JP4857540B2 - Method for producing coking coal and method for producing coke - Google Patents

Method for producing coking coal and method for producing coke Download PDF

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Description

本発明は、石炭粉を一定形状に加圧成型して製造する成型炭の製造方法および成型炭を用いたコークスの製造方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing coal that is produced by press-molding coal powder into a fixed shape, and a method for producing coke using the coal.

近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプラスチック等の合成樹脂類が増加しており、その処理が社会的に、また環境上も大きな問題になっている。なかでも、高分子系の炭化水素化合物であるプラスチックは、燃焼時に発生する発熱量が高く、これを焼却処理した場合に焼却炉の炉壁を痛める等の問題があることから、専用の焼却設備を必要とするため、その多くは、ごみ埋立地等で投棄処理されているのが現状である。しかしながら、プラスチック等の投棄は、埋立地の地盤低下をもたらすとともに、環境対策上からも好ましくなく、また、昨今では処理費用の増加とともに、埋立地用の用地不足が社会問題になりつつある。このために、大量の合成樹脂類を投棄することなく、処理可能とする方法の開発が切望され、各方面で研究されている。   In recent years, plastics and other synthetic resins have been increasing as industrial waste and general waste, and the treatment has become a serious problem both socially and environmentally. In particular, plastics, which are polymeric hydrocarbon compounds, generate a large amount of heat during combustion, and there are problems such as damaging the furnace wall when incinerated. Therefore, most of them are currently disposed of in landfills. However, the dumping of plastics and the like brings about a decrease in the landfill of the landfill site and is not preferable from the viewpoint of environmental measures. In addition, with the increase in treatment costs, a shortage of land for landfill sites is becoming a social problem. For this reason, the development of a process that can be processed without discarding a large amount of synthetic resins is eagerly desired and researched in various fields.

廃プラスチックのリサイクル利用に関して、廃プラスチックを石炭に混合して利用する方法が知られている。例えば、コークス炉炭化室の下部に予め石炭と混合した廃プラスチックを装入する方法であり、廃プラスチックを成型炭とともにコークス炉の炭化室下部または全体に装入することにより、乾留時の発生ガス圧を低下させると共に、コークス品質低下を抑制することを特徴とする高炉用コークスの製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、粒状プラスチックを装入炭に混ぜてコークス炉に装入し、乾留すると、粒状プラスチックは溶融して装入炭同志を接着する糊として作用し、良質のコークスが製造できる方法が知られている(例えば、特許文献2参照。)。また、予め減容処理を行った廃プラスチックを石炭に混合して成型炭を製造し、成型炭を石炭に配合して、コークス炉に装入して乾留を行う方法が知られている(例えば、特許文献3参照。)。さらに、廃プラスチックと重質油を高温(200〜500℃)で加熱混合し、重合処理することにより石炭の粘結助成剤としてコークス炉へ装入する方法が知られている(例えば、特許文献4参照。)。
特開2002−47493号公報 特開平6−228565号公報 特開2003−105342号公報 特開2000−53970号公報
Regarding recycling of waste plastic, a method of using waste plastic mixed with coal is known. For example, it is a method of charging waste plastic previously mixed with coal into the lower part of the coke oven carbonization chamber, and by charging the waste plastic together with the formed coal into the lower part or the whole of the coke oven, the gas generated during dry distillation There is known a method for producing coke for blast furnace, which is characterized by reducing the pressure and suppressing the coke quality deterioration (see, for example, Patent Document 1). Also, it is known that when granular plastic is mixed with charging coal and charged into a coke oven and dry-distilled, the granular plastic melts and acts as a glue to bond the charged coal, and high-quality coke can be produced. (For example, refer to Patent Document 2). In addition, a method is known in which waste plastic that has undergone volume reduction treatment is mixed with coal to produce coal, and coal is blended with coal and charged into a coke oven for dry distillation (for example, , See Patent Document 3). Furthermore, a method is known in which waste plastic and heavy oil are heated and mixed at a high temperature (200 to 500 ° C.) and polymerized to be charged into a coke oven as a coal caking aid (for example, patent literature). 4).
JP 2002-47493 A JP-A-6-228565 JP 2003-105342 A JP 2000-53970 A

しかしながら、特許文献1に記載の方法を用いると、炭化室底部に廃プラスチックを装入した場合、廃プラスチックの分解熱により炭化室底部の吸熱量が大きく、煉瓦の損耗が発生する。また、炭化室底部に装入したコークスの粒度や強度が低下し、コークスの品質が低下するという問題点がある。   However, when the method described in Patent Document 1 is used, when waste plastic is inserted into the bottom of the carbonization chamber, the heat absorption amount at the bottom of the carbonization chamber is large due to the decomposition heat of the waste plastic, and brick wear occurs. In addition, there is a problem that the particle size and strength of the coke charged in the bottom of the carbonization chamber are lowered, and the quality of the coke is lowered.

また、特許文献2に記載の方法を用いると、廃プラスチックの嵩密度が低いために、コークス炉に装入される石炭の嵩密度が低下し、この石炭を乾留して製造したコークス強度が低くなり、コークス品質が低下する。また、全体として嵩密度が低下するために生産性が低下するという問題も発生する。   Moreover, when the method described in Patent Document 2 is used, the bulk density of waste plastic is low, so the bulk density of coal charged in the coke oven is reduced, and the strength of coke produced by dry distillation of this coal is low. The coke quality is reduced. Moreover, since the bulk density is lowered as a whole, there is a problem that productivity is lowered.

特許文献2に記載の方法を改善するために、特許文献3に記載の方法を用いることができる。廃プラスチックを予め減容化し、嵩密度を高くしているので、石炭と均一混合できるとされている。しかし、均一混合するためには嵩密度、比重、粒度などの物理的な性状を同程度にする必要があり、廃プラスチックの場合、石炭と同一の粒度(例えば、特許文献3に記載の実施例の成型炭の成型サイズ15mmの場合には、原料の石炭として3mm以下程度の粒度を有する石炭を用いる必要があると考えられる)に通常の粉砕装置で粉砕するためには、冷却等の操作が必要となり、経済的ではない。また、廃プラスチックと石炭とを加圧して成型炭を製造するが、その際の現象としては石炭に混合された廃プラスチックが加圧成型により温度上昇し、溶融により粘結剤(バインダー)の役割となることが期待されている。しかしながら、廃プラスチックはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、PETなど種々のプラスチックの混合状態であり、それぞれの溶融温度が異なるため、成型炭内部の一部は廃プラスチックにより結合されるが、他の部分は結合せずに逆に強度が低下する場合もある。   In order to improve the method described in Patent Document 2, the method described in Patent Document 3 can be used. The volume of waste plastic is reduced in advance and the bulk density is increased, so that it can be uniformly mixed with coal. However, in order to mix uniformly, physical properties such as bulk density, specific gravity, and particle size must be the same, and in the case of waste plastic, the same particle size as coal (for example, the embodiment described in Patent Document 3). In the case of a coal size of 15 mm, it is considered necessary to use coal having a particle size of about 3 mm or less as the raw material coal). Necessary and not economical. In addition, waste plastic and coal are pressed to produce cast coal. As a phenomenon, the temperature of waste plastic mixed with coal rises due to pressure molding, and the role of a binder is caused by melting. It is expected to be. However, waste plastic is a mixed state of various plastics such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, and PET, and since the melting temperature of each plastic is different, some of the inside of the charcoal is bonded by the waste plastic, but other parts are bonded. On the contrary, the strength may decrease instead.

