更に対象が０．３ｍｍ以下の
微粉であるため通常の気流層加熱機の塔高３０から４０
ｍに比し１０から２０ｍの小型の気流層加熱機にて５０
０℃の加熱ガスにて１秒以内の短時間での加熱が可能で
ある。 【００１２】成型機７にて成型した後の形状はコークス
炉へ粗粒石炭と成型炭を混合装入することから、成型炭
の偏析の少ない球近似形状（例えばマセック型）が好ま
しい。粘結炭が溶融を開始した状態での粘結炭と非微粘
結炭の混合炭を、２５０から４００ｋｇ／ｃｍ2 の成型
圧でバインダーなしで成型できることを実験的に検証し
ている。勿論、成型圧を低減せしめることにより成型装
置を簡素化する場合には、成型を容易とするため生ター
ルあるいは軟ピッチ等のバインダーを添加する方法も併
用することができる。 【００１３】成型炭は流動層から排出される粗粒石炭と
混合機８で混合され、酸化を防ぐため密閉され保温され
た搬送機器、例えばチェーンコンベアによりコークス炉
へ搬送され装入される。 【００１４】 【実施例】４０００トン／日の生産能力を持つコークス
炉の装入炭製造プロセスを例として図１のフローに従い
説明する。この場合石炭処理能力としては２３０トン／
時となる。 【００１５】石炭を高温加熱しコークス炉へ装入する技
術を用いれば、前述の特開平０７−１０９４６４号公報
に記載されるように、粘結炭と非微粘結炭はほぼ等量の
５０％配合できる。１０数種類の粘結炭及び非微粘結炭
は石炭配合ビン１で所定配合比率で混合される。 【００１６】２３０トン／時程度の能力を持つ流動層加
熱機６は、寒冷地の炭鉱において石炭の凍結を防止する
ための乾燥用途に実機例は多数あり工業技術としては容
易に設計が可能である。この場合には、微粉分級を同時
に行うため微粉炭の飛散速度に準拠した加熱機内ガス流
速の決定が必要であるが、石炭微粉のガス搬送について
は例えば製鉄用高炉の微粉炭吹込み装置等で多くの実機
例があり経験範囲内で対処出来る。 【００１７】石炭を０．３ｍｍで分離した場合、約３０
％が０．３ｍｍ以下の微粉炭として分離されるため、以
降の気流層加熱機２、成型機７は８０トン／時の能力で
充分であった。気流層加熱機は直立円筒状とし、石炭供
給を半径方向に均一に整える分散供給装置、加熱ガスと
加熱炭を分離する微粉捕集装置を備える必要がある。成
型機７はロール径１．５ｍ程度のダブルロール成型機と
し、容量３０ｃｃ程度の小型成型炭を製造できる機種と
する。この場合、原料が高温石炭であることから、発
塵、酸化を防止するため、スクリューフィーダー型原料
供給装置を備えた密閉型成型機を使用することが出来
る。 【００１８】混合機８は粗粒石炭と成型炭を混合しコー
クス炉の装入炭とするものであり、ベルト上に粗粒石炭
と成型炭を所定比率でパイルする形式が望ましい。 【００１９】バッファービン４は、連続して製造される
加熱装入炭をコークス炉へ約１０分に１回の頻度で装入
するためのバッファーの機能を持ち、その容量は約４０
トンである。 【００２０】上記の装置を用いて、粘結炭５０％、非微
粘結炭５０％の配合比率の混合炭を流動層加熱機で３０
０℃に加熱するとともに分級し、０．３ｍｍ以下の微粉
炭を気流層加熱機にて４００℃に加熱した後に２５０ｋ
ｇ／ｃｍ2 の圧力で成型して、０．３ｍｍ超の粗粉を混
合してコークス炉へ装入した場合、装入炭の全水分を９
％低下し、かつ平均温度３３０℃の高温石炭を使用した
効果として、乾留時間を従来の１５時間から約６時間に
短縮できた。 【００２１】 【発明の効果】本発明により、非微粘結炭が大量に使用
できるとともに、コークス炉への石炭装入時の発塵を抑
制し、乾留時間の短縮によるコークスの生産性向上が達
成できる。
コークス炉で製造するにあたり、コークス炉へ原料石炭
を挿入する前に加熱する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】コークス製造用原料炭を事前に乾燥加熱
してコークス炉に装入することにより、乾留所要時間の
短縮や装入密度の向上、コークス品質の改善が可能とさ
れている。例えば、原料炭を約２００℃に加熱しコーク
ス炉にて乾留する方法としてプレカーボン法があり、そ
の加熱方法とコークス炉での乾留方法についてはＴｒａ
ｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｆ ＩＳＩＪ，１９８１，Ｖｏ
