JP5714165B1 - Method for producing coking coal and method for producing coke - Google Patents

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Abstract

【課題】安定的に高い強度を有する成型コークスを製造することができる成型コークスの製造方法を提供すること。【解決手段】石炭とバインダとを混練して成型し成型炭を作製する成型工程と、成型炭を乾留して成型コークスを得る乾留工程と、を有する成型コークスの製造方法であって、成型工程の前に、石炭とバインダとを用いて、バインダの含有率による成型炭の膨張率の変化と、成型圧力による成型炭の膨張率の変化と、を予測する準備工程を有しており、成型工程では、準備工程の予測結果に基づく膨張率の予測値yが1以上である成型炭を作製する、成型コークスの製造方法を提供する。【選択図】なしThe present invention provides a method for producing molded coke that can stably produce molded coke having high strength. A method for producing a molded coke, comprising: a molding step in which coal and a binder are kneaded and molded to produce a molded coal; and a dry distillation step in which the coal is carbonized to obtain a molded coke. Before the process, using coal and binder, it has a preparatory process to predict the change in the expansion rate of the coal formation due to the binder content and the change in the expansion rate of the coal formation due to the molding pressure. In the process, there is provided a method for producing molded coke, in which a molded coal having a predicted expansion coefficient y based on a predicted result of the preparation process is 1 or more. [Selection figure] None

Description

本発明は、成型炭の製造方法、及び成型コークスの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing coal and a method for producing molded coke.

近年、中国及びインドなどのアジア諸国における鉄鋼需要の急増に伴い、製鉄用コークスの製造に使用される石炭の価格が高騰している。経済的に採掘可能な石炭の埋蔵量(可採埋蔵量)は約8474億トンといわれている。このうち、コークスの製造に好適である高品位な石炭は、産地が限定されているうえに埋蔵量は全体の約1割程度に過ぎない。このため、将来的には枯渇することが懸念されている。   In recent years, with the rapid increase in steel demand in Asian countries such as China and India, the price of coal used in the production of iron-making coke has soared. Economically minable coal reserves (recoverable reserves) are said to be about 847.4 billion tons. Among these, high-grade coal suitable for the production of coke has a limited production area and the reserves are only about 10% of the total. For this reason, there is a concern that it will be depleted in the future.

このような事情から、比較的埋蔵量の豊富な低品位の石炭を使用して、高品質な成型コークスを製造するための技術開発が行われている。例えば、特許文献1では、石炭の粘結力指数及び揮発分に応じて石炭の粒度を調製し、成型コークスの強度向上を図ることが試みられている。   Under such circumstances, technology development for producing high-quality molded coke using low-grade coal with relatively rich reserves has been carried out. For example, Patent Document 1 attempts to improve the strength of molded coke by adjusting the coal particle size according to the coal cohesive strength index and volatile matter.

特開平7−197030号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-197030

しかしながら、従来の技術で製造される成型コークスの強度は未だ十分ではない。また、成型コークスの強度は、原料の種類や性状に応じて変動するため、安定して高い強度を有する成型コークスを製造することが困難である。特に低品位な石炭を用いた場合には、このような現象が顕著であった。このため、低品位な石炭を用いた場合であっても、十分に高い強度を有する成型コークスを安定して製造することが可能な技術を確立することが求められている。   However, the strength of the molded coke produced by the conventional technique is still not sufficient. In addition, since the strength of the molded coke varies depending on the type and properties of the raw material, it is difficult to stably manufacture the molded coke having high strength. Such a phenomenon was particularly remarkable when low-grade coal was used. For this reason, even if it is a case where low grade coal is used, it is calculated | required to establish the technique which can manufacture stably the shaping | molding coke which has sufficiently high intensity | strength.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、一つの側面において、安定的に高い強度を有する成型コークスを製造することができる成型コークスの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、別の側面において、安定的に高い強度を有する成型コークスを製造することが可能な成型炭の製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the manufacturing method of the molding coke which can manufacture the molding coke which has high intensity | strength stably in one side surface. . In addition, another object of the present invention is to provide a method for producing molded coal that can stably produce molded coke having high strength.

本発明者らは、成型コークスの強度を向上するための方策を種々検討した。その結果、成型コークスの製造に用いる原料の性状と、成型コークスを製造する際の製造条件が、成型コークスの強度に大きな影響を及ぼすことを見出した。   The present inventors have studied various measures for improving the strength of molded coke. As a result, it has been found that the properties of the raw materials used for producing the molded coke and the production conditions for producing the molded coke have a great influence on the strength of the molded coke.

そこで、本開示では、石炭とバインダとを混練して成型し成型炭を作製する成型工程と、成型炭を乾留して成型コークスを得る乾留工程と、を有する成型コークスの製造方法であって、成型工程の前に、石炭とバインダとを用いて、バインダの含有率による成型炭の膨張率の変化と、成型圧力による成型炭の膨張率の変化と、を予測する準備工程を有しており、成型工程では、準備工程の予測結果に基づく膨張率の予測値yが1以上である成型炭を作製する、成型コークスの製造方法を提供する。   Therefore, in the present disclosure, a method for producing a molded coke having a molding step of kneading and molding coal and a binder to produce a molded coal, and a dry distillation step of carbonizing the molded coal to obtain a molded coke, Before the molding process, using coal and a binder, it has a preparation process to predict the change in the expansion rate of the coal formation due to the binder content and the change in the expansion rate of the coal formation due to the molding pressure. In the molding process, there is provided a method for producing molded coke, in which a molded coal having a predicted expansion coefficient y based on a predicted result of the preparation process is 1 or more.

上記製造方法では、成型工程の前に、バインダの含有率による成型炭の膨張率の変化と、成型圧力による成型炭の膨張率の変化と、を予測する準備工程を有している。これは、バインダの含有率と成型炭の成型圧力は、成型炭の膨張率と高い相関性を有することを見出した本発明者の知見に基づくものである。このため、成型炭の膨張率を高い精度で予測することができる。   In the said manufacturing method, it has the preparatory process which estimates the change of the expansion coefficient of the coal char by the content rate of a binder, and the change of the expansion coefficient of the coal char by a molding pressure before a formation process. This is based on the knowledge of the present inventor who has found that the binder content and the molding pressure of the coal have a high correlation with the expansion rate of the coal. For this reason, the expansion rate of the coal can be predicted with high accuracy.

ここで、成型炭の膨張率は、成型炭を通常の乾留条件で乾留する際に、乾留前に対する乾留後の体積変化を示す数値である。たとえば、膨張率が1以上であれば、乾留後の体積が乾留前の体積以上になっていることを意味する。一方、膨張率が1未満であれば、乾留後の体積が乾留前の体積よりも小さくなっていることを意味する。通常、成型炭を乾留すると、300℃付近から成型炭に含まれる石炭からガスが抜け始める。そして、400〜600℃の温度範囲で、石炭からのガスの発生量が大きくなり、それに伴って成型炭の収縮量は大きくなる。   Here, the expansion coefficient of the coal is a numerical value indicating the volume change after the carbonization with respect to that before the carbonization when the coal is carbonized under the normal carbonization conditions. For example, if the expansion coefficient is 1 or more, it means that the volume after dry distillation is equal to or higher than the volume before dry distillation. On the other hand, if the expansion coefficient is less than 1, it means that the volume after dry distillation is smaller than the volume before dry distillation. Normally, when carbonized coal is carbonized, gas begins to escape from the coal contained in the coal at around 300 ° C. And in the temperature range of 400-600 degreeC, the generation amount of the gas from coal becomes large, and the shrinkage amount of forming coal becomes large in connection with it.