上記のような各種プラスチックの溶融温度の違いによる粘結剤性状の不均一性を改善できる技術として、特許文献4に記載の方法が知られている。しかしながらこのような手法を用いて製造した粘結助成剤を石炭粘結剤として原料炭に添加してコークス炉に装入する特許文献4に記載の方法では、乾留後のコークス強度は向上するものの装入嵩密度が低下すると考えられ、コークスの製造歩留が低下するという問題がある。また原料石炭中への粘結助成剤の均一な分散添加は困難である。特許文献4においてはこのためニーダーを用いて石炭と粘結助成剤(混合バインダー)を加熱混練しているが、粘結助成剤はプラスチックを溶媒中で高温(実施例においては350℃)で反応させ、重合処理を行っているので軟化温度が高くなり、ニーダーにおける加熱混練時にも同程度の温度が必要になると考えられる。このため、高温の加熱が可能で駆動力の大きい加熱混練設備が必要となり、また石炭中へ均一に分散させるための設備規模が大きいので、経済性に問題がある。したがって、廃プラスチックと重質油を加熱混合して重合処理した粘結助成剤と、原料炭とを混合してコークス炉に装入してコークスを製造することは望ましくない。   As a technique that can improve the non-uniformity of the binder property due to the difference in melting temperature of various plastics as described above, a method described in Patent Document 4 is known. However, in the method described in Patent Document 4 in which a caking aid produced using such a method is added to raw coal as a coal caking agent and charged into a coke oven, the coke strength after dry distillation is improved. It is considered that the charging bulk density is lowered, and there is a problem that the production yield of coke is lowered. In addition, it is difficult to uniformly disperse and add the caking aid into the raw coal. For this reason, in Patent Document 4, coal and a caking aid (mixed binder) are heated and kneaded using a kneader, but the caking aid reacts at a high temperature (350 ° C. in the examples) in a plastic solvent. Since the polymerization treatment is performed, the softening temperature is increased, and it is considered that the same temperature is required during the heating and kneading in the kneader. For this reason, a heating and kneading facility capable of high-temperature heating and a large driving force is necessary, and the facility scale for uniformly dispersing in coal is large, which causes a problem in economy. Therefore, it is not desirable to produce coke by mixing the coking aid obtained by heating and mixing waste plastic and heavy oil with a raw material charcoal and charging it into a coke oven.

本発明は、上記のような従来技術の問題点の解決を図ったものであり、有機化合物である廃プラスチックを成型炭のバインダーとしてリサイクル利用する際に、コークス製造の歩留を低下させることなく、成型炭の強度を従来以上に向上させることのできる成型炭の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve the above-described problems of the prior art, and when recycling waste plastics, which are organic compounds, as a binder for molding charcoal, without reducing the yield of coke production. An object of the present invention is to provide a method for producing a coal that can improve the strength of the coal.

また、本発明の他の目的は、廃プラスチックをバインダーとした成型炭を原料として製造されるコークスの品質を向上可能な、コークスの製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a method for producing coke, which can improve the quality of coke produced using molded coal using waste plastic as a binder as a raw material.

このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
(1)、廃プラスチックを石油系タールおよび/または石炭系タールの溶媒中に150℃〜220℃の温度で、混合および/または溶解して混合バインダーとし、該混合バインダーにおける、廃プラスチックに対する溶媒の混合比率を質量比で0.3以上3.0以下とし、該混合バインダーを混合溶解状態で石炭と混合して加圧成型することを特徴とする成型炭を製造する方法。
(2)、前記溶媒が、石油系タールおよび/または石炭系タールに替え、石油系タールおよび/または石炭系タールを蒸留後、軽質油を回収した後に得られる重質油であることを特徴とする(1)に記載の成型炭の製造方法。
(3)、前記石炭に対する前記混合バインダーの添加比率が質量比で1%以上20%以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の成型炭製造方法。
(4)、前記混合バインダーと前記石炭とに、さらに固形バインダーを混合して加圧成型することで成型炭を製造することを特徴とする(1)ないし(3)のいずれかに記載の成型炭の製造方法。
(5)、(1)ないし請求項4のいずれかに記載の方法で製造された成型炭を、コークス炉に装入して乾留することを特徴とするコークスの製造方法。
(6)、(1)ないし(4)のいずれかに記載の方法で製造された成型炭を、石炭とともにコークス炉に装入して乾留することを特徴とするコークスの製造方法。
(7)、コークス炉に装入するコークス原料である石炭に対する成型炭の添加比率が質量比で1%以上、40%以下であることを特徴とする(5)または(6)に記載のコークスの製造方法。
The features of the present invention for solving such problems are as follows.
(1) The waste plastic is mixed and / or dissolved in a petroleum-based tar and / or coal-based tar solvent at a temperature of 150 ° C. to 220 ° C. to form a mixed binder, and the solvent for the waste plastic in the mixed binder the mixing ratio in a mass ratio of 0.3 to 3.0, a method for producing a molded charcoal, characterized in that press-molding engages coal and mixed in a mixed and dissolved state the mixture binder.
(2) The solvent is a heavy oil obtained after recovering light oil after distillation of petroleum-based tar and / or coal-based tar instead of petroleum-based tar and / or coal-based tar. (1) The method for producing the coal char according to (1).
(3) The method for producing a formed coal according to (1) or (2), wherein an addition ratio of the mixed binder to the coal is 1% or more and 20% or less by mass ratio.
(4) The molding according to any one of (1) to (3), wherein the mixed binder and the coal are further mixed with a solid binder and subjected to pressure molding to produce a molded coal. Charcoal manufacturing method.
(5) A method for producing coke, characterized in that the coal formed by the method according to any one of (1) to (4) is charged into a coke oven and subjected to dry distillation.
(6) A coke production method, wherein the coal formed by the method according to any one of (1) to (4) is charged into a coke oven together with the coal and subjected to dry distillation.
(7) The coke according to (5) or (6), wherein the ratio of the added coal to the coal which is the coke raw material charged into the coke oven is 1% to 40% by mass ratio Manufacturing method.

本発明によれば、廃プラスチックを成型炭製造用バインダーとして石炭に混合する際に均一に配合することができ、製造される成型炭の強度が上昇し、成型炭としての品質が向上する。ハンドリング強度が向上するため、コークス炉装入前の粉化を抑制する事ができる。廃プラスチックを溶媒中に混合および/または溶解する際に、重合反応などの化学的な反応を伴う必要が無いため、比較的低い温度で発明を実施する事が可能である。また、成型炭を乾留することで製造されるコークスの品質を向上させることができ、コークス炉への成型炭の装入密度が増加することでコークスの生産性が向上する。成型炭に添加された廃プラスチックは、含有する炭素の一部がコークスとして残留する他、一部はタールとして回収され、残りはガス化してコークス炉ガス(COG)として製鉄所内で有効に利用され、高度なリサイクル利用を達成できる。   According to the present invention, when waste plastic is mixed with coal as a binder for producing coal, it can be uniformly blended, the strength of the coal produced is increased, and the quality as coal is improved. Since the handling strength is improved, pulverization before charging the coke oven can be suppressed. When the waste plastic is mixed and / or dissolved in the solvent, it is not necessary to involve a chemical reaction such as a polymerization reaction, so that the invention can be carried out at a relatively low temperature. Moreover, the quality of the coke produced by dry distillation of the coking coal can be improved, and the coke productivity is improved by increasing the charging density of the coking coal into the coke oven. The waste plastic added to the coal is partly retained as coke, and part of it is recovered as tar, and the rest is gasified and effectively used in steelworks as coke oven gas (COG). , Advanced recycling can be achieved.

