JP4997352B1 - Coke production method and coke obtained thereby - Google Patents
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Abstract
【課題】粘結剤としてフミン酸を使用して高炉等の高温環境下で使用可能なコークスを製造する方法及びそれにより得られたコークスを提供する。
【解決手段】本発明に係るコークスの製造方法は、フミン酸にアルカリ水溶液を加えてフミン酸塩水溶液を調製した後、フミン酸塩水溶液の粘度を５０ｃＰ以上５００００ｃＰ以下に調整する工程と、粘度を調整したフミン酸塩水溶液と石炭とを混合して加圧成形した後、加圧成形物を乾留する工程とを備えており、高炉等の高温環境下で使用可能なコークスを製造することができる。
【選択図】図１A method for producing coke that can be used in a high temperature environment such as a blast furnace using humic acid as a binder and a coke obtained thereby.
A method for producing coke according to the present invention includes a step of preparing an aqueous humate solution by adding an aqueous alkaline solution to humic acid, and then adjusting the viscosity of the aqueous humate solution to 50 cP or more and 50000 cP or less. It is possible to produce coke that can be used in a high-temperature environment such as a blast furnace. .
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、高炉等の高温環境下で使用されるコークスの製造方法及びそれにより得られたコークスに関する。 The present invention relates to a method for producing coke used in a high temperature environment such as a blast furnace and the coke obtained thereby.
フミン酸は、動植物に由来する天然物質であり、腐植酸と呼ばれることもある。フミン酸は、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ等の金属元素と結合して様々なフミン酸アルカリ金属塩となり、また、例えばアンモニアの共役酸であるアンモニウムイオンと結合してフミン酸アンモニウム塩となるように、種々の共役酸と結合してフミン酸の共役塩酸となる。これらのフミン酸と種々の物質が結合した塩を総称してフミン酸塩と呼ぶ。フミン酸塩は工業的に幅広く利用されており、例えば、フミン酸ナトリウムは、鉄鋼物粉やノコギリ屑などを板状にする際のバインダとして、あるいは窒素肥料工業において石炭ブリケットのバインダとして使用されている。 Humic acid is a natural substance derived from animals and plants, and is sometimes called humic acid. Humic acid is combined with metal elements such as Na, K, and Ca to form various alkali metal humates, and, for example, is combined with ammonium ions that are conjugate acids of ammonia to form ammonium humate. Combined with various conjugate acids, it becomes conjugated hydrochloric acid of humic acid. Salts in which these humic acids and various substances are combined are collectively referred to as humates. Humic acid salts are widely used industrially. For example, sodium humate is used as a binder for making steel powder or sawdust into a plate shape, or as a binder for coal briquettes in the nitrogen fertilizer industry. Yes.
また、特許文献１では、廃木材を炭化処理して得られた石炭から、さらに再利用可能な炭（成型炭）を製造する方法として、石炭とフミン酸含有バインダとを混練する工程と、前記混練した後の材料を押出成型して成型炭を得る工程とを具備することを特徴とする成型炭の製造方法の発明が開示されている。そして、特許文献１によれば、上記製造方法により得られる成型炭は、フミン酸含有バインダを用いているので、強度や熱間強度が高く、成型炭を燃やしたときに臭いがなく、しかも成型炭を燃やしたときの灰量が少ないと記載されている。
Moreover, in
コークスは、鉄鋼の製錬工程において、高炉で鉄鉱石を還元するときの還元材、且つ装入物を加熱、溶解するための熱源としての機能を有し、コークス炉に装入した石炭を約１０００〜１４００℃の高温下で乾留することにより生成される。その際、石炭の粘結性を向上させるため、軟ピッチ等の粘結剤が使用される。
しかし、コークスの粘結剤として軟ピッチに代えてフミン酸が使用可能になると、従来に比べて粘結剤の使用量を大幅に削減できる可能性がある。この点に関し、特許文献１記載の成型炭の製造方法では、高温下における成型炭の使用は想定されていないため、高炉等の高温環境下で使用されるコークスを製造することができないという問題がある。
Coke has a function as a reducing material when iron ore is reduced in a blast furnace in a steel smelting process, and as a heat source for heating and melting the charged material. It produces | generates by carrying out dry distillation under the high temperature of 1000-1400 degreeC. In that case, in order to improve the caking property of coal, caking agents, such as a soft pitch, are used.