ｌ．２１に発表されている。又、原料炭の事前加熱によ
る効果を更に大きくする技術として、例えば特開平０７
−１０９４６４号公報に提案されているような加熱温度
を３５０から４５０℃迄の範囲に高める方法がある。 【０００３】原料炭加熱の一例として、プレカーボン法
のフロー図を図２に示す。石炭ヤードよりベルトコンベ
アにて搬送した原料炭を１０乃至１５銘柄所定の比率で
石炭配合ビンにてブレンドし、気流層加熱機あるいは流
動層加熱機にて連続的に高温ガスにより直接乾燥・加熱
した後、高温の粉砕された石炭を密閉されたベルトコン
ベアあるいはチェーンコンベアによりコークス炉へ搬送
し、装入する方法がとられている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】石炭を３５０から４５
０℃迄の範囲に加熱しコークス炉へ装入してコークスを
製造する方法においては、通常の８ないし１０％の水分
を含む石炭をコークス炉へ装入する場合と比し、以下の
コークス炉操業上および化成品品質上の問題が発生す
る。通常の８ないし１０％の水分含有率の石炭は水分を
バインダーとして粒径０．３ｍｍ以下の微粉部分は粒径
０．３ｍｍ以上の粗粉部分表面に付着し疑似粒子を形成
しているが、コークス炉装入前に１００℃以上に加熱さ
れた石炭は水分を含有せず従って微粉部分は単離してい
る。そのため約１０００℃のコークス炉内へ石炭を装入
した場合、石炭から急激に発生する熱分解ガスの流れに
随伴し炭化室内を上昇し発生ガス管へ吸引される。その
結果、これら微粉石炭は高温の炭化室内加熱壁表面でカ
ーボン化し厚いカーボン層を生成することによりコーク
ス炉の押出作業を困難とする。又、発生ガスの精製工程
でガス冷却により分離されるタール中へ混入することに
よりタール純度が低下し、最終製品であるピッチの品質
を低下せしめる。 【０００５】本発明は、石炭を最高４５０℃程度迄事前
に加熱するコークス製造方法において、石炭の微粉部分
に由来する上記の問題を解決するための方法を提供する
ことを目的とする。 【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。粘結炭および非微粘結炭を配合したコークス炉
装入炭を３５０℃以上４５０℃以下に加熱した後にコー
クス炉へ装入し乾留するコークス炉用加熱装入炭の製造
方法において、前記コークス炉装入炭を２５０℃以上３
５０℃以下に加熱後、分級し、０．３ｍｍ以下の粒径の
コークス炉装入炭の微粉を３５０℃以上４５０℃以下に
加熱、成型した後、０．３ｍｍ超のコークス炉装入炭の
粗粉と混合して、コークス炉に装入することを特徴とす
るコークス炉用加熱装入炭の製造方法である。 【０００７】 【作用】本発明の作用を実施態様に基づき説明する。図
１に本発明を用いた場合のコークス炉用加熱装入炭の製
造プロセスを示す。 【０００８】石炭配合ビン１において非微粘結炭４０〜
６０ｗｔ％、残りを粘結炭として配合し、混合される。
ここで粘結炭とは石炭中溶融成分（ビトリニット）の反
射率が０．９以上の石炭を、非微粘結炭とは石炭中溶融
成分の反射率が０．９未満の石炭を意味している。 【０００９】この混合炭は、コークス炉装入炭の水分を
なくしかつ高温とすることでコークス炉の乾留時間を短
縮すべく、コークス炉へ装入される以前に乾燥および加
熱される。即ち、ベルトコンベアにて流動層加熱機６に
搬送され、高温燃焼廃ガスにより２５０℃から３５０℃
の範囲の温度へ乾燥・加熱される。適正な加熱温度とし
て、２５０℃未満ではコークス炉の生産速度を早める効
果が小さく、３５０℃超では粘結炭の溶融による加熱機
壁および搬送機械類への付着とビン内での固着が懸念さ
れることから上記温度が適正である。 【００１０】流動層のように大量の加熱ガスによる石炭
の加熱機では、加熱ガス量に従い加熱機内ガス流速が決
まりそのガスに同伴する微粉の粒径が決まる。この微粉
は別途サイクロン３あるいはバッグフィルター等により
分別収集することが出来る。この場合、流動層加熱機６
は多室構造とし、最終室で微粉を分離することとすれば
加熱用熱量が一定の場合でも最終室へのガス送風量の調
整により、任意の粒径の微粉石炭を分離することが出来
る。通常、炭化室内でのカーボン化あるいはガスへ随伴
しタールへ混入する石炭粒径は０．３ｍｍ以下であるこ