上記の課題を解決するために、本発明では廃プラスチックを石油系および/または石炭系タール等の溶媒に混合および/または溶解し、成型炭用バインダーとして用いる。このような成型炭用バインダーを用いることにより、廃プラスチックを成型炭中に均一に分散可能となり、また廃プラスチックに由来して粘度が増加するために成型炭強度が大幅に向上する。廃プラスチックを溶媒に混合および/または溶解し、廃プラスチックが溶媒分子中に分散した状態とすると、廃プラスチックの分子鎖間に溶媒分子鎖が入り込むため分子鎖同士の結合力が緩くなり、軟化点が低下することによってバインダーとして必要な粘性が発現するという仕組みを有効に利用したものであり、プラスチック分子自体に化学的な重合反応をさせる必要が無いため低温で混合および/または溶解を行うことが可能であり、経済的である。また、コークス炉に本発明の成型炭用バインダーを用いて製造した成型炭を配合することにより、コークス炉への原料の装入嵩密度が向上し、生産性が上がるという利点がある。   In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, waste plastic is mixed and / or dissolved in a solvent such as petroleum-based and / or coal-based tar and used as a binder for molded coal. By using such a binder for molding charcoal, the waste plastic can be uniformly dispersed in the molding charcoal, and since the viscosity is increased due to the waste plastic, the strength of the molding charcoal is greatly improved. When waste plastic is mixed and / or dissolved in a solvent and the waste plastic is dispersed in the solvent molecules, the solvent molecular chains enter between the molecular chains of the waste plastic, so the bonding force between the molecular chains becomes loose, and the softening point It effectively utilizes the mechanism that the viscosity required as a binder develops due to a decrease in viscosity, and it is not necessary to perform a chemical polymerization reaction on the plastic molecule itself, so mixing and / or dissolution can be performed at a low temperature. It is possible and economical. In addition, blending the coking coal produced using the binder for coking coal of the present invention with the coke oven has the advantage that the bulk density of the raw material charged into the coke oven is improved and the productivity is increased.

本発明の具体的な手段や特徴を以下に詳しく説明する。   Specific means and features of the present invention will be described in detail below.

本発明では、廃プラスチックを成型炭製造用のバインダーとして利用するために、廃プラスチックを溶媒中に混合し、前記廃プラスチックが混合および/または溶解された溶媒を「混合バインダー」として石炭に混合して成型炭を製造する。   In the present invention, in order to use waste plastic as a binder for producing coal, waste plastic is mixed in a solvent, and a solvent in which the waste plastic is mixed and / or dissolved is mixed with coal as a “mixed binder”. To produce coal.

溶媒として、プラスチックを溶解可能な有機化合物からなる溶媒を用いることが望ましく、石炭と混合して成型炭を製造する際に揮発しない程度の沸点を有し、製造した成型炭を乾留する際に固形分が残留する、芳香族を有する有機化合物であることが好ましい。
したがって、石油系タールおよび/または石炭系タールを用いることが特に好ましく、また石油系タールおよび/または石炭系タールを蒸留し、軽質油成分を取り出した後に得られる重質油も好適に使用できる。
It is desirable to use a solvent made of an organic compound that can dissolve plastic as a solvent, and has a boiling point that does not evaporate when mixed with coal to produce coal, and solids when carbonized produced coal is carbonized. It is preferably an organic compound having an aromatic residue.
Therefore, it is particularly preferable to use petroleum-based tars and / or coal-based tars, and heavy oils obtained after distillation of petroleum-based tars and / or coal-based tars and removal of light oil components can also be suitably used.

溶媒として石油系タールおよび/または石炭系タールや、重質油を用いる際には混合バインダーにおける、溶媒に対する廃プラスチックの混合比率(廃プラスチック/溶媒)が質量比で0.3以上3.0以下であることが望ましい。   When petroleum-based tar and / or coal-based tar or heavy oil is used as the solvent, the mixing ratio of the waste plastic to the solvent (waste plastic / solvent) in the mixed binder is 0.3 to 3.0 in terms of mass ratio. It is desirable that

また、溶媒として石油系タールおよび/または石炭系タールや、重質油を用いる際には廃プラスチックを溶媒中に混合および/または溶解する温度が150℃〜220℃であることが望ましい。   In addition, when petroleum-based tar and / or coal-based tar or heavy oil is used as the solvent, the temperature at which the waste plastic is mixed and / or dissolved in the solvent is preferably 150 ° C to 220 ° C.

さらに、石炭に対する混合バインダーの添加比率(混合バインダー/石炭)が質量比で1%以上20%以下であることが望ましい。   Furthermore, it is desirable that the addition ratio of the mixed binder to the coal (mixed binder / coal) is 1% or more and 20% or less by mass ratio.

また、乾留後の成型炭の強度を上昇させるために、混合バインダーと石炭の他に、さらに従来から用いられている固形バインダー類(ASP、PDA等の固形ピッチ類等)を混合して成型炭を製造することも可能である。   In order to increase the strength of coal after dry distillation, in addition to mixed binder and coal, solid binders conventionally used (solid pitches such as ASP and PDA) are mixed to form coal. Can also be manufactured.

さらに本発明では、上記の方法で製造された成型炭をコークス炉に装入して乾留することで高品質のコークスを製造する。成型炭をコークス炉に装入して乾留する際には、通常の原料炭(石炭)とともにコークス炉に装入して乾留すると、コークス炉内の充填密度が増加し、生産性が向上するので望ましい。   Furthermore, in the present invention, high quality coke is produced by charging the coking coal produced by the above method into a coke oven and subjecting it to dry distillation. When charging coal into a coke oven and dry distillation, charging into the coke oven together with normal raw coal (coal) and dry distillation will increase the packing density in the coke oven and improve productivity. desirable.

コークス炉に装入するコークス原料である石炭(原料炭)に対する成型炭の添加比率(成型炭/原料炭)が質量比で1%以上、40%以下であることが望ましい。   It is desirable that the ratio of the added coal to the coal (coking coal), which is the coke raw material charged into the coke oven, is 1% or more and 40% or less by mass ratio.

廃プラスチックは、必要に応じて、取扱いの容易な大きさに破砕処理を行い、混入された異物を除去して用いることが望ましい。さらにこれらを粒状に成型することによってハンドリングが容易になり、また廃プラスチックの嵩密度が増加するため溶媒との混合性が向上する。廃プラスチックを粒状化する手法としては、二軸押出成型法、リングダイ成型法など公知の方法を用いることが可能である。   It is desirable that the waste plastic be used after being crushed into a size that can be easily handled as necessary to remove mixed foreign matters. Further, by forming these into a granular shape, handling becomes easy, and the bulk density of the waste plastic increases, so that the miscibility with the solvent is improved. As a method for granulating the waste plastic, a known method such as a biaxial extrusion molding method or a ring die molding method can be used.