However, if humic acid can be used instead of soft pitch as a coke binder, the amount of binder used may be significantly reduced as compared with the prior art. In this regard, in the method for producing coal coal described in
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、粘結剤としてフミン酸を使用して高炉等の高温環境下で使用可能なコークスを製造する方法及びそれにより得られたコークスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for producing coke that can be used in a high-temperature environment such as a blast furnace using humic acid as a binder, and a coke obtained thereby. Objective.
上記目的を達成するため、第１の発明に係るコークスの製造方法は、フミン酸にアルカリ水溶液を加えてフミン酸塩水溶液を調製し、前記フミン酸塩水溶液の粘度を５０ｃＰ以上５００００ｃＰ以下に調整する工程と、粘度を調整した前記フミン酸塩水溶液と石炭とを混合して加圧成形した後、該加圧成形物を乾留する工程とを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a method for producing coke according to the first invention is to prepare an aqueous humate solution by adding an alkaline aqueous solution to humic acid, and adjust the viscosity of the aqueous humate solution to 50 cP or more and 50000 cP or less. And a step of mixing the humic acid salt solution with adjusted viscosity with coal and press-molding, and then subjecting the press-molded product to dry distillation.
フミン酸にアルカリ水溶液を加えることで、フミン酸とアルカリ水溶液中のアルカリ金属とが反応してフミン酸アルカリ金属塩が生成される。このフミン酸塩を含有する水溶液（フミン酸塩水溶液）の粘度を５０ｃＰ以上５００００ｃＰ以下に調整することで、コークス製造に適した粘結性を有する粘結剤となる。
上記フミン酸塩水溶液からなる粘結剤を石炭と混合して加圧成形した後、乾留することにより、高炉等の高温環境下で使用可能なコークスを製造することができる。
By adding an alkaline aqueous solution to humic acid, the humic acid and the alkali metal in the alkaline aqueous solution react to produce an alkali metal humic acid salt. By adjusting the viscosity of the aqueous solution containing humic acid salt (humic acid salt aqueous solution) to 50 cP or more and 50000 cP or less, it becomes a binder having caking property suitable for coke production.
The coke which can be used in high temperature environments, such as a blast furnace, can be manufactured by mixing the binder which consists of the said humic-acid aqueous solution with coal, press-molding, and carrying out dry distillation.
フミン酸塩水溶液の粘度が５０ｃＰ未満の場合、粘結剤としての粘着力が不足するため、製造したコークスの圧壊強度が低くなり、高温環境下で使用することができなくなる。逆に、フミン酸塩水溶液の粘度が５００００ｃＰ超になると、石炭粒子との混合が不十分となるため、製造したコークスの圧壊強度が低くなり、高温環境下で使用することができなくなる。
フミン酸塩水溶液の粘度の下限値としては、５００ｃＰが好ましく、１０００ｃＰがより好ましい。また、フミン酸塩水溶液の粘度の上限値としては、５０００ｃＰが好ましく、２０００ｃＰがより好ましい。
When the viscosity of the aqueous humate solution is less than 50 cP, the cohesive strength as a binder is insufficient, so that the crush strength of the produced coke is low and cannot be used in a high temperature environment. Conversely, when the viscosity of the aqueous humate solution exceeds 50000 cP, mixing with the coal particles becomes insufficient, so that the crush strength of the produced coke becomes low and it cannot be used in a high temperature environment.
The lower limit of the viscosity of the aqueous humate solution is preferably 500 cP, and more preferably 1000 cP. Moreover, as an upper limit of the viscosity of humate aqueous solution, 5000 cP is preferable and 2000 cP is more preferable.
なお、本明細書では、石炭と混合して乾留した後も強度を有する接合剤を「粘結剤」、石炭と混合して乾留しない条件下で強度を有する接合剤を「バインダ」と呼んで区別する。 In this specification, a bonding agent that has strength even after being mixed with coal and dry-distilled is called a “binding agent”, and a bonding agent that has strength without being mixed with coal and dry-distilled is called a “binder”. Distinguish.