一方、成型炭に含まれるバインダは、温度上昇とともに膨張する。上記製造方法では、成型炭の膨張率の予測値が1以上であることから、乾留して得られる成型コークスにおける空隙の量を減らして、密に充填された成型コークスとすることができる。したがって、高い強度を有する成型コークスを製造することができる。   On the other hand, the binder contained in the charcoal expands as the temperature rises. In the said manufacturing method, since the predicted value of the expansion coefficient of coal is 1 or more, the amount of voids in the molded coke obtained by dry distillation can be reduced to form a densely filled molded coke. Therefore, a molded coke having high strength can be produced.

ところで、成型炭の膨張率は、成型炭に含まれる石炭とバインダの種類、及びこれらの含有率の影響を受ける。また、成型炭の膨張率は、成型炭作製時の成型圧の影響も受ける。すなわち、成型圧力が低い場合には、成型炭における空隙の割合が高くなるため、乾留時における成型炭の膨張率は低くなる。一方、成型圧力を高くすると、成型炭における空隙の割合が低くなるため、乾留時における成型炭の膨張率は高くなる。   By the way, the expansion coefficient of the coal is affected by the types of coal and binder contained in the coal, and the contents thereof. In addition, the expansion coefficient of the coal is affected by the molding pressure during the production of the coal. That is, when the molding pressure is low, the ratio of voids in the coal is increased, so that the expansion rate of the coal is low during dry distillation. On the other hand, when the molding pressure is increased, the proportion of voids in the coal is reduced, so that the expansion rate of the coal is increased during dry distillation.

上記製造方法では、バインダの含有率と成型圧力による膨張率の変化を予測することによって、成型炭の膨張率を高い精度で予測することを可能としている。そして、成型工程において、この予測工程の予測結果に基づいて求められる膨張率の予測値が1以上である成型炭を作製している。したがって、安定的に高い強度を有する成型コークスを製造することができる。このような成型コークスは、安定的に高い強度を有することが求められる高炉用の成型コークスとして有用である。なお、上記成型工程で得られる成型炭の膨張率の実測値も1以上であることが好ましい。   In the manufacturing method described above, it is possible to predict the expansion coefficient of the coal with high accuracy by predicting the change in the expansion coefficient due to the binder content and the molding pressure. And in the molding process, the charcoal in which the predicted value of the expansion coefficient calculated | required based on the prediction result of this prediction process is 1 or more is produced. Therefore, the molded coke which has high intensity stably can be manufactured. Such a molded coke is useful as a molded coke for a blast furnace that is required to have a stable high strength. In addition, it is preferable that the measured value of the expansion coefficient of the coal char obtained in the molding step is 1 or more.

上記製造方法では、バインダと混練される石炭の揮発分は20質量%以下であってもよい。揮発分が小さい石炭を用いることによって、乾留時における石炭からのガスの発生量が低減される。これによって、膨張率を1以上とすることが一層容易となる。   In the above manufacturing method, the volatile content of coal kneaded with the binder may be 20% by mass or less. By using coal with a small volatile content, the amount of gas generated from coal during dry distillation is reduced. This makes it easier to set the expansion coefficient to 1 or more.

上記準備工程は、以下の第1工程と第2工程とを有していてもよい。
(1)石炭とバインダとからバインダの含有率が異なる複数の混練物サンプルを調製し、混練物サンプルを所定の成型圧力で成型して得られる第1の成型炭サンプルを用いて、バインダの含有率の変化に伴う膨張率の変化量wを求め、バインダの含有率に対する変化量wの割合A[1/質量%]を求める第1工程。
(2)石炭とバインダとを含む混練物サンプルを、異なる成型圧力で成型して得られる複数の第2の成型炭サンプルを用いて、成型圧力の変化に伴う膨張率の変化量zを求め、所定の成型圧力との差に対する変化量zの割合C[cm/ton又はcm/ton]を求める第2工程。
The preparation step may include the following first step and second step.
(1) Prepare a plurality of kneaded material samples having different binder contents from coal and binder, and use the first molded coal sample obtained by molding the kneaded material sample at a predetermined molding pressure. A first step of obtaining a change amount w of the expansion coefficient accompanying a change in the rate and obtaining a ratio A [1 / mass%] of the change amount w with respect to the binder content.
(2) Using a plurality of second molded coal samples obtained by molding a kneaded sample containing coal and a binder at different molding pressures, a change amount z of an expansion coefficient accompanying a change in molding pressure is obtained. A second step of obtaining a ratio C [cm / ton or cm 2 / ton] of the change amount z with respect to a difference from a predetermined molding pressure.

上記第1工程と第2工程とによって求めた割合A,Cを用いて、成型炭の膨張率の予測値yを下記式(1)で予測してもよい。
y=x+A×b+C×(d−d) (1)
式(1)中、xは所定の成型圧力で成型された石炭の膨張率を示し、bは成型工程におけるバインダの含有率(質量%)を示し、dは成型工程における成型圧力(ton/cm又はton/cm)を示し、dは所定の成型圧力(ton/cm又はton/cm)を示す。なお、式(1)において、dとdの成型圧力の単位は同一である。
Using the ratios A and C obtained in the first step and the second step, the predicted value y of the expansion rate of the formed coal may be predicted by the following formula (1).
y = x + A × b + C × (d-d 0) (1)
In formula (1), x represents the expansion rate of coal molded at a predetermined molding pressure, b represents the binder content (mass%) in the molding process, and d represents the molding pressure (ton / cm in the molding process). Or ton / cm 2 ), and d 0 represents a predetermined molding pressure (ton / cm or ton / cm 2 ). In the equation (1), the unit of the molding pressure of d and d 0 are the same.

上記第1工程では、バインダの含有量が異なる複数の第1の成型炭サンプルを用いて、バインダの含有率に対する変化量wの割合A[1/質量%]を求めている。上記第2工程では、異なる成型圧力で成型して得られる第2の成型炭サンプルを用いて、成型圧力と所定の成型圧力(以下、「基準成型圧力」という場合もある。)との差に対する変化量zの割合Cを求めている。そして、これらの割合A、Cと、成型工程におけるバインダの含有率と成型圧力と基準成型圧力との差に基づいて、成型炭の膨張率を予測している。したがって、一層高い精度で成型炭の膨張率を予測することが可能となり、より一層安定的に高い強度を有する成型コークスを製造することができる。   At the said 1st process, the ratio A [1 / mass%] of the variation | change_quantity w with respect to the content rate of a binder is calculated | required using the some 1st shaping | molding charcoal sample from which content of a binder differs. In the second step, with respect to the difference between the molding pressure and a predetermined molding pressure (hereinafter, also referred to as “reference molding pressure”), the second molding charcoal sample obtained by molding at a different molding pressure is used. The ratio C of the change amount z is obtained. And based on these ratios A and C and the difference between the binder content in the molding step, the molding pressure, and the reference molding pressure, the coefficient of expansion of the coal is predicted. Therefore, it is possible to predict the expansion coefficient of the coal with higher accuracy, and it is possible to manufacture the molded coke having higher strength more stably.