本発明の一実施形態を図面を用いて詳細に説明する。   An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施形態であり、廃プラスチックをバインダーとして利用するコークス製造フローである。コークス製造工程は、廃プラスチックの収集工程1とベール状に梱包された廃プラスチックを解砕(解袋)する工程2、解砕された廃プラスチックを50mm以下に破砕する1次破砕工程3、廃プラスチック中の異物(金属、瀬戸物等)を風選、磁選、手選等により選別除去する選別工程4、異物が除去された廃プラスチックを20mm以下に破砕する2次破砕工程5、破砕された廃プラスチックを溶媒中に混合および/または溶解させる混合・溶解工程6、溶媒に混合および/または溶解したプラスチックを溶媒とともにバインダーとして石炭に配合する混合工程7、石炭と前記バインダーとの混合物の成型工程8、成型工程8により得られた成型炭を石炭とともに乾留するコークス炉9からなる。製造されたコークスは、高炉10等で利用する。   FIG. 1 is an embodiment of the present invention, and is a coke production flow using waste plastic as a binder. The coke production process consists of a waste plastic collection process 1, a bale-packed waste plastic process 2 (unpacking), a primary crushing process 3 that crushes the crushed waste plastic to 50 mm or less, waste Sorting process 4 for sorting and removing foreign substances (metal, seto, etc.) in plastic by wind, magnetic sorting, manual selection, etc., secondary crushing process 5 for crushing waste plastic from which foreign substances have been removed to 20 mm or less, crushed waste Mixing / dissolution step 6 for mixing and / or dissolving plastic in a solvent, mixing step 7 for blending plastic mixed and / or dissolved in a solvent together with a solvent as a binder, molding step 8 for blending coal and the binder And a coke oven 9 for carbonizing the coal obtained by the molding process 8 together with the coal. The produced coke is used in the blast furnace 10 or the like.

収集工程1で収集された廃プラスチックが容器包装プラスチックのように、菓子袋や包装材等のフィルム系プラスチックが主体である場合は、取扱いを容易とするために1次破砕工程3において剪断型破砕機等を用いて50mm以下に破砕することが望ましい。また、廃プラスチック中にはプラスチック以外の異物が混入していることから、風選、磁選、手選、比重選別等の手法を用いて選別工程4にて金属、ガラス、陶器等、成型工程8の妨げとなる異物が除去される。廃プラスチックが産業廃棄物系プラスチックのように、含まれる異物の割合が少ない場合は、選別工程4の負荷を軽減することも可能である。   If the waste plastic collected in the collection step 1 is mainly film-type plastics such as confectionery bags and packaging materials, such as plastic containers and packaging, shear-type crushing in the primary crushing step 3 to facilitate handling It is desirable to crush to 50 mm or less using a machine or the like. In addition, since foreign substances other than plastic are mixed in the waste plastic, metal, glass, ceramics, etc. are formed in the sorting process 4 using a method such as wind selection, magnetic selection, manual selection, and specific gravity selection. Foreign matter that hinders the removal is removed. When the waste plastic contains a small proportion of foreign matter, such as industrial waste plastic, it is possible to reduce the load of the sorting step 4.

また、これらを粒状に成型することによって廃プラスチックのハンドリング性が改善され、また廃プラスチックの嵩密度が増加するため溶媒との混合性が向上するので、二軸押出成型法、リングダイ成型法等により成型を行っても良い。廃プラスチックの粒状物の平均粒径は3mm以上、20mm以下程度とすることが望ましい。3mm未満では造粒時の生産性が著しく低下し、20mm超えでは粒が大きすぎて伝熱性が悪く、溶解に時間がかかる場合がある。   Also, by molding these into granules, the handling properties of waste plastics are improved, and the bulk density of waste plastics is increased, so the mixing with solvents is improved, so twin screw extrusion molding method, ring die molding method, etc. You may shape | mold by. The average particle size of the waste plastic granules is desirably about 3 mm or more and 20 mm or less. If it is less than 3 mm, the productivity at the time of granulation is remarkably lowered, and if it exceeds 20 mm, the particles are too large and the heat conductivity is poor, and dissolution may take time.

混合・溶解工程6に用いられる溶媒は、廃プラスチックを混合する条件において液体として存在し、少なくともほとんど分解することなく、その粘度等の物理的性質が変化しないものを用いることが望ましい。また、混合・溶解工程6はプラスチックの膨潤や溶解を促進するために加熱しながら行うことが望ましい。このためには、混合・溶解工程6を60℃から250℃で行うことが望ましい。これは60℃未満ではプラスチックの溶解が困難である場合があるからであり、250℃を超えると溶媒中の成分が揮発して成分組成が変わり溶解しにくくなるばかりでなく、溶媒そのものの量が減ることにより溶解性が低下する場合があるからでる。また溶媒の種類によって混合・溶解の最適温度は変動するが、溶媒として石油系タールおよび/または石炭系タールや、重質油を用いる際には、150℃〜220℃の温度条件で行うことが特に望ましい。これは150℃以上の温度領域では廃プラスチック中の各種プラスチックの多くが溶融温度に達し、比較的廃プラスチック溶解性の低いこれらの溶媒においても十分な溶解性能を確保できるからであり、また220℃を超えると揮発量が大きくなるため溶媒の変質、減少といった問題が顕在化するためである。これらの温度条件においては、溶媒分子とプラスチック分子の間の化学反応による変化は小さいと考えられ、形態としては廃プラスチックの高分子鎖が溶媒中に分散していると考えられる。このため、廃プラスチックの軟化温度は低下し、成型炭用バインダーとして適した軟化温度となる。   As the solvent used in the mixing / dissolving step 6, it is desirable to use a solvent which exists as a liquid under the conditions for mixing the waste plastic and at least hardly decomposes and whose physical properties such as viscosity are not changed. The mixing / dissolving step 6 is desirably performed while heating in order to promote the swelling and dissolution of the plastic. For this purpose, it is desirable to perform the mixing / dissolution step 6 at 60 to 250 ° C. This is because the plastic may be difficult to dissolve below 60 ° C. When the temperature exceeds 250 ° C, the components in the solvent volatilize and the composition changes, making it difficult to dissolve. It is because solubility may fall by decreasing. The optimum mixing / dissolving temperature varies depending on the type of solvent, but when petroleum-based tar and / or coal-based tar or heavy oil is used as the solvent, the mixing / dissolving temperature should be 150 ° C to 220 ° C. Particularly desirable. This is because most of the various plastics in the waste plastic reach the melting temperature in the temperature range of 150 ° C. or higher, and sufficient dissolution performance can be secured even in these solvents having relatively low waste plastic solubility. This is because the amount of volatilization increases beyond this value, so that problems such as alteration and reduction of the solvent become obvious. Under these temperature conditions, it is considered that the change due to the chemical reaction between the solvent molecule and the plastic molecule is small, and as a form, it is considered that the polymer chain of the waste plastic is dispersed in the solvent. For this reason, the softening temperature of waste plastic falls and it becomes a softening temperature suitable as a binder for molding charcoal.