また、第１の発明に係るコークスの製造方法では、１０質量％〜３０質量％の濃度を有する前記フミン酸塩水溶液を調製後、２４時間以上〜３時間以上静置もしくは３時間以上〜０．５時間以上攪拌する増粘処理を実施することにより、前記フミン酸塩水溶液の粘度を調整することを好適とする。 Moreover, in the manufacturing method of the coke which concerns on 1st invention, after preparing the said humic-acid aqueous solution which has a density | concentration of 10 mass%-30 mass%, it is left still for 24 hours or more-3 hours or more or more than 3 hours-0.00. It is preferable to adjust the viscosity of the humate aqueous solution by performing a thickening treatment with stirring for 5 hours or more.
１０質量％〜３０質量％の濃度を有するフミン酸塩水溶液を調製後、２４時間以上〜３時間以上静置もしくは３時間以上〜０．５時間以上攪拌することにより、フミン酸塩水溶液の粘度を１０００ｃＰ以上とすることができる。その際、フミン酸塩水溶液の濃度が高いほど、短い増粘処理時間でフミン酸塩水溶液の粘度を上げることができる。
なお、フミン酸塩水溶液の濃度が１０質量％未満の場合、フミン酸塩水溶液の粘度を１０００ｃＰ以上とすることができず、フミン酸塩水溶液の濃度が３０質量％超になると、粘度が高すぎて実用に供することができない。
After preparing a humic acid aqueous solution having a concentration of 10% by mass to 30% by mass, the humic acid aqueous solution is allowed to stand for 24 hours to 3 hours or more, or stirred for 3 hours to 0.5 hours or more to adjust the viscosity of the humate aqueous solution It can be set to 1000 cP or more. At that time, the higher the concentration of the humic acid aqueous solution, the higher the viscosity of the humic acid aqueous solution can be achieved in a shorter thickening time.
When the concentration of the humic acid aqueous solution is less than 10% by mass, the viscosity of the humic acid aqueous solution cannot be 1000 cP or more, and when the concentration of the humic acid aqueous solution exceeds 30% by mass, the viscosity is too high. Cannot be put to practical use.
また、第１の発明に係るコークスの製造方法では、前記フミン酸塩水溶液に前記増粘処理を実施した後、前記フミン酸塩水溶液のｐＨを５以上１１以下に調整してもよい。
フミン酸の純度が高くない場合、上記増粘処理を実施しても、フミン酸塩水溶液の粘度が所望値に達しないことがある。その際、上記増粘処理後にフミン酸塩水溶液のｐＨを５以上１１以下の範囲に調整すると、調整前の粘度より２倍以上高くなり、フミン酸塩水溶液の粘度を所望値とすることができる。
Moreover, in the manufacturing method of the coke which concerns on 1st invention, after implementing the said thickening process to the said humate aqueous solution, you may adjust the pH of the said humic acid aqueous solution to 5-11.
If the purity of the humic acid is not high, the viscosity of the aqueous humic acid salt solution may not reach the desired value even if the above thickening treatment is performed. At that time, if the pH of the humic acid aqueous solution is adjusted to a range of 5 or more and 11 or less after the thickening treatment, the viscosity before the adjustment becomes 2 times or more, and the viscosity of the humic acid aqueous solution can be set to a desired value. .
また、第２の発明に係るコークスは、上記製造方法により得られたことを特徴としている。 Moreover, the coke which concerns on 2nd invention is obtained by the said manufacturing method, It is characterized by the above-mentioned.