また、本開示では、石炭とバインダとを混練して成型し成型炭を作製する成型工程を有する成型炭の製造方法であって、成型工程の前に、石炭とバインダとを用いて、バインダの含有率による成型炭の膨張率の変化と、成型圧力による成型炭の膨張率の変化と、を予測する準備工程を有しており、成型工程では、準備工程の予測結果に基づく膨張率の予測値yが1以上である成型炭を作製する、成型炭の製造方法を提供する。   Further, in the present disclosure, a method for producing a coal having a molding process in which coal and a binder are kneaded and molded to produce a coal, and before the molding process, using the coal and the binder, It has a preparatory process that predicts the change in the expansion coefficient of the charcoal due to the content rate and the change in the expansion coefficient of the coal char due to the molding pressure. In the molding process, the expansion coefficient is predicted based on the prediction result of the preparatory process. Provided is a method for producing coal, which produces coal having a value y of 1 or more.

上記製造方法では、高い精度で成型炭の膨張率を予測し、成型炭の膨張率の予測値yが1以上である成型炭を作製する。このような成型炭を乾留すれば、安定的に高い強度を有する成型コークスを得ることができる。すなわち、上述の成型炭の製造方法で得られる成型炭は、成型コークス製造用の成型炭として有用である。   In the said manufacturing method, the expansion coefficient of a coal char is estimated with high precision, and the coal char with the predicted value y of the expansion coefficient of a coal char is 1 or more is produced. If such cast charcoal is dry-distilled, molded coke having high strength can be obtained stably. In other words, the coal obtained by the above-described method for producing coal is useful as coal for producing molded coke.

本発明によれば、安定的に高い強度を有する成型コークスを製造することが可能な成型コークスの製造方法及び成型炭の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the molding coke which can manufacture the molding coke which has high intensity | strength stably, and the manufacturing method of coal char can be provided.

本発明の一実施形態に係る成型コークスの製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing method of the shaping | molding coke which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る成型炭の膨張率の予測値を説明する図である。It is a figure explaining the predicted value of the expansion coefficient of the coal char concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る成型コークスの製造方法が適用される成型コークス製造設備の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the molding coke manufacturing equipment with which the manufacturing method of the molding coke which concerns on one Embodiment of this invention is applied.

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る成型コークスの製造方法を詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, a method for producing molded coke according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本実施形態の成型コークスの製造方法のフローチャートである。図1に示す成型コークスの製造方法は、以下の工程を有する。   FIG. 1 is a flowchart of a method for producing molded coke according to the present embodiment. The method for producing molded coke shown in FIG. 1 includes the following steps.

(i)石炭とバインダとを含む混練物サンプルを用いて作製された第1の成型炭サンプルを用いて、バインダの含有率の変化に伴う成型炭の膨張率の変化量wを求める第1工程(S1)
(ii)石炭とバインダとを含む混練物サンプルを用いて作製された第2の成型炭サンプルを用いて、成型圧力の変化に伴う成型炭の膨張率の変化量zを求める第2工程(S2)
(iii)石炭を加熱する前処理を行って、石炭の揮発分を低減する前処理工程(S3)
(iv)石炭とバインダとを混練して混練物を得る混合工程(S4)
(v)混練物を成型して成型炭を作製する成型工程(S5)
(vi)成型炭を乾留して成型コークスを得る乾留工程(S6)
(I) The 1st process which calculates | requires the variation | change_quantity w of the expansion coefficient of the coal coal accompanying the change of the content rate of a binder using the 1st coal sample produced using the kneaded material sample containing coal and a binder. (S1)
(Ii) Second step (S2) for obtaining a change amount z of the expansion coefficient of the coal with the change of the molding pressure, using the second coal sample produced by using the kneaded material sample containing coal and the binder. )
(Iii) A pretreatment step (S3) in which a pretreatment for heating the coal is performed to reduce the volatile content of the coal.
(Iv) Mixing step of kneading coal and binder to obtain a kneaded product (S4)
(V) Molding step of molding the kneaded material to produce molded charcoal (S5)
(Vi) Carbonization process of carbonizing coal to obtain molded coke (S6)

石炭としては、粘結炭及び非粘結炭などの様々な品種を特に制限なく用いることができる。本実施形態の製造方法では、非粘結炭を用いても、十分に高い強度を有する成型コークスを製造可能な成型炭、及び、十分に高い強度を有する成型コークスを製造することができる。このため、石炭の品種選択の自由度を高くできるとともに、成型炭及び成型コークスの製造コストを低減することができる。   As the coal, various varieties such as caking coal and non-caking coal can be used without particular limitation. In the production method of the present embodiment, even if non-caking coal is used, it is possible to produce molded coal that can produce molded coke having sufficiently high strength and molded coke that has sufficiently high strength. For this reason, while being able to raise the freedom degree of the selection of the kind of coal, the manufacturing cost of a coal and a molding coke can be reduced.

石炭の粒径が大きい場合には、事前に、石炭を粉砕する粉砕工程を行ってもよい。粉砕工程によって、石炭の粒径を例えば1.5mm以下にする。粒径の大きい粉砕粉が含まれる場合には、篩い分けによって石炭の粒径を調整してもよい。   When the particle size of coal is large, a pulverization step of pulverizing coal may be performed in advance. By the pulverization step, the particle size of the coal is set to 1.5 mm or less, for example. When pulverized powder having a large particle size is included, the particle size of coal may be adjusted by sieving.

本明細書における石炭の膨張率xは、JIS M 8801:2004の「9.膨張性試験方法(ジラトメータ法)」に準拠して求めることができる。具体的には、石炭を所定の圧力(基準成型圧力:d)で棒状に加圧成型して、下端が封止された細管に挿入する。細管に挿入された成型体の上に所定の荷重を有するピストンを挿入する。成型体にピストンの荷重をかけた状態で、電気炉を用いて所定の昇温速度で加熱する。成型体の作製は、後述する成型工程の成型条件と同様に、ダブルロールを用いて行ってもよく、通常の成型機を用いて一軸加圧することによって行ってもよい。 The expansion coefficient x of coal in the present specification can be determined in accordance with “9. Expansibility test method (dilatometer method)” of JIS M 8801: 2004. Specifically, coal is pressure-molded into a rod shape at a predetermined pressure (reference molding pressure: d 0 ), and inserted into a thin tube whose lower end is sealed. A piston having a predetermined load is inserted on the molded body inserted into the thin tube. The molded body is heated at a predetermined temperature increase rate using an electric furnace in a state where a piston load is applied. Production of a molded body may be performed using a double roll as in the molding conditions of the molding process described later, or may be performed by uniaxial pressing using a normal molding machine.