溶媒の選択は、混合・溶解温度に依存するが、たとえば、コールタールの他、コールタール系の常圧蒸留塔中段抜き出し重油、残渣重質油、石炭液化油、特定の油種(カフジ等芳香族成分が多いもの)からの石油系の減圧残油、エチレンボトム油、改質油、FCCオイル等を用いることができる。また、カーボンブラックオイル等、上記残油のブレンド油でも望ましい。さらに、供給する廃プラスチックのうち、塩化ビニル、ポリスチレン、PETの比重は1.0以上、ポリエチレン、ポリプロピレン等の比重は1.0以下であるため、溶媒中への均一混合を考えれば、溶媒の比重は0.9〜1.2の範囲が好ましい。混合・溶解工程6では、廃プラスチックに対する溶媒の質量比である、「溶媒/廃プラスチック」が0.1〜20の範囲で廃プラスチックを混合・溶解することが好ましい。廃プラスチックの割合が多すぎると、溶媒分子の廃プラスチック分子鎖間への分散の効果が少ない。また、廃プラスチックの割合が少なすぎると、プラスチックによるバインダー効果が低下する。「溶媒/廃プラスチック」の最適比率は溶媒の種類や混合攪拌条件によって異なるが、上記に示した好適な温度範囲において十分な混合攪拌を行うことを前提とし、溶媒として、石油系タールおよび/または石炭系タール、もしくは石油系タールおよび/または石炭系タールを蒸留し軽質油成分を取り出した後に得られる重質油を用いた場合、より好ましい「溶媒/廃プラスチック」は0.3〜3.0の範囲である。これらの溶媒を用いた場合は、特に「溶媒/廃プラスチック」が0.3未満であると強度が発現せず、また3.0を超えると溶媒量が少ないために廃プラスチック分子鎖間への溶媒の分散が少なく、廃プラスチックの軟化温度が低下し難いため、バインダーとして用いる際に成型物中における分散性が低下し、成型物の強度が低下する場合があるからである。   The selection of the solvent depends on the mixing / dissolution temperature. For example, in addition to coal tar, heavy oil extracted from the coal tar atmospheric distillation column, heavy oil residue, heavy coal oil, specific oil type (aroma such as kaffji) Petroleum-based vacuum residue, ethylene bottom oil, reformed oil, FCC oil and the like from those having a large group component) can be used. A blend oil of the above residual oil such as carbon black oil is also desirable. Furthermore, among the waste plastics to be supplied, the specific gravity of vinyl chloride, polystyrene, and PET is 1.0 or more, and the specific gravity of polyethylene, polypropylene, etc. is 1.0 or less. Therefore, considering uniform mixing in the solvent, The specific gravity is preferably in the range of 0.9 to 1.2. In the mixing / dissolving step 6, it is preferable to mix / dissolve the waste plastic in the range of “solvent / waste plastic” in the range of 0.1-20, which is the mass ratio of the solvent to the waste plastic. When the proportion of waste plastic is too large, the effect of dispersion of solvent molecules between waste plastic molecular chains is small. Moreover, when the ratio of waste plastic is too small, the binder effect by a plastic will fall. The optimum ratio of “solvent / waste plastic” varies depending on the type of solvent and the mixing and stirring conditions. However, on the premise that sufficient mixing and stirring is performed in the preferred temperature range shown above, petroleum-based tar and / or When heavy oil obtained after distilling coal-based tar or petroleum-based tar and / or coal-based tar and taking out a light oil component, more preferable “solvent / waste plastic” is 0.3 to 3.0. Range. When these solvents are used, particularly when “solvent / waste plastic” is less than 0.3, the strength is not expressed, and when it exceeds 3.0, the amount of the solvent is small, so that the amount of the solvent between the plastic chains is small. This is because there is little dispersion of the solvent and the softening temperature of the waste plastic is unlikely to be lowered, so that when used as a binder, the dispersibility in the molded product is lowered, and the strength of the molded product may be lowered.

また、廃プラスチックが混合および/または溶解した溶媒の軟化点および粘度は、ポンプなどで移送可能な温度または粘度以下であることが望ましい。具体的には、蒸気加熱配管温度で移送可能な粘度であることが望ましい。混合・溶解工程6に用いる装置は、溶媒を加熱しつつ撹拌可能な機構を有するものであることが好ましい。また、均一溶解および処理時間の短縮のためには、液表面から内部方向への撹拌が可能であることが重要である。特にプラスチックが溶解するに従い溶媒が高粘度化するため、攪拌羽根としてはヘリカルリボン型、アンカー型など、高粘度流体において十分攪拌能力を発揮できるものが望ましい。この際、高粘度流体の持続的な攪拌を可能とする強力な攪拌装置を必要とする。また、溶解物に対して高速剪断が可能なホモジナイザーを用いた混合攪拌も有効である。   In addition, the softening point and viscosity of the solvent in which the waste plastic is mixed and / or dissolved is preferably equal to or lower than the temperature or viscosity that can be transferred by a pump or the like. Specifically, the viscosity is preferably transferable at the temperature of the steam heating pipe. The apparatus used in the mixing / dissolution step 6 preferably has a mechanism capable of stirring while heating the solvent. In addition, in order to achieve uniform dissolution and shorten the processing time, it is important that stirring from the liquid surface to the inside is possible. In particular, since the viscosity of the solvent increases as the plastic dissolves, it is desirable that the stirring blades be capable of exhibiting sufficient stirring ability in a high viscosity fluid, such as a helical ribbon type or an anchor type. At this time, a powerful stirring device that enables continuous stirring of the high-viscosity fluid is required. In addition, mixing and stirring using a homogenizer capable of high-speed shearing with respect to the dissolved material is also effective.

混合・溶解工程6で製造された廃プラスチックと溶媒との混合物(混合バインダー)は石炭混合工程7に供給され、石炭および、常温で固形のバインダー(固形バインダー)とともに均一に混合される。混合バインダーの混合割合は、バインダー単独で添加する場合、成型炭原料石炭に対して1mass%以上20mass%以下であることが望ましい。バインダー添加量1mass%未満では殆ど強度が発現せず、また20mass%を超えると乾留した際にバインダー成分の揮発により空間が形成され密度が低下するため、乾留後のコークス強度が逆に低下してしまう場合があるからである。ただし固形バインダーを添加する場合はその添加割合にも依存するので、適宜調整する。   The waste plastic and solvent mixture (mixed binder) produced in the mixing / dissolving step 6 is supplied to the coal mixing step 7 and uniformly mixed with the coal and a solid binder (solid binder) at room temperature. The mixing ratio of the mixed binder is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the coal for forming coal raw material when the binder is added alone. When the added amount of the binder is less than 1 mass%, almost no strength is exhibited. When the added amount exceeds 20 mass%, a space is formed due to volatilization of the binder component when the dry distillation is performed, and the density is lowered. This is because it may end up. However, when a solid binder is added, it depends on the addition ratio, and is adjusted accordingly.

混合温度は添加する固形バインダーの軟化点等にもよるが、大量の材料を安価に加熱するためには、製鉄所内においては特に蒸気の使用が適しており、通常は蒸気で加熱可能な温度範囲(120℃以下程度)とすることが好ましい。しかしながら廃プラスチック配合量が多く軟化点が高めの混合バインダーを使用する場合、例えばシリコーンオイル等の熱媒を用いた加熱方式等を用いてより高温条件で混合溶解を行うことも可能である。   The mixing temperature depends on the softening point of the solid binder to be added, but in order to heat a large amount of material at a low cost, it is particularly suitable to use steam in the steelworks, and it is usually within the temperature range that can be heated with steam. It is preferable to set it (about 120 degrees C or less). However, when a mixed binder having a large amount of waste plastic and a high softening point is used, it is possible to perform mixing and dissolution at a higher temperature using, for example, a heating method using a heat medium such as silicone oil.

また混合方法については均一に混合可能なものであれば良く、スクリュー方式あるいは攪拌機を設置してある混合装置等を適宜使用すれば良いが、攪拌羽根を用いた混合攪拌装置を使用する場合は、混合攪拌性能を確保する為、150rpm以上の攪拌速度を確保できるモーター駆動力を持った攪拌装置の使用が適している。   As for the mixing method, it is only necessary to be able to mix uniformly, and a screw system or a mixing device equipped with a stirrer may be used as appropriate, but when using a mixing stirrer using a stirring blade, In order to ensure mixing and stirring performance, it is suitable to use a stirring device having a motor driving force capable of ensuring a stirring speed of 150 rpm or more.