本発明では、５０ｃＰ以上５００００ｃＰ以下の粘度を有するフミン酸塩水溶液を粘結剤として使用し、フミン酸塩水溶液からなる粘結剤を石炭と混合して加圧成形した後、乾留することにより、高炉等の高温環境下で使用可能なコークスを製造することができる。その結果、コークス製造に使用される粘結剤の使用量を、従来に比べて大幅に削減することが可能となる。 In the present invention, a humate aqueous solution having a viscosity of 50 cP or more and 50000 cP or less is used as a binder, a binder made of a humate aqueous solution is mixed with coal, subjected to pressure molding, and then subjected to dry distillation, Coke that can be used in a high temperature environment such as a blast furnace can be produced. As a result, it becomes possible to significantly reduce the amount of binder used for coke production compared to the prior art.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態に付き説明し、本発明の理解に供する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
フミン酸は、土壌及び堆積物の構成成分である腐植物質のうち、アルカリ性水溶液に可溶かつ酸性水溶液に不溶な不定形高分子有機酸である。
フミン酸は、天然フミン酸と再生フミン酸に分類される。天然フミン酸は、その生成過程によって、さらに土壌フミン酸と石炭系フミン酸に分けられる。一方、再生フミン酸は、工業的に得られるフミン酸を指し、亜炭や褐炭などの若年炭類を酸化分解して製造される。
Humic acid is an amorphous high molecular organic acid that is soluble in an alkaline aqueous solution and insoluble in an acidic aqueous solution, among humic substances that are constituents of soil and sediment.
Humic acid is classified into natural humic acid and regenerated humic acid. Natural humic acid is further divided into soil humic acid and coal-based humic acid according to its production process. On the other hand, regenerated humic acid refers to industrially obtained humic acid, and is produced by oxidative decomposition of young coals such as lignite and lignite.
本発明では、コークスを製造する際に上記フミン酸を使用する。本発明の一実施の形態に係るコークスの製造方法について、その製造手順を以下に示す。
（１）水酸化ナトリウム水溶液やアンモニア水溶液などのアルカリ水溶液をフミン酸に加えて、１０質量％〜３０質量％の濃度を有するフミン酸塩水溶液を調製する。フミン酸としては、褐炭から抽出したものや市販品を使用することができるが、フミン酸の純度の高いものが望ましい。
（２）フミン酸塩水溶液の粘度を上げるため、フミン酸塩水溶液を調製後、常温で２４時間以上（フミン酸塩水溶液濃度１０質量％）〜３時間以上（フミン酸塩水溶液濃度３０質量％）静置もしくは３時間以上（フミン酸塩水溶液濃度１０質量％）〜０．５時間以上（フミン酸塩水溶液濃度３０質量％）攪拌する増粘処理を実施する。増粘処理後のフミン酸塩水溶液の粘度が十分でない場合は、フミン酸塩水溶液に酸を添加して部分中和させ、フミン酸塩水溶液のｐＨを５以上１１以下の範囲に調整する。
In the present invention, the humic acid is used when producing coke. About the manufacturing method of the coke which concerns on one embodiment of this invention, the manufacturing procedure is shown below.
(1) An aqueous alkali solution such as an aqueous sodium hydroxide solution or an aqueous ammonia solution is added to humic acid to prepare an aqueous humic acid salt solution having a concentration of 10% by mass to 30% by mass. As the humic acid, those extracted from lignite and commercial products can be used, but those having high purity of humic acid are desirable.
(2) In order to increase the viscosity of the humic acid aqueous solution, after preparing the humic acid aqueous solution, it is at least 24 hours at normal temperature (humic acid
（３）フミン酸塩水溶液からなる粘結剤と石炭とを混合して加圧成形する。
（４）加圧成形された成形物をコークス炉に装入して乾留する。乾留温度及び乾留時間は、粘結剤として軟ピッチ等を使用する場合と同程度の値でよい。
(3) A binder made of a humate aqueous solution and coal are mixed and pressed.
(4) The pressure-molded molded product is charged into a coke oven and dry-distilled. The carbonization temperature and the carbonization time may be the same value as when soft pitch or the like is used as a binder.
図１は、フミン酸塩水溶液をコークスの粘結剤として使用した際のフミン酸塩水溶液の粘度と製造されたコークスの圧壊強度との関係を示したものである。
使用したフミン酸塩水溶液は、褐炭から抽出したフミン酸に１．０ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液を加え、フミン酸塩水溶液の濃度（水溶液中に溶けているフミン酸塩の割合）を１０質量％としたものについて粘度調整を行って１０ｃＰ〜２０００００ｃＰとしたものを使用した。なお、フミン酸塩水溶液の粘度は、ＪＩＳ Ｚ８８０３「液体の粘度−測定方法」に基づいて測定した。
石炭に対するフミン酸塩水溶液の添加量は、石炭１００質量部に対し１６質量部（フミン酸塩水溶液に含まれるフミン酸塩の量は１．６質量部）である。なお、石炭には、亜瀝青炭７、半無煙炭３の割合の配合炭を使用した。
FIG. 1 shows the relationship between the viscosity of a humate aqueous solution and the crush strength of the produced coke when the humate aqueous solution is used as a coke binder.