昇温速度は例えば1〜10℃/分の範囲から、最高温度は例えば400〜600℃の範囲から、それぞれ適宜設定することが可能である。加熱前と加熱後におけるピストンの位置からピストンの変位量を求める。ピストンの変位量から、石炭の成型体の体積変化を求める。加熱前の成型体の体積をx、加熱後の石炭の体積をxとしたとき、石炭の膨張率xは、以下の式(2)によって求めることができる。
x=x/x (2)
The rate of temperature increase can be appropriately set, for example, from a range of 1 to 10 ° C./min, and the maximum temperature can be set, for example, from a range of 400 to 600 ° C., for example. The displacement of the piston is determined from the position of the piston before and after heating. From the displacement of the piston, the volume change of the coal molding is obtained. When the volume of the molded body before heating is x 0 and the volume of the coal after heating is x 1 , the expansion coefficient x of the coal can be obtained by the following equation (2).
x = x 1 / x 0 (2)

本明細書における膨張率は、加熱に伴う体積変化を体積比率(=加熱後の体積/加熱前の体積)として示す数値である。膨張率は、加熱前後の体積変化を測定できる方法を用いて求めることができる。膨張率の測定は、上述の方法に限定されるものではなく、加熱に伴う体積変化を測定する方法であれば、特に制限なく適用することが可能である。   The expansion coefficient in the present specification is a numerical value indicating a volume change accompanying heating as a volume ratio (= volume after heating / volume before heating). The expansion coefficient can be obtained by using a method capable of measuring a volume change before and after heating. The measurement of the expansion coefficient is not limited to the method described above, and any method can be used without particular limitation as long as it is a method for measuring a volume change accompanying heating.

第1工程S1では、まず、上述の石炭とバインダとを用いて、バインダの含有率が異なる複数の混練物サンプルを調製する。バインダは、粒状の石炭を結合させる機能を有するものであり、通常の石炭タール、石油系ピッチ、石炭系ピッチ、軟ピッチ、ポリビニルアルコール、石油アスファルト及び廃油等からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む。石炭とバインダとを、これらの合計に対するバインダの含有率が互いに異なる複数の混練物サンプルを調製する。混練物サンプルにおけるバインダの含有率は、例えば5〜20質量であってもよく、5〜15質量%であってもよい。   In 1st process S1, the several kneaded material sample from which the content rate of a binder differs is first prepared using the above-mentioned coal and binder. The binder has a function of binding granular coal, and includes at least one selected from the group consisting of ordinary coal tar, petroleum pitch, coal pitch, soft pitch, polyvinyl alcohol, petroleum asphalt, and waste oil. . A plurality of kneaded material samples having different binder contents relative to the total of coal and binder are prepared. The content of the binder in the kneaded material sample may be, for example, 5 to 20 mass% or 5 to 15 mass%.

調製した複数の混練物サンプルを、石炭の膨張率xの測定と同様にして、所定の圧力(d)で加圧して成型し、バインダの含有率が互いに異なる複数の第1の成型炭サンプルを作製する。この所定の成型圧力(d)を基準成型圧力とする。 The prepared plurality of kneaded samples are molded by pressurizing at a predetermined pressure (d 0 ) in the same manner as the measurement of the expansion coefficient x of coal, and a plurality of first molded coal samples having different binder contents. Is made. This predetermined molding pressure (d 0 ) is set as a reference molding pressure.

得られた複数の第1の成型炭サンプルの膨張率を求める。この膨張率は、石炭の膨張率xと同様に、JIS M 8801:2004の「9.膨張性試験方法(ジラトメータ法)」に準拠して求めることができる。   The expansion coefficient of the obtained plurality of first coal samples is obtained. This expansion coefficient can be determined in accordance with “9. Expandability test method (dilatometer method)” of JIS M 8801: 2004, similarly to the expansion coefficient x of coal.

加熱前の第1の成型炭サンプルの体積をa、加熱後の第1の成型炭サンプルの体積をaとしたとき、第1の成型炭サンプルの膨張率wは、a/aを計算することによって求められる。この膨張率wから石炭の膨張率xを差し引いて、第1の成型炭サンプルの膨張率の変化量wが求められる。そして、複数の第1の成型炭サンプルの膨張率の変化量wとバインダの含有率bの値から、バインダ含有率1質量%当たりの膨張率の変化量を下記式(3)によって算出する。このようにして、バインダの含有率に対する成型炭の膨張率の変化量の割合A[1/質量%]が求められる。
A=w/b (3)
When the volume of the first coal char sample before heating is a 0 and the volume of the first coal char sample after heating is a 1 , the expansion coefficient w 0 of the first coal char sample is a 1 / a It is obtained by calculating 0 . By subtracting the expansion coefficient x of the coal from the expansion coefficient w 0, a change amount w of the expansion coefficient of the first coal sample is obtained. Then, the amount of change in the expansion rate per 1 mass% of the binder content is calculated from the value of the amount of change w in the expansion rate of the plurality of first coal samples and the content rate b of the binder by the following equation (3). In this way, the ratio A [1 / mass%] of the amount of change in the expansion coefficient of the coal coal relative to the binder content is determined.
A = w / b (3)

式(3)中、wはバインダの含有率による成型炭の膨張率の変化量を示し、bはバインダの含有率(質量%)を示す。Aは、バインダの種類によって異なってもよい係数であり、例えば0.01〜0.05である。バインダの含有率bは、例えば、5〜20質量%である。膨張率の変化量wは、例えば、0.05〜0.4である。   In the formula (3), w represents the amount of change in the expansion coefficient of the formed coal due to the binder content, and b represents the binder content (mass%). A is a coefficient that may vary depending on the type of binder, for example, 0.01 to 0.05. The binder content b is, for example, 5 to 20% by mass. The change amount w of the expansion coefficient is, for example, 0.05 to 0.4.

なお、バインダの含有率に対する成型炭の膨張率の変化量の割合Aは、上述のように求めてもよいし、回帰分析によって求めてもよい。例えば、バインダの含有率bを独立変数とし、バインダの含有率bに伴う膨張率の変化量wを従属変数とする単回帰分析によって、上記割合Aを求めてもよい。   In addition, the ratio A of the variation | change_quantity of the expansion rate of the forming coal with respect to the content rate of a binder may be calculated | required as mentioned above, and may be calculated | required by regression analysis. For example, the ratio A may be obtained by a single regression analysis in which the binder content b is an independent variable and the change w of the expansion coefficient associated with the binder content b is a dependent variable.

第2工程S2では、まず、石炭とバインダとを含む混練物サンプルを、所定の圧力(d)、及び、これとは異なる成型圧力dで成型して、成型圧力が互いに異なる複数の第2の成型炭サンプルを作製する。混練物サンプルにおけるバインダの含有率は、例えば5〜20質量%の範囲で任意に設定することができる。ただし、複数の第2の成型炭サンプルの作製に用いられるそれぞれの混練物サンプルのバインダの含有率は同一とする。 In the second step S2, first, a kneaded material sample containing coal and a binder is molded at a predetermined pressure (d 0 ) and a molding pressure d different from this, and a plurality of second samples having different molding pressures are used. A sample of charcoal is prepared. The content rate of the binder in a kneaded material sample can be arbitrarily set, for example in the range of 5-20 mass%. However, the binder content of each kneaded material sample used for the production of the plurality of second formed charcoal samples is the same.