石炭混合工程7で得られた混合物を成型工程8にて成型して成型炭を製造する。混合物を成型機等を用いて加圧して例えば豆炭状に成型する。成型機は押し出し成型でも、ダブルロールタイプの成型機でも適宜利用可能である。また、成型後のハンドリング強度を考慮して、成型機自体を加熱できるもの、もしくは成型前に加熱混合機構を持つものが望ましい。成型炭の大きさは、コークス製造原料とする場合には、コークス炉での乾留後の大きさが通常のコークスと同程度であれば良く、具体的には18cm3〜75cm3とすることが好ましい。 The mixture obtained in the coal mixing step 7 is molded in the molding step 8 to produce coal. The mixture is pressurized using a molding machine or the like and molded into, for example, bean charcoal. As the molding machine, extrusion molding or double roll type molding machine can be used as appropriate. In addition, in consideration of handling strength after molding, it is desirable to be able to heat the molding machine itself or to have a heating and mixing mechanism before molding. The size of the molded charcoal, in the case of the coke raw material may be any comparable magnitude and normal coke after carbonization at coke oven, in particular it is a 18cm 3 ~75cm 3 preferable.

成型工程8で製造された成型炭は、石炭と混合され、コークス炉9に装入後、乾留され、高炉用コークスを得ることができる。コークス炉に装入の際の適切な成型炭添加比率は、ブリケット形状、石炭粒度、コークス炉形状によって変わるが、通常装入する石炭量の1〜40mass%の範囲であることが望ましい。これは1mass%未満ではコークス強度、コークス生産性向上の効果がほとんど現れず、また40mass%を超えるとコークス炉における原料装入密度が上がり過ぎるため、コークスの押し詰まり、コークス炉の炉壁損傷の原因となる可能性があるからである。   The coking coal produced in the molding step 8 is mixed with coal, charged into the coke oven 9, and then dry-distilled to obtain blast furnace coke. The appropriate ratio of the added coal during charging to the coke oven varies depending on the briquette shape, coal particle size, and coke oven shape, but is preferably in the range of 1 to 40 mass% of the amount of coal normally charged. If less than 1 mass%, the effect of improving the coke strength and coke productivity hardly appears, and if it exceeds 40 mass%, the raw material charging density in the coke oven is excessively increased, so that coke clogging and damage to the coke oven furnace wall occur. This is because it may be a cause.

図2に示す処理装置を用いて、成型炭の製造を行なった。   Using the processing apparatus shown in FIG. 2, the charcoal was manufactured.

成型炭の製造に用いた廃プラスチックは、あらかじめ異物除去を行ない、20mm以下に破砕されたものであり、工業分析値で灰分3.5mass%、揮発分95.2mass%であり、化学分析値でC:75.8mass%、H:10.3mass%、O:8.8mass%、N:0.2mass%、S:0.1mass%であった。   Waste plastics used in the production of coal char were preliminarily removed for foreign matter and crushed to 20 mm or less, with ash content of 3.5 mass% and volatile content of 95.2 mass%, and chemical analysis values. C: 75.8 mass%, H: 10.3 mass%, O: 8.8 mass%, N: 0.2 mass%, S: 0.1 mass%.

溶媒として石炭乾留時に生成したタール留分を常圧蒸留塔で蒸留して、中段より得られた留分を用いた。比重は0.97(15℃)、流動点:−32℃、10%留出温度160℃であった。   The tar fraction produced during coal dry distillation as a solvent was distilled in an atmospheric distillation column, and the fraction obtained from the middle stage was used. Specific gravity was 0.97 (15 ° C.), pour point: −32 ° C., 10% distillation temperature 160 ° C.

石炭は粒度3mm以下のものを、石炭と同時に添加する固形バインダーには軟化点180℃、粒径3mm以下が54%の粒度のアスファルトピッチ(ASP)を用いた。   Coal having a particle size of 3 mm or less was used, and as a solid binder added simultaneously with coal, asphalt pitch (ASP) having a softening point of 180 ° C. and a particle size of 3 mm or less having a particle size of 54% was used.

混合・溶解装置11内に、溶媒2kgに対して、廃プラスチック1kgを装入後、200℃で撹拌しながら、20分間の混合・溶解処理を行なった。得られた廃プラスチック混合溶媒(混合バインダー)3kgと、石炭75kgと、さらに固形バインダー2.3kgとを石炭混合装置12に供給し、蒸気により加熱するとともに、攪拌機により2分間撹拌して混合した。さらに、得られた混合物をカップ容量50mlのダブルロール成型機13に送り、成型炭を製造し、歩留を測定した。得られた成型炭を1100℃で乾留する試験を実施した。乾留前の成型炭、乾留後の成型炭について圧潰強度を測定した。また乾留後の成形炭のドラム強度を測定した。(本発明例1)
次に、溶媒が廃プラスチックを含まない以外は上記の本発明例と同様の方法で成型炭を製造した。但し、溶媒は3kgとした。実施例1と同様に、成型炭の歩留まり、乾留前の成型炭の圧潰強度、乾留後の成型炭の圧潰強度、乾留後のドラム強度を測定した。(比較例1)
さらに、廃プラスチックを固形バインダーと同様な粒度(粒径3mm以下が54%程度)に冷凍して粉砕した。得られた廃プラスチック1kgと、本発明例で使用した溶媒2kg、固形バインダー2.3kg、石炭75kgとを石炭混合装置12に供給し、蒸気により加熱するとともに、2分間の攪拌機による混合を行った。得られた混合物を用いて本発明例と同様の方法で成型炭を製造し、成型炭の歩留まり、乾留前の圧潰強度、乾留後の圧潰強度、乾留後のドラム強度を測定した。(比較例2)
本発明例1、比較例1、比較例2で製造した成型炭の歩留まり、ドラム強度、圧潰強度を図3に示す。図3において、比較例1の強度、歩留まりを100として、指数で示した。
After mixing 1 kg of waste plastic with respect to 2 kg of solvent in the mixing / dissolving apparatus 11, a mixing / dissolving treatment for 20 minutes was performed while stirring at 200 ° C. 3 kg of the obtained waste plastic mixed solvent (mixed binder), 75 kg of coal, and 2.3 kg of solid binder were supplied to the coal mixing device 12 and heated with steam and stirred for 2 minutes with a stirrer and mixed. Furthermore, the obtained mixture was sent to a double roll molding machine 13 having a cup capacity of 50 ml to produce coal, and the yield was measured. A test was conducted in which the obtained coal was subjected to dry distillation at 1100 ° C. Crushing strength was measured for coal before carbonization and coal after carbonization. The drum strength of the coal after dry distillation was measured. (Invention Example 1)
Next, a charcoal was produced in the same manner as in the above-described example of the present invention except that the solvent did not contain waste plastic. However, the solvent was 3 kg. In the same manner as in Example 1, the yield of coal char, the crushing strength of coal before carbonization, the crushing strength of coal after carbonization, and the drum strength after carbonization were measured. (Comparative Example 1)
Further, the waste plastic was frozen and ground to the same particle size as the solid binder (particle size of 3 mm or less is about 54%). 1 kg of the obtained plastic, 2 kg of the solvent used in the examples of the present invention, 2.3 kg of solid binder, and 75 kg of coal were supplied to the coal mixing device 12 and heated by steam and mixed with a stirrer for 2 minutes. . Using the obtained mixture, coking coal was produced in the same manner as in the examples of the present invention, and the yield of the forming coal, crushing strength before dry distillation, crushing strength after dry distillation, and drum strength after dry distillation were measured. (Comparative Example 2)
The yield, drum strength, and crushing strength of the coals produced in Invention Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are shown in FIG. In FIG. 3, the strength and yield of Comparative Example 1 are shown as an index, with 100 as the index.