The used humate aqueous solution was prepared by adding 1.0 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution to humic acid extracted from brown coal, and adjusting the concentration of the humic acid aqueous solution (ratio of humic acid salt dissolved in the aqueous solution) to 10 mass. % Was used to adjust the viscosity to 10 cP to 200000 cP. The viscosity of the aqueous humate solution was measured based on JIS Z8803 “Liquid viscosity—Measurement method”.
The addition amount of the humic acid aqueous solution with respect to coal is 16 mass parts with respect to 100 mass parts of coal (the amount of humic acid salt contained in humic acid aqueous solution is 1.6 mass parts). The coal used was a blend of 7 sub-bituminous coals and 3 anthracite coals.
試験体の形状は、直径１１ｍｍ、高さ１７ｍｍ程度の円柱状とし、成形荷重は５６ｋＮとした。また、乾留処理では、窒素ガス環境下において試験体を９５０℃まで加熱し、その状態を３０分間維持した。
圧壊強度試験は、１００ｋＮ万能試験機を用いて実施し、試験体の荷重−変位曲線において最大荷重を示した荷重点を当該試験体の圧壊荷重とした。
The shape of the test body was a cylindrical shape having a diameter of 11 mm and a height of about 17 mm, and the molding load was 56 kN. In the dry distillation treatment, the specimen was heated to 950 ° C. in a nitrogen gas environment, and the state was maintained for 30 minutes.
The crushing strength test was carried out using a 100 kN universal testing machine, and the load point showing the maximum load in the load-displacement curve of the test specimen was taken as the crushing load of the test specimen.
コークスの圧壊強度が１５ＭＰａ以上あれば、高炉等の高温環境下で使用可能であり、フミン酸塩水溶液の粘度が５０ｃＰ以上５００００ｃＰ以下であれば、製造したコークスの圧壊強度が１５ＭＰａ以上となることが図１よりわかる。また、１０００ｃＰ近辺において、コークスの圧壊強度が最も高くなることがわかる。 If the crushing strength of the coke is 15 MPa or more, it can be used in a high temperature environment such as a blast furnace. It can be seen from FIG. Moreover, it turns out that the crushing strength of coke becomes the highest in the vicinity of 1000 cP.
図２は、フミン酸塩水溶液の増粘処理時間と粘度との関係を示したものである。本試験では、調製したフミン酸塩水溶液を常温で静置することにより増粘処理を実施した。なお、図中の直線は、試験結果を回帰分析して得られた回帰直線である。
フミン酸は、褐炭から抽出した抽出品であり、フミン酸塩水溶液の濃度は１０質量％、３０質量％である。フミン酸塩水溶液の粘度測定方法等は図１の試験と同様である。なお、抽出品Ａはフミン酸ナトリウム塩、抽出品Ｂはフミン酸アンモニウム塩である。
FIG. 2 shows the relationship between the thickening time and viscosity of the aqueous humate solution. In this test, the thickening treatment was carried out by allowing the prepared aqueous humate solution to stand at room temperature. In addition, the straight line in a figure is a regression line obtained by carrying out regression analysis of the test result.
Humic acid is an extracted product extracted from lignite, and the concentration of the humic acid aqueous solution is 10% by mass and 30% by mass. The method for measuring the viscosity of the humate aqueous solution is the same as in the test of FIG. Extract A is humic acid sodium salt, and Extract B is humic acid ammonium salt.