成型圧力は、線圧で例えば2〜6ton/cm、面圧で例えば1〜1.9ton/cmの範囲とすることができる。このようにして、複数の第2の成型炭サンプルを得ることができる。第2の成型炭サンプルは、石炭の膨張率を測定する際の成型方法、及び、第1の成型炭サンプルの成型方法、及び、成型工程における成型方法と同じ方法で作製することが好ましい。これによって、成型炭の膨張率を一層正確に予測することができる。 The molding pressure can be in the range of, for example, 2 to 6 ton / cm as the linear pressure and 1 to 1.9 ton / cm 2 as the surface pressure. In this way, a plurality of second coal char samples can be obtained. It is preferable to produce the second coal-coal sample by the same method as the molding method for measuring the expansion coefficient of coal, the molding method for the first coal-coal sample, and the molding method in the molding process. Thereby, the expansion rate of the coal can be predicted more accurately.

得られた複数の第2の成型炭サンプルの膨張率を求める。この膨張率は、石炭の膨張率x及び第1の成型炭サンプルの膨張率wと同様に、JIS M 8801:2004の「9.膨張性試験方法(ジラトメータ法)」に準拠して求めることができる。 The expansion coefficient of the obtained second plurality of charcoal samples is obtained. This expansion coefficient is obtained in accordance with “9. Expandability test method (dilatometer method)” of JIS M 8801: 2004, similarly to the expansion coefficient x of the coal and the expansion coefficient w 0 of the first cast coal sample. Can do.

加熱前の第2の成型炭サンプルの体積をc、加熱後の第2の成型炭サンプルの体積をcとしたとき、第2の成型炭サンプルの膨張率zは、c/cを計算することによって求められる。そして、複数の第2の成型炭サンプルの膨張率の変化量zと成型圧力dと基準成型圧力との差から、成型圧力1ton/cm(又は1ton/cm)当たりの膨張率の変化量を下記式(4)によって算出する。このようにして、成型圧力dと基準成型圧力dとの差に対する成型炭の膨張率の変化量の割合C[cm/ton(又はcm/ton)]が求められる。
C=z/(d−d) (4)
When the volume of the second coal char sample before heating is c 0 and the volume of the second coal char sample after heating is c 1 , the expansion coefficient z 0 of the second coal char sample is c 1 / c It is obtained by calculating 0 . Then, from the difference between the expansion coefficient change amount z and the molding pressure d and the reference molding pressure of the plurality of second molding charcoal samples, the amount of expansion coefficient change per molding pressure 1 ton / cm (or 1 ton / cm 2 ) is calculated. It calculates by following formula (4). In this way, the molding pressure of d and the reference shaping pressure ratio of the amount of change in the expansion rate of the molded coal for the difference between d 0 C [cm / ton (or cm 2 / ton)] is obtained.
C = z / (d−d 0 ) (4)

式(4)中、zは成型圧力と基準成型圧力との差に伴う膨張率の変化量を示し、dは成型圧力を、dは基準成型圧力を示す。Cは、例えば0.01〜0.05(1/質量%)である。dは、例えば2〜6ton/cm(1.1〜1.9ton/cm)である。膨張率の変化量zは、例えば、0〜0.2である。dは、例えば、2〜4ton/cm(1.1〜1.5ton/cm)である。 In the formula (4), z represents the amount of change in expansion coefficient associated with the difference between the molding pressure and the reference molding pressure, d represents the molding pressure, and d 0 represents the reference molding pressure. C is, for example, 0.01 to 0.05 (1 / mass%). d is, for example, 2 to 6 ton / cm (1.1 to 1.9 ton / cm 2 ). The change amount z of the expansion coefficient is, for example, 0 to 0.2. d 0 is, for example, 2 to 4 ton / cm (1.1 to 1.5 ton / cm 2 ).

なお、成型圧力の基準成型圧力との差に対する成型炭の膨張率の変化量の割合Cは、上述のように求めてもよいし、回帰分析によって求めてもよい。例えば、成型圧力と基準成型圧力との差(d−d)を独立変数とし、成型圧力の基準成型圧力との差に伴う成型炭の膨張率の変化量zを従属変数とする単回帰分析によって、上記割合Cを求めてもよい。 In addition, the ratio C of the change amount of the expansion coefficient of the forming coal with respect to the difference between the forming pressure and the reference forming pressure may be obtained as described above or may be obtained by regression analysis. For example, a single regression analysis in which the difference (d−d 0 ) between the molding pressure and the reference molding pressure is an independent variable, and the change amount z of the expansion rate of the coal is associated with the difference between the molding pressure and the reference molding pressure. The ratio C may be obtained by

図2は、石炭の膨張率xと、成型炭の膨張率の予測値yとの関係を示す図である。成型炭の膨張率の予測値yは、石炭の膨張率xとバインダの含有率bに基づく膨張率の変化量の予測値(A×b)と、成型圧力と基準成型圧力との差に基づく膨張率の変化量の予測値[C×(d−d)]の和で表される。すなわち、成型炭の膨張率の予測値yは、下記式(1)によって求めることができる。 FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the expansion coefficient x of coal and the predicted value y of the expansion coefficient of coal. The predicted value y of the expansion rate of the coal is based on the difference between the predicted value (A × b) of the change in the expansion rate based on the expansion rate x of the coal and the content rate b of the binder, and the molding pressure and the standard molding pressure. It is represented by the sum of predicted values [C × (d−d 0 )] of the change amount of the expansion coefficient. That is, the predicted value y of the expansion rate of the coal can be obtained by the following formula (1).

y=x+A×b+C×(d−d) (1)
式(1)によって予測される成型炭の膨張率の予測値yは、石炭の膨張率xに加えて、バインダの含有率と成型圧力の両方の影響が反映される。このため、成型炭の膨張率を高い精度で予測することができる。上述の第1工程S1及び第2工程S2は準備工程として行うことができる。
y = x + A × b + C × (d-d 0) (1)
The predicted value y of the expansion coefficient of the coal coal predicted by the equation (1) reflects the influence of both the binder content and the molding pressure in addition to the expansion coefficient x of the coal. For this reason, the expansion rate of the coal can be predicted with high accuracy. The first step S1 and the second step S2 described above can be performed as a preparation step.

前処理工程S3では、石炭を、例えば400〜700℃に加熱して乾留(事前乾留)し、石炭の揮発分を低減する。このような前処理工程S3では、揮発分の高い石炭を加熱して、揮発分の低い石炭を調製する。例えば、揮発分が35質量%以上である石炭を加熱して乾留し、揮発分が20質量%以下の石炭を調製する。前処理工程S3では、例えば、揮発分が3〜20質量%の石炭が調製される。このような揮発分の石炭を調製することによって、膨張率が1以上の成型炭を容易に得ることができる。ただし、揮発分が3〜20質量%の範囲外であっても、バインダの含有率、及び/又は成型圧力を調整することによって、膨張率が1以上の成型炭を得ることができる。   In pre-processing process S3, coal is heated to 400-700 degreeC, for example, is carbonized (preliminary carbonization), and the volatile matter of coal is reduced. In such pretreatment process S3, coal with high volatile content is heated and coal with low volatile content is prepared. For example, coal having a volatile content of 35% by mass or more is heated and dry-distilled to prepare coal having a volatile content of 20% by mass or less. In the pretreatment step S3, for example, coal having a volatile content of 3 to 20% by mass is prepared. By preparing such a volatile coal, a coal with an expansion rate of 1 or more can be easily obtained. However, even if the volatile content is outside the range of 3 to 20% by mass, a coal char having an expansion coefficient of 1 or more can be obtained by adjusting the binder content and / or the molding pressure.