とが認められており、この粒径を飛散可能な流動層加熱
機最終室のガス量を設定することは容易である。 【００１１】サイクロン３あるいはバッグフィルターで
捕集される粒径０．３ｍｍ以下の石炭微粉は石炭全体の
約３０％重量部であるが、圧密成型することによりコー
クス炉へ装入した時の炭化室壁面への付着、およびター
ルへの混入等の問題点を解消することができる。微粉炭
の圧密成型には従来高価なバインダーが必要であった
が、微粉に含まれる粘結炭が溶融開始する温度迄更に加
熱することにより溶融した粘結炭をバインダーとして利
用することができる。粘結炭の溶融開始温度は通常４０
０℃であるが銘柄により異なり、ここでは石炭のギーセ
ラープラストメーターの測定値から３５０℃以上４５０
℃以下とした。ここで３５０℃未満では石炭の溶融が始
まっておらずバインダーとして使用できない。また４５
０℃超では溶融が進みすぎ圧密成型時に装置に付着する
ため好ましくない。分級を伴わない石炭の加熱には滞留
時間のバラツキが少なく加熱速度の早い気流層加熱機２
が有利である。この場合、更に対象が０．３ｍｍ以下の
微粉であるため通常の気流層加熱機の塔高３０から４０
ｍに比し１０から２０ｍの小型の気流層加熱機にて５０
０℃の加熱ガスにて１秒以内の短時間での加熱が可能で
ある。 【００１２】成型機７にて成型した後の形状はコークス
炉へ粗粒石炭と成型炭を混合装入することから、成型炭
の偏析の少ない球近似形状（例えばマセック型）が好ま
しい。粘結炭が溶融を開始した状態での粘結炭と非微粘
結炭の混合炭を、２５０から４００ｋｇ／ｃｍ2 の成型
圧でバインダーなしで成型できることを実験的に検証し
ている。勿論、成型圧を低減せしめることにより成型装
置を簡素化する場合には、成型を容易とするため生ター
ルあるいは軟ピッチ等のバインダーを添加する方法も併
用することができる。 【００１３】成型炭は流動層から排出される粗粒石炭と
混合機８で混合され、酸化を防ぐため密閉され保温され
た搬送機器、例えばチェーンコンベアによりコークス炉
へ搬送され装入される。 【００１４】 【実施例】４０００トン／日の生産能力を持つコークス
炉の装入炭製造プロセスを例として図１のフローに従い
説明する。この場合石炭処理能力としては２３０トン／
時となる。 【００１５】石炭を高温加熱しコークス炉へ装入する技
術を用いれば、前述の特開平０７−１０９４６４号公報
に記載されるように、粘結炭と非微粘結炭はほぼ等量の
５０％配合できる。１０数種類の粘結炭及び非微粘結炭
は石炭配合ビン１で所定配合比率で混合される。 【００１６】２３０トン／時程度の能力を持つ流動層加
熱機６は、寒冷地の炭鉱において石炭の凍結を防止する
ための乾燥用途に実機例は多数あり工業技術としては容
易に設計が可能である。この場合には、微粉分級を同時
に行うため微粉炭の飛散速度に準拠した加熱機内ガス流
速の決定が必要であるが、石炭微粉のガス搬送について
は例えば製鉄用高炉の微粉炭吹込み装置等で多くの実機
例があり経験範囲内で対処出来る。 【００１７】石炭を０．３ｍｍで分離した場合、約３０
％が０．３ｍｍ以下の微粉炭として分離されるため、以
降の気流層加熱機２、成型機７は８０トン／時の能力で
充分であった。気流層加熱機は直立円筒状とし、石炭供
給を半径方向に均一に整える分散供給装置、加熱ガスと
加熱炭を分離する微粉捕集装置を備える必要がある。成
型機７はロール径１．５ｍ程度のダブルロール成型機と
し、容量３０ｃｃ程度の小型成型炭を製造できる機種と
する。この場合、原料が高温石炭であることから、発
塵、酸化を防止するため、スクリューフィーダー型原料
供給装置を備えた密閉型成型機を使用することが出来
る。 【００１８】混合機８は粗粒石炭と成型炭を混合しコー
クス炉の装入炭とするものであり、ベルト上に粗粒石炭
と成型炭を所定比率でパイルする形式が望ましい。 【００１９】バッファービン４は、連続して製造される
加熱装入炭をコークス炉へ約１０分に１回の頻度で装入
するためのバッファーの機能を持ち、その容量は約４０
トンである。 【００２０】上記の装置を用いて、粘結炭５０％、非微
粘結炭５０％の配合比率の混合炭を流動層加熱機で３０
０℃に加熱するとともに分級し、０．３ｍｍ以下の微粉
炭を気流層加熱機にて４００℃に加熱した後に２５０ｋ
ｇ／ｃｍ2 の圧力で成型して、０．３ｍｍ超の粗粉を混