図２により、増粘処理時間（静置時間）が長くなるほど、フミン酸塩水溶液の粘度が増大することがわかる。フミン酸塩水溶液の濃度が３０質量％の場合には、増粘処理時間が３時間になると、フミン酸塩水溶液の粘度が１０００ｃＰ以上となる。また、フミン酸塩水溶液の濃度が１０質量％の場合には、増粘処理時間が２４時間になると、フミン酸塩水溶液の粘度が、ほぼ１０００ｃＰとなる。 FIG. 2 shows that the viscosity of the humate aqueous solution increases as the thickening treatment time (standing time) increases. When the concentration of the humic acid aqueous solution is 30% by mass, the viscosity of the aqueous humic acid solution becomes 1000 cP or more when the thickening treatment time is 3 hours. When the concentration of the humic acid aqueous solution is 10% by mass, the viscosity of the humic acid aqueous solution becomes approximately 1000 cP when the thickening treatment time is 24 hours.
図３も、フミン酸塩水溶液の増粘処理時間と粘度との関係を示したものであるが、本試験では、調製したフミン酸塩水溶液に対する攪拌効果について調査した。なお、図中の直線は、試験結果を回帰分析して得られた回帰直線である。
フミン酸塩水溶液の攪拌は、マルチミキサー等の攪拌機を用いて回転速度２００〜１０００ｒｐｍで行った。フミン酸の種類やフミン酸塩水溶液の濃度等は図２の試験と同様である。
FIG. 3 also shows the relationship between the thickening time of the humic acid aqueous solution and the viscosity. In this test, the stirring effect on the prepared humic acid aqueous solution was investigated. In addition, the straight line in a figure is a regression line obtained by carrying out regression analysis of the test result.
Stirring of the humic acid aqueous solution was performed at a rotational speed of 200 to 1000 rpm using a stirrer such as a multimixer. The type of humic acid, the concentration of the humate aqueous solution, and the like are the same as in the test of FIG.
調製したフミン酸塩水溶液を攪拌した場合、調製したフミン酸塩水溶液を静置した場合（図２参照）に比べて、粘度の増大速度が速くなることが図３からわかる。因みに、本試験によれば、フミン酸塩水溶液の濃度が３０質量％の場合には、同水溶液を攪拌すると、０．５時間で、フミン酸塩水溶液の粘度は、ほぼ１０００ｃＰとなる。また、フミン酸塩水溶液の濃度が２０質量％の場合には１時間の攪拌で、フミン酸塩水溶液の濃度が１０質量％の場合には３時間の攪拌で、フミン酸塩水溶液の粘度は、ほぼ１０００ｃＰとなる。 It can be seen from FIG. 3 that when the prepared aqueous humate solution is stirred, the viscosity increase rate is faster than when the prepared aqueous humate solution is allowed to stand (see FIG. 2). Incidentally, according to this test, when the concentration of the humic acid aqueous solution is 30% by mass, when the aqueous solution is stirred, the viscosity of the humic acid aqueous solution becomes approximately 1000 cP in 0.5 hours. Further, when the concentration of the humic acid aqueous solution is 20% by mass, the viscosity of the humic acid aqueous solution is 1 hour stirring, and when the concentration of the humic acid aqueous solution is 10% by mass, the viscosity of the humic acid aqueous solution is Almost 1000 cP.
図４は、フミン酸塩水溶液のｐＨと粘度との関係を示したものである。図の縦軸の粘度比は、フミン酸塩水溶液を常温で２４時間静置したときの粘度に対する、当該フミン酸塩水溶液に対してｐＨ調整を行った後の粘度の比率を示したものである。
フミン酸塩水溶液の濃度は１０質量％、２０質量％、３０質量％、４０質量％の４種類とし、調製したフミン酸塩水溶液を常温で２４時間静置した後、酸を徐々に添加してｐＨを変化させ、当該フミン酸塩水溶液の粘度を測定した。なお、フミン酸の種類やフミン酸塩水溶液の粘度測定方法等は図２の試験と同様である。
FIG. 4 shows the relationship between pH and viscosity of an aqueous humate solution. The viscosity ratio on the vertical axis in the figure indicates the ratio of the viscosity after adjusting the pH of the humic acid aqueous solution to the viscosity when the humic acid aqueous solution is allowed to stand at room temperature for 24 hours. .
The concentration of the humic acid aqueous solution was 10% by mass, 20% by mass, 30% by mass, and 40% by mass, and after the prepared humic acid aqueous solution was allowed to stand at room temperature for 24 hours, an acid was gradually added. The viscosity of the aqueous humate solution was measured by changing the pH. The type of humic acid, the method for measuring the viscosity of the humic acid aqueous solution, etc. are the same as in the test of FIG.