尚、圧潰強度は、圧潰強度試験機にて成型炭の加圧面に対して上下から圧力をかけて、割れが発生した(上昇圧力が停滞した)時点の力を測定して求めた。単位はN/Pで表示し、Pは測定試料が圧力を受ける面が点接触であることを示している。また、ドラム強度はJIS K 2151で規定されるコークスの回転強度であり、ここでは、目開き15.9mmの篩でふるい分けた篩上の成型炭5kgをドラム試験機に装入し25rpmで50回転させたのち、目開き15.9mmの篩でふるい分けて篩上の質量を求め、元の質量に対する百分率をドラム強度とした。ドラム試験機としては、径500mm、厚さ500mm、内部に高さ80mmの羽根3枚を有するトロンメル強度試験機を用いた。   The crushing strength was obtained by measuring the force at the time when cracking occurred (the rising pressure stagnated) by applying pressure from above and below to the pressing surface of the coal using a crushing strength tester. The unit is represented by N / P, and P indicates that the surface on which the measurement sample receives pressure is point contact. The drum strength is the rotational strength of coke specified by JIS K 2151. Here, 5 kg of charcoal on the sieve sieved with a sieve with an opening of 15.9 mm is charged into a drum tester and rotated at 50 rpm at 50 rpm. Then, it was sieved with a 15.9 mm mesh sieve to determine the mass on the sieve, and the percentage of the original mass was taken as the drum strength. As the drum tester, a trommel strength tester having three blades having a diameter of 500 mm, a thickness of 500 mm, and a height of 80 mm was used.

また、成形炭の歩留は、製造した成型炭中の、粒径10mm以上の成型炭の割合とした。   Moreover, the yield of forming coal was made into the ratio of the forming charcoal with a particle size of 10 mm or more in the manufactured forming coal.

本発明の製造方法を用いた成形炭は、コークスの原料として好適であり、従来の廃棄プラスチックを用いた成形炭(比較例2)に比較してはるかに歩留、強度が向上し、また、プラスチックを原料に用いない通常の成形炭(比較例1)に比較しても、強度が向上することが分かった。本発明で製造したコークスも、従来の廃棄プラスチックを用いたコークス(比較例2)に比較して強度が向上し、また、プラスチックを原料に用いない通常のコークス(比較例1)に比較しても、強度が向上した。   The forming coal using the production method of the present invention is suitable as a raw material for coke, and the yield and strength are much improved compared to the forming coal using conventional waste plastic (Comparative Example 2). It has been found that the strength is improved even when compared with ordinary coal that does not use plastic as a raw material (Comparative Example 1). The coke produced by the present invention also has improved strength compared to coke using conventional waste plastic (Comparative Example 2), and compared to ordinary coke that does not use plastic as a raw material (Comparative Example 1). Also improved in strength.

図2に示す処理装置を用いて、以下の条件で成型炭の製造を行った。   Using the processing apparatus shown in FIG. 2, the charcoal was produced under the following conditions.

実施例1と同様、破砕処理を行い、異物を除去した後、比重分離装置によって、塩化ビニル、紙類を除去した廃プラスチック(20mm以下)を、原料として用いた。溶媒としては石炭乾留時に生成したタールを用いた。比重は1.17(15℃)、10%留出温度は230℃であった。上記プラスチック12kgとタール15kg(廃プラスチック/溶媒比=0.8)を混合・溶解装置内に装入し、200℃で1時間の攪拌・溶解処理を行った。攪拌は高粘度用アンカー攪拌羽根によって行い、攪拌羽根回転速度は毎分150回転であった。得られた混合バインダー27kgに対し、実施例1で使用したものと同等の粒度・性状を示す石炭600kgと固形バインダー(アスファルトピッチ)15kgを石炭混合装置に供給し、蒸気により加熱しながら4分間混合攪拌した。さらに得られた混合物をカップ容量47mLのダブルロール成型機に送り、成型炭を製造した(本発明例2)。   In the same manner as in Example 1, after crushing and removing foreign substances, waste plastic (20 mm or less) from which vinyl chloride and paper were removed by a specific gravity separator was used as a raw material. As the solvent, tar produced during coal carbonization was used. The specific gravity was 1.17 (15 ° C.), and the 10% distillation temperature was 230 ° C. 12 kg of the plastic and 15 kg of tar (waste plastic / solvent ratio = 0.8) were charged into a mixing / dissolving apparatus, and stirred and dissolved at 200 ° C. for 1 hour. Stirring was performed with an anchor stirring blade for high viscosity, and the rotation speed of the stirring blade was 150 rotations per minute. With respect to 27 kg of the obtained mixed binder, 600 kg of coal having the same particle size and properties as those used in Example 1 and 15 kg of solid binder (asphalt pitch) are supplied to the coal mixing device and mixed for 4 minutes while being heated by steam. Stir. Furthermore, the obtained mixture was sent to a double roll molding machine having a cup capacity of 47 mL to produce a charcoal (Invention Example 2).

次に、本発明例2と同じ原料である、粒状プラスチック16kgとタール20kg(廃プラスチック/溶媒比=0.8)を混合・溶解装置内に装入し、本発明例2と同じ条件で攪拌して混合バインダーを製造し、同様に石炭600kgと固形バインダー15kgを加えて石炭混合装置に供給し、蒸気で加熱しながら4分間攪拌混合した。得られた成型物を本発明例2で使用したダブルロール成型器でブリケット成型し、成型炭を製造した(本発明例3)。   Next, 16 kg of granular plastic and 20 kg of tar (waste plastic / solvent ratio = 0.8), which are the same raw materials as in Invention Example 2, were charged into the mixing / dissolving apparatus and stirred under the same conditions as in Invention Example 2. In the same manner, 600 kg of coal and 15 kg of solid binder were added and supplied to the coal mixing apparatus, and the mixture was stirred and mixed for 4 minutes while heating with steam. The obtained molded product was briquetted with the double roll molding machine used in Invention Example 2 to produce a charcoal (Invention Example 3).

さらに、混合バインダーの代わりに溶媒であるタールを添加し、本発明例2とすべて同じ条件で攪拌・成型を行い、成型炭を製造した。この際、タールの添加量は本発明例2における混合バインダー添加量と同量の27kgとした(比較例3)。   Further, tar as a solvent was added in place of the mixed binder, and the mixture was stirred and molded under the same conditions as in Example 2 of the present invention to produce a charcoal. At this time, the amount of tar added was 27 kg, which was the same as the amount of the mixed binder added in Invention Example 2 (Comparative Example 3).

これらの各成型炭について、成型時にそれぞれ成型歩留の測定を行った。また、これら成型炭の強度評価試験として、実施例1に示したトロンメル強度試験、圧潰強度試験を行った。本発明例2、本発明例3、比較例3で製造した成型炭の歩留まり、ドラム強度、圧潰強度を図4に示す。図4において、比較例3の強度、歩留まりを100として、指数で示した。   For each of these coals, the molding yield was measured at the time of molding. Moreover, as a strength evaluation test of these coals, the trommel strength test and the crushing strength test shown in Example 1 were performed. The yield, drum strength, and crushing strength of the coals produced in Invention Example 2, Invention Example 3 and Comparative Example 3 are shown in FIG. In FIG. 4, the strength and yield of Comparative Example 3 are set as 100, and are shown as indexes.