前処理工程S3を行うことは必須ではなく、例えば、原料として、揮発分が低い石炭(例えば、20%質量以下)を用いる場合は、前処理工程を行わなくてもよい。なお、本明細書における揮発分は、JIS M 8812:2006の「角形電気炉法」に準拠して測定されるドライベースの値である。揮発分が低減された粉コークスを用いて製造された成型炭は、後述する乾留工程S6において、成型炭の内部から放出される揮発分を低減することができる。これによって、成型炭の膨張率が高くなって、成型コークスの強度を向上することができる。また、前処理工程S3を、第1工程S1及び第2工程S2の前に行い、上述の前処理を行った石炭を用いて、第1工程及び第2工程を行ってもよい。   It is not essential to perform the pretreatment step S3. For example, when coal having a low volatile content (for example, 20% by mass or less) is used as a raw material, the pretreatment step may not be performed. In addition, the volatile matter in this specification is a dry base value measured in accordance with the “square electric furnace method” of JIS M 8812: 2006. Coking coal produced using powdered coke with reduced volatile matter can reduce the volatile matter released from the inside of the forming coal in the dry distillation step S6 described below. Thereby, the expansion coefficient of the coal is increased, and the strength of the molded coke can be improved. Moreover, pre-processing process S3 may be performed before 1st process S1 and 2nd process S2, and the 1st process and 2nd process may be performed using the coal which performed the above-mentioned pre-processing.

混合工程S4では、第1工程S1及び第2工程S2で用いた石炭とバインダとを混練して混練物を得る。このとき、第1工程S1及び第2工程S2で求めた成型炭の膨張率の変化量の予測値[A×b+C×(d−d)]から求められる成型炭の膨張率の予測値yが1以上になり得るように、石炭とバインダとの配合比を設定する。石炭とバインダの混練は、通常の混練機を用いて行うことができる。 In the mixing step S4, the coal used in the first step S1 and the second step S2 and the binder are kneaded to obtain a kneaded product. At this time, the predicted value y of the expansion coefficient of the coal char obtained from the predicted value [A × b + C × (d−d 0 )] of the change amount of the expansion coefficient of the coal char obtained in the first step S1 and the second step S2. The blending ratio of coal and binder is set so that can be 1 or more. Kneading of coal and binder can be performed using a normal kneader.

成型工程S5では、混練物を成型して成型炭を作製する。成型機としては、ダブルロール成型機、又は一軸加圧成型機等を用いることができる。式(1)によって予測される成型炭の膨張率の予測値yが1以上となり得るような成型圧力dで成型する。成型圧力dとしては、線圧で例えば2〜6ton/cm、面圧で例えば1.1〜1.9ton/cmの範囲である。混合工程S4及び成型工程S5は、第1工程S1及び第2工程S2で求めた上記割合A及びCを用いて予測される、乾留工程S6における成型炭の膨張率が1以上となるように行われる。すなわち、式(1)で求められる成型炭の膨張率の予測値yが1以上となるようなバインダ含有率b及び成型圧力dで成型炭を製造する。 In the molding step S5, the kneaded material is molded to produce molded charcoal. As the molding machine, a double roll molding machine or a uniaxial pressure molding machine can be used. Molding is performed at a molding pressure d such that the predicted value y of the expansion coefficient of the coal coal predicted by the equation (1) can be 1 or more. The molding pressure d is in the range of, for example, 2 to 6 ton / cm in terms of linear pressure and 1.1 to 1.9 ton / cm 2 in terms of surface pressure. The mixing step S4 and the forming step S5 are performed so that the expansion rate of the forming coal in the dry distillation step S6, which is predicted using the ratios A and C obtained in the first step S1 and the second step S2, is 1 or more. Is called. In other words, the coal is produced with the binder content b and the molding pressure d such that the predicted value y of the expansion coefficient of the coal obtained by the formula (1) is 1 or more.

このような製造方法で得られる成型炭の膨張率の実測値は1以上であることが好ましい。成型炭の膨張率が1以上であれば、乾留することによって、空隙の量が少なく密に充填された構造を有する成型コークスを得ることができる。これによって、高い強度を有する成型コークスを得ることができる。成型炭の膨張率は、石炭の膨張率xの測定方法と同様に、JIS M 8801:2004の「9.膨張性試験方法(ジラトメータ法)」に準拠して求めることができる。成型炭の膨張率は、例えば、1〜1.2である。   It is preferable that the measured value of the expansion coefficient of the coal coal obtained by such a manufacturing method is 1 or more. If the expansion coefficient of the coal is 1 or more, the coke having a structure in which the amount of voids is small and densely packed can be obtained by dry distillation. Thereby, a molded coke having high strength can be obtained. The expansion coefficient of the coal can be determined in accordance with “9. Expansibility test method (dilatometer method)” of JIS M 8801: 2004, similarly to the method for measuring the expansion coefficient x of coal. The expansion coefficient of the coal is, for example, 1 to 1.2.

乾留工程S6では、成型炭を乾留して成型コークスを製造する。乾留は、竪型シャフト炉、コークス炉、トンネルキルン炉などの通常の乾留炉を用いて行うことができる。乾留工程では、成型炭と加熱ガスと接触させて昇温し、乾留を行って成型コークスを得る。このようして得られる成型コークスは、安定的に高い強度を有する。JIS K 2151に準拠して測定される成型コークスのDI強度(ドラム強度)は、DI150 15で表すと、例えば80%以上である。 In the carbonization step S6, carbonized coal is carbonized to produce molded coke. Carbonization can be performed using a normal carbonization furnace such as a vertical shaft furnace, a coke oven, a tunnel kiln furnace or the like. In the dry distillation step, the temperature is raised by bringing the coal into contact with heating charcoal, and dry distillation is performed to obtain molded coke. The molded coke thus obtained has a stable and high strength. DI strength of molded coke which is measured in accordance with JIS K 2151 (drum strength) is expressed in DI 0.99 15, for example 80% or more.

DI150 15は、以下の手順で測定される。内径及び長さがともに1500mmで、径方向に沿って内面に高さ250mmの羽根が設けられたドラム試験機に、25mm以上の粒度を有する成型コークスを10kg入れる。そして、ドラム試験機を、15rpmで150回転させた後、篩分けを行う。篩分けで、15mm篩上に残った割合(質量%)をDI150 15とする。 DI 150 15 is measured by the following procedure. 10 kg of molded coke having a particle size of 25 mm or more is placed in a drum testing machine having an inner diameter and a length of 1500 mm and blades having a height of 250 mm along the radial direction. Then, the drum tester is rotated 150 times at 15 rpm, and then sieved. The ratio (mass%) remaining on the 15 mm sieve by sieving is defined as DI 150 15 .