合してコークス炉へ装入した場合、装入炭の全水分を９
％低下し、かつ平均温度３３０℃の高温石炭を使用した
効果として、乾留時間を従来の１５時間から約６時間に
短縮できた。 【００２１】 【発明の効果】本発明により、非微粘結炭が大量に使用
できるとともに、コークス炉への石炭装入時の発塵を抑
制し、乾留時間の短縮によるコークスの生産性向上が達
成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の石炭加熱プロセスフロー図。
【図２】プレカーボン法の石炭加熱プロセスフロー図。
【符号の説明】
１．石炭配合ビン
２．気流層加熱機
３．サイクロン
４．バッファービン
５．コークス炉
６．流動層加熱機
７．成型機
８．混合機
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C10B 57/00
C10B 53/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 粘結炭および非微粘結炭を配合したコー
クス炉装入炭を３５０℃以上４５０℃以下に加熱した後
にコークス炉へ装入し乾留するコークス炉用加熱装入炭
の製造方法において、前記コークス炉装入炭を２５０℃
以上３５０℃以下に加熱後、分級し、０．３ｍｍ以下の
粒径のコークス炉装入炭の微粉を３５０℃以上４５０℃
以下に加熱、成型した後、０．３ｍｍ超のコークス炉装
入炭の粗粉と混合して、コークス炉に装入することを特
徴とするコークス炉用加熱装入炭の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16337495A JP3515831B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | コークス炉用加熱装入炭の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16337495A JP3515831B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | コークス炉用加熱装入炭の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0913042A JPH0913042A (ja) | 1997-01-14 |
| JP3515831B2 true JP3515831B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=15772675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16337495A Expired - Lifetime JP3515831B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | コークス炉用加熱装入炭の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3515831B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100267850B1 (ko) * | 1997-07-15 | 2000-10-16 | 윤종용 | 음성우편시스템과개인용컴퓨터간의음성데이터송수신장치및방법 |
| JP4724528B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2011-07-13 | 新日本製鐵株式会社 | 気流式加熱装置 |
| JP2007211166A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Nippon Steel Corp | コークス炉の操業方法 |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP16337495A patent/JP3515831B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0913042A (ja) | 1997-01-14 |
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