図４より、ｐＨ５〜１１の間で２以上の粘度比が得られていることがわかる。また、フミン酸塩水溶液の濃度が１０質量％のものに比べて、２０質量％以上としたもののほうが粘度比が大きくなっていることがわかる。 FIG. 4 shows that a viscosity ratio of 2 or more is obtained between pH 5-11. It can also be seen that the viscosity ratio is larger when the concentration of the humate aqueous solution is 20% by mass or more than when the concentration is 10% by mass.
以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the configuration described in the above-described embodiment, and is within the scope of matters described in the claims. Other possible embodiments and modifications are also included.
フミン酸塩水溶液の条件、並びにフミン酸塩水溶液と石炭とを混合して加圧成形する際の成形荷重をパラメータとして製造したコークスについて圧壊試験を実施した。試験結果の一覧を表１に示す。同表において、試験ケース１〜８は実施例、試験ケース９は参考例である。
A crush test was conducted on coke produced using as parameters the conditions of the humate aqueous solution and the molding load when the humic acid aqueous solution and coal were mixed and pressed. Table 1 shows a list of test results. In the table,
使用した石炭は、実施例、参考例とも、亜瀝青炭７、半無煙炭３の割合からなる成形炭用石炭である。
実施例に使用した粘結剤は、褐炭から抽出したフミン酸に、１．０ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液又は２．０ｍｏｌ／リットルのアンモニア水溶液を加えて調製したフミン酸塩水溶液である。調製したフミン酸塩水溶液は常温で静置し、１０００ｃＰ程度に粘度を調節したものであり、ｐＨ調整は実施しなかった。
一方、参考例に使用した粘結剤は、従来より使用されている軟ピッチである。
The used coal is coal for forming coal which consists of a ratio of
The binder used in the examples is an aqueous humate solution prepared by adding a 1.0 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution or a 2.0 mol / liter aqueous ammonia solution to humic acid extracted from brown coal. The prepared humic acid aqueous solution was allowed to stand at room temperature, the viscosity was adjusted to about 1000 cP, and the pH was not adjusted.
On the other hand, the binder used in the reference example is a soft pitch conventionally used.
実施例の試験体は、直径１１ｍｍの円柱である。成形荷重は４０ｋＮ又は８０ｋＮとし、乾留処理は、窒素ガス環境下において試験体を９５０℃まで加熱し、その状態を３０分間維持した。試験体数は、試験ケース１〜７が５体、試験ケース８が３体であり、嵩密度及び圧壊強度は、それら試験体の平均値で示している。
一方、参考例の試験体は、従来方法により製造されたコークスから切り出した一辺１０ｍｍの角柱である。試験体数は５体であり、嵩密度及び圧壊強度は、それら試験体の平均値で示している。
The test body of an Example is a cylinder with a diameter of 11 mm. The molding load was 40 kN or 80 kN, and in the dry distillation treatment, the test specimen was heated to 950 ° C. in a nitrogen gas environment, and the state was maintained for 30 minutes. The number of test bodies is 5 for
On the other hand, the specimen of the reference example is a prism with a side of 10 mm cut out from coke produced by a conventional method. The number of specimens is five, and the bulk density and crushing strength are shown as average values of the specimens.
同表より、実施例の圧壊強度は、参考例の圧壊強度とほぼ同程度であることがわかる。また、軟ピッチに比べて少ない量のフミン酸塩を使用して従来品とほぼ同等の圧壊強度を有するコークスを製造できることがわかる。因みに、参考例における軟ピッチの量は、石炭１００質量部に対して８質量部であるが、試験ケース４におけるフミン酸塩の量は、石炭１００質量部に対して１．６質量部で良い。
From the table, it can be seen that the crushing strength of the example is almost the same as the crushing strength of the reference example. Moreover, it turns out that the coke which has a crushing strength substantially equivalent to a conventional product can be manufactured using a small amount of humates compared with a soft pitch. Incidentally, the amount of soft pitch in the reference example is 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of coal, but the amount of humate in
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JP2012031235A (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Kobe Steel Ltd | Method for producing ironmaking coke |
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