本実施形態の成型炭及び成型コークスの製造方法では、成型コークスの強度との相関性の高い膨張率という指標を採用し、成型炭及び成型コークスの製造条件のうち、バインダ含有率bと基準成型圧力と成型圧力の差(d−d)に基づいて膨張率を予測している。バインダ含有率b、及び基準成型圧力と成型圧力の差(d−d)は、成型炭の膨張率と高い相関性を有することから、本実施形態の製造方法によれば、成型炭の膨張率を高い精度で予測することができる。これによって、安定的に高い強度を有する成型コークス、及びこのような成型コークスを製造することが可能な成型コークス製造用の成型炭を製造することができる。 In the method for producing the coking coal and coke, according to the present embodiment, an index called an expansion coefficient having a high correlation with the strength of the coke is adopted. The expansion rate is predicted based on the difference between the pressure and the molding pressure (d−d 0 ). Since the binder content ratio b and the difference between the standard molding pressure and the molding pressure (d−d 0 ) have a high correlation with the expansion ratio of the molding coal, according to the manufacturing method of the present embodiment, the expansion of the molding coal. The rate can be predicted with high accuracy. As a result, it is possible to produce a molded coke having a high strength stably, and a molded coal for producing a molded coke capable of producing such a molded coke.

図3は、本実施形態の成型炭及び成型コークスの製造方法が適用される連続式成型コークス製造設備の一例を示す模式図である。図3の連続式成型コークス製造設備100は、石炭とバインダとを含む原料を加圧成型して成型炭を作製する成型炭製造部10と、成型炭製造部10の下流側に設けられ、成型炭を乾留してガス化溶融炉用コークスを製造する乾留部20とを有する。このような連続式成型コークス製造設備100を用いて、成型コークスの製造方法を実施することができる。   FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a continuous molding coke manufacturing facility to which the manufacturing method of the molding charcoal and molding coke of the present embodiment is applied. A continuous-type coke manufacturing facility 100 in FIG. 3 is provided on the downstream side of the coal-forming unit 10 and a coal-forming unit 10 that produces coal by press-molding a raw material containing coal and a binder. And a carbonization section 20 for producing carbonized coke for a gasification melting furnace by carbonizing carbon. Using such a continuous molded coke production facility 100, a method for producing molded coke can be implemented.

石炭は、タンク11から一次粉砕機12に導入されて粉砕された後、乾燥器13に導入される。ここで、石炭に含まれる水分を2〜3質量%にまで低減してもよい。乾燥器13で乾燥された石炭は、二次粉砕機14で粉砕されて微粒化される。微粒化後に、石炭を加熱して揮発分を低減する前処理を行ってもよい。混練機15では、石炭とバインダとを混練して混練物を調製する。混練物におけるバインダ含有率bは、成型炭の膨張率の予測値yが1以上となるように設定される。   The coal is introduced from the tank 11 into the primary pulverizer 12 and pulverized, and then introduced into the dryer 13. Here, you may reduce the water | moisture content contained in coal to 2-3 mass%. The coal dried by the dryer 13 is pulverized and atomized by the secondary pulverizer 14. After the atomization, a pretreatment for heating the coal to reduce the volatile matter may be performed. In the kneader 15, coal and a binder are kneaded to prepare a kneaded product. The binder content b in the kneaded product is set so that the predicted value y of the expansion coefficient of the coal is 1 or more.

混練機15で調製された原料を成型機16に導入して加圧成型し成型炭を複数作製する。成型機16としてはダブルロール成型機を用いることができる。成型機16の成型圧力は、成型炭の膨張率の予測値yが1以上となるように設定される。このようにして作製された成型炭は、一旦タンク17に保管される。成型炭の形状は特に限定されず、例えば、マセック型としてもよい。成型炭の平均粒径は、例えば30〜100mmである。ここでいう平均粒径は、成型炭の体積V[ml]を同一体積の球と仮定したうえで下記式(5)によって算出される粒径A[mm]の算術平均値である。
=2×((V×3/4/π)1/3)×10 (5)
The raw material prepared by the kneading machine 15 is introduced into the molding machine 16 and subjected to pressure molding to produce a plurality of molded charcoal. As the molding machine 16, a double roll molding machine can be used. The molding pressure of the molding machine 16 is set so that the predicted value y of the expansion coefficient of the coal is 1 or more. The coal thus produced is once stored in the tank 17. The shape of the charcoal is not particularly limited, and may be a Macek type, for example. The average particle size of the charcoal is, for example, 30 to 100 mm. The average particle diameter here is an arithmetic average value of the particle diameter A 1 [mm] calculated by the following formula (5) on the assumption that the volume V 1 [ml] of the coal is a sphere having the same volume.
A 1 = 2 × ((V 1 × 3/4 / π) 1/3 ) × 10 (5)

成型工程S5で作製されたタンク17の成型炭は、乾留部20に移送される。乾留工程S6では、成型工程で作製された成型炭を、竪型シャフト炉である乾留炉21の頂部から導入し、加熱されたガスと接触させて昇温する。乾留炉21は、成型炭を加熱する第1の加熱ガスを乾留炉21内部に供給する第1の羽口21aと、第1の羽口21aよりも下方に、第1の加熱ガスよりも高い温度を有する第2の加熱ガスを供給する第2の羽口21bと、を有する。   The charcoal in the tank 17 produced in the molding step S5 is transferred to the dry distillation section 20. In the carbonization step S6, the coal formed in the molding step is introduced from the top of the carbonization furnace 21 which is a vertical shaft furnace, and the temperature is raised by contacting with the heated gas. The dry distillation furnace 21 has a first tuyere 21a that supplies a first heating gas for heating the coal to the inside of the dry distillation furnace 21, and is lower than the first tuyere 21a and higher than the first heating gas. And a second tuyere 21b for supplying a second heated gas having a temperature.

第1の加熱ガスを第1の羽口21aから乾留炉21に導入する際の第1の加熱ガスの温度、すなわち第1の加熱ガスの導入温度は、好ましくは600〜700℃である。第2の加熱ガスを第2の羽口21bから乾留炉21に導入する際の第2の加熱ガスの温度、すなわち第2の加熱ガスの導入温度は、好ましくは850〜1000℃であり、より好ましくは850〜950℃である。このように、乾留炉21は、互いに温度が異なる第1の加熱ガスと第2の加熱ガスとをそれぞれ導入する複数の羽口を有することから、成型炭の昇温速度を精度よく調整することができる。   The temperature of the first heating gas when the first heating gas is introduced into the dry distillation furnace 21 from the first tuyere 21a, that is, the introduction temperature of the first heating gas is preferably 600 to 700 ° C. The temperature of the second heating gas when the second heating gas is introduced into the dry distillation furnace 21 from the second tuyere 21b, that is, the introduction temperature of the second heating gas is preferably 850 to 1000 ° C., and more Preferably it is 850-950 degreeC. Thus, since the carbonization furnace 21 has a plurality of tuyere for introducing the first heating gas and the second heating gas having different temperatures from each other, the heating rate of the forming coal can be accurately adjusted. Can do.