さらに各成型炭を同じ方法で繰り返し大量に製造し、室炉式コークス炉(7.55m×17m×0.45m)において原料炭(石炭)中に分散させて配合した。この際、原料炭中への成型炭の配合率は、すべて20mass%となるように調節した。   Furthermore, each coal was repeatedly manufactured in large quantities by the same method, and it disperse | distributed and compounded in raw coal (coal) in the chamber furnace type coke oven (7.55mx17mx0.45m). At this time, the blending ratio of the forming coal into the raw coal was adjusted so as to be 20 mass%.

乾留後、それぞれのコークスについて、ドラム強度(JISK2151に規定のDI150/15)、CSR(CO2反応後強度)について評価し、比較した。 After the carbonization, each coke was evaluated for drum strength (DI150 / 15 specified in JISK2151) and CSR (strength after CO 2 reaction) and compared.

強度測定結果を表1に示す。実施例1における比較例2の値を100として、本発明例2、本発明例3、比較例3における強度比率を指数で示した。   The strength measurement results are shown in Table 1. The value of Comparative Example 2 in Example 1 was taken as 100, and the strength ratios in Invention Example 2, Invention Example 3 and Comparative Example 3 were shown as indices.

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固形バインダーと溶媒のみを使用した比較例3と比較して、廃プラスチック混合バインダーを使用した本発明例2では、成型歩留が上昇し、ドラム強度が上昇し、圧潰強度が大幅に向上した。さらに、混合バインダー添加量を増加するとこれらの強度はさらに大幅に向上した。さらに、これらの成型炭を原料炭中に20mass%配合して乾留したコークス強度についての比較評価では、廃プラスチック混合バインダーの使用により、DI、CSRの両指標とも向上することが確認された。   Compared with Comparative Example 3 in which only the solid binder and the solvent were used, in Invention Example 2 in which the waste plastic mixed binder was used, the molding yield increased, the drum strength increased, and the crushing strength was greatly improved. Furthermore, these strengths were further greatly improved by increasing the amount of mixed binder added. Furthermore, in a comparative evaluation of coke strength obtained by blending 20 mass% of these coals into raw coal and dry distillation, it was confirmed that both the DI and CSR indicators were improved by using a waste plastic mixed binder.

本発明の一実施形態であるコークス製造フロー。The coke manufacturing flow which is one Embodiment of this invention. 本発明の製造方法に用いるのに好適な処理装置の概略図。Schematic of the processing apparatus suitable for using for the manufacturing method of this invention. 本発明例1、比較例1〜2における成型炭の強度と歩留を示すグラフ。(実施例1)The graph which shows the intensity | strength and yield of the forming coal in this invention example 1 and Comparative Examples 1-2. Example 1 本発明例2、本発明例3、比較例3における成型炭の強度と歩留を示すグラフ。(実施例2)The graph which shows the intensity | strength of a charcoal in this invention example 2, this invention example 3, and the comparative example 3, and a yield. (Example 2)

符号の説明Explanation of symbols

1 廃プラスチックの収集工程
2 解砕(解袋)工程
3 1次破砕工程
4 選別工程
5 2次破砕工程
6 混合・溶解工程
7 石炭混合工程
8 成型工程
9 コークス炉
10 高炉
11 混合・溶解装置
12 石炭混合装置
13 ダブルロール成型機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste plastic collection process 2 Crushing (unpacking) process 3 Primary crushing process 4 Sorting process 5 Secondary crushing process 6 Mixing and melting process 7 Coal mixing process 8 Molding process 9 Coke oven 10 Blast furnace 11 Mixing and melting apparatus 12 Coal mixer 13 Double roll molding machine

Claims (7)

廃プラスチックを石油系タールおよび/または石炭系タールの溶媒中に150℃〜220℃の温度で、混合および/または溶解して混合バインダーとし、該混合バインダーにおける、廃プラスチックに対する溶媒の混合比率を質量比で0.3以上3.0以下とし、該混合バインダーを混合溶解状態で石炭と混合して加圧成型することを特徴とする成型炭を製造する方法。 Waste plastic is mixed and / or dissolved in a petroleum tar and / or coal tar solvent at a temperature of 150 ° C. to 220 ° C. to form a mixed binder, and the mixing ratio of the solvent to the waste plastic in the mixed binder is mass. how the 0.3 to 3.0, to produce a molded charcoal, characterized in that press-molding engages coal and mixed in a mixed and dissolved state the mixture binder ratio. 前記溶媒が、石油系タールおよび/または石炭系タールに替え、石油系タールおよび/または石炭系タールを蒸留後、軽質油を回収した後に得られる重質油であることを特徴とする請求項1に記載の成型炭の製造方法。   2. The heavy oil obtained by recovering light oil after distillation of petroleum-based tar and / or coal-based tar and distillation of petroleum-based tar and / or coal-based tar, wherein said solvent is replaced with petroleum-based tar and / or coal-based tar. The manufacturing method of the charcoal as described in 2. 前記石炭に対する前記混合バインダーの添加比率が質量比で1%以上20%以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の成型炭製造方法。   The method for producing a formed coal according to claim 1 or 2, wherein an addition ratio of the mixed binder to the coal is 1% or more and 20% or less by mass ratio. 前記混合バインダーと前記石炭とに、さらに固形バインダーを混合して加圧成型することで成型炭を製造することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の成型炭の製造方法。   The method for producing a coal char according to any one of claims 1 to 3, wherein the coal blend is produced by mixing the binder and the coal with a solid binder and press-molding the mixture. . 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の方法で製造された成型炭を、コークス炉に装入して乾留することを特徴とするコークスの製造方法。   A method for producing coke, characterized in that the coal char produced by the method according to any one of claims 1 to 4 is charged into a coke oven and dry-distilled. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の方法で製造された成型炭を、石炭とともにコークス炉に装入して乾留することを特徴とするコークスの製造方法。   A method for producing coke, wherein the coal formed by the method according to any one of claims 1 to 4 is charged into a coke oven together with the coal and subjected to dry distillation. コークス炉に装入するコークス原料である石炭に対する成型炭の添加比率が質量比で1%以上、40%以下であることを特徴とする請求項5または請求項6に記載のコークスの製造方法。   The method for producing coke according to claim 5 or 6, wherein an addition ratio of the formed coal to the coal which is a coke raw material charged in the coke oven is 1% or more and 40% or less by mass ratio.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101240393B1 (en) * 2010-08-17 2013-03-11 (주)부경에너지텍 A process way of the cokes which a residue isn't happened and lump cokes
JP2012219139A (en) * 2011-04-06 2012-11-12 Kobe Steel Ltd Coal molded body
JP6583332B2 (en) * 2017-03-28 2019-10-02 Jfeスチール株式会社 Binder for molding, molding charcoal and coke production method, binder for molding, molding charcoal and coke
JP6597831B2 (en) 2018-04-12 2019-10-30 栗田工業株式会社 Binder for moldings containing coal
JP7338507B2 (en) * 2019-02-26 2023-09-05 三菱ケミカル株式会社 Analysis method of briquettes

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5450505A (en) * 1977-09-30 1979-04-20 Nippon Kokan Kk <Nkk> Binder for manufacture of coal briquettes
JP2000192049A (en) * 1998-12-25 2000-07-11 Nkk Corp Method for treating waste toner
JP2000319674A (en) * 1999-05-14 2000-11-21 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of coal briquette containing waste plastic
JP4460177B2 (en) * 2001-01-31 2010-05-12 新日本製鐵株式会社 Coke production method using waste plastic
JP3995496B2 (en) * 2002-02-15 2007-10-24 新日本製鐵株式会社 Waste plastic-containing granulated coal

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