乾留炉21は、第2の羽口21bの下方に、ガス抽出口21cを有する。エジェクター25によって、ガス抽出口21cから抽出されたガスは、エジェクター25を駆動するガスと一体になって第1の加熱ガスとなる。乾留炉21は、ガス抽出口21cの下方に、乾留によって生成したコークスを冷却する冷却ガスを導入する冷却ガス導入口21dを有する。冷却ガス導入口21dから導入される冷却ガスの温度、すなわち冷却ガスの導入温度は、好ましくは20〜60℃である。すなわち、乾留炉21には、上方から下方に向けて、第1の羽口21a、第2の羽口21b、ガス抽出口21c及び冷却ガス導入口21dが順次設けられている。   The dry distillation furnace 21 has a gas extraction port 21c below the second tuyere 21b. The gas extracted from the gas extraction port 21c by the ejector 25 is integrated with the gas that drives the ejector 25 and becomes the first heating gas. The dry distillation furnace 21 has a cooling gas introduction port 21d for introducing a cooling gas for cooling coke generated by dry distillation, below the gas extraction port 21c. The temperature of the cooling gas introduced from the cooling gas inlet 21d, that is, the introduction temperature of the cooling gas is preferably 20 to 60 ° C. That is, the dry distillation furnace 21 is provided with a first tuyere 21a, a second tuyere 21b, a gas extraction port 21c, and a cooling gas introduction port 21d sequentially from the top to the bottom.

成型炭が乾留炉21の頂部から導入されると、成型炭は乾留炉21内を上昇する加熱ガスと向流接触する。これによって、成型炭の昇温が開始される。成型炭の導入当初の加熱温度は、乾留炉21の頂部の温度を変えることによって調整することができる。乾留炉21の頂部の温度は、例えば250〜400℃である。成型炭は、乾留炉21内を降下しながら昇温される。そして、乾留炉21の第2の羽口21b付近で最高温度に到達する。この最高温度は、第2の加熱ガスの導入温度とほぼ同等である。このようにして、成型炭の乾留が進行して成型コークスが生成する。乾留時における成型炭の最高温度は、例えば850〜1000℃である。   When the charcoal is introduced from the top of the carbonization furnace 21, the charcoal comes into countercurrent contact with the heated gas rising in the carbonization furnace 21. Thereby, the temperature rise of the coal is started. The heating temperature at the beginning of the introduction of the charcoal can be adjusted by changing the temperature at the top of the dry distillation furnace 21. The temperature at the top of the dry distillation furnace 21 is, for example, 250 to 400 ° C. The coal is heated while descending in the carbonization furnace 21. Then, the maximum temperature is reached in the vicinity of the second tuyere 21 b of the dry distillation furnace 21. This maximum temperature is substantially equal to the introduction temperature of the second heated gas. In this way, the carbonization of the charcoal proceeds to produce the molded coke. The maximum temperature of the coal coal during dry distillation is, for example, 850 to 1000 ° C.

生成した成型コークスは、乾留炉21を下方に移動して、冷却ガス導入口21dから導入された冷却ガスと向流接触し、50〜150℃程度まで冷却される。冷却された成型コークスは乾留炉21の底部から取り出される。このようにして、安定的に高い強度を有する成型コークスを連続的に製造することができる。   The formed molded coke moves downward in the carbonization furnace 21, contacts the cooling gas introduced from the cooling gas inlet 21d, and is cooled to about 50 to 150 ° C. The cooled molded coke is taken out from the bottom of the dry distillation furnace 21. In this way, a molded coke having a high strength can be produced continuously.

乾留炉21の頂部から排出されたガスは、顕熱回収装置22a及びガスクーラー22bを備えるタール回収設備22に導入される。タール回収設備22では、ガスに含まれる水分やタール及びピッチの軽質留分を除去してガスの精製を行う。精製されたガスは、循環設備によって乾留炉21に再び導入され、循環して使用される。循環設備には、蓄熱炉23と熱交換器24が備えられている。精製されたガスの一部は、蓄熱炉23において例えば850〜1000℃に加熱された後、第2の加熱ガスとして、第2の羽口21bから乾留炉21に導入される。また、生成されたガスの他の一部は、熱交換器24において例えば500〜600℃に加熱された後、エジェクター25の駆動ガスとなる。このガスは、エジェクター25において、乾留炉21のガス抽出口21cから抽出されたガスと一体になって第1の加熱ガスとなる。この第1の加熱ガスは、第1の羽口21aから乾留炉21に導入される。   The gas discharged from the top of the dry distillation furnace 21 is introduced into a tar recovery facility 22 including a sensible heat recovery device 22a and a gas cooler 22b. The tar recovery facility 22 purifies the gas by removing moisture contained in the gas and light fractions of tar and pitch. The refined gas is reintroduced into the dry distillation furnace 21 by a circulation facility and is circulated for use. The circulation facility is provided with a heat storage furnace 23 and a heat exchanger 24. A part of the purified gas is heated to, for example, 850 to 1000 ° C. in the heat storage furnace 23, and then introduced into the dry distillation furnace 21 from the second tuyere 21 b as the second heating gas. Further, another part of the generated gas is heated to, for example, 500 to 600 ° C. in the heat exchanger 24 and then becomes a driving gas for the ejector 25. This gas is integrated with the gas extracted from the gas extraction port 21c of the dry distillation furnace 21 in the ejector 25 and becomes the first heating gas. This first heated gas is introduced into the dry distillation furnace 21 from the first tuyere 21a.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、成型炭及び成型コークスの製造方法を、図3に示すような連続式成型コークス製造設備で行うことは必須ではなく、バッチプロセスで行ってもよい。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, it is not indispensable to perform the manufacturing method of the forming charcoal and the forming coke with a continuous forming coke manufacturing facility as shown in FIG. 3, and it may be performed by a batch process.

実施例及び比較例を参照して本発明の内容をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。   The contents of the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[原料の準備]
石炭として、表1に示す性状を有する原炭(A炭及びB炭)を準備した。表1に示す性状は、JIS M 8812:2006に準拠して測定された値である。また、バインダとして、市販のソフトピッチ及びタールを準備した。
[Preparation of raw materials]
Raw coal (A coal and B coal) having the properties shown in Table 1 was prepared as coal. The properties shown in Table 1 are values measured according to JIS M 8812: 2006. Moreover, commercially available soft pitch and tar were prepared as a binder.

Figure 0005714165
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[石炭の膨張率の測定]
各原炭の前処理(事前乾留)を行って、揮発分が5質量%の石炭とした。JIS M 8801:2004の「9.膨張性試験方法(ジラトメータ法)」に準拠して、棒状の石炭の成型体を作製し、石炭単体の膨張率xを求めた。具体的には、前処理後、粉砕して石炭の粒径を150μm以下にした。この石炭を、基準成型圧力(d=2ton/cm)で成型して、直径6mm、長さ60mmのサイズに成型して成型体を作製した。成型した成型体を内径8mmの細管に入れ、その上にピストンを載せて、1.47Nの荷重をかけた。荷重をかけた状態で、電気炉内で3℃/分の昇温速度で500℃まで加熱した。ピストンの変位量から、上式(2)によって石炭単体の膨張率xを求めた。前処理を行っていない原炭の膨張率xも同様にして求めた。
[Measurement of expansion coefficient of coal]
Pretreatment (preliminary dry distillation) of each raw coal was performed to obtain coal having a volatile content of 5% by mass. In accordance with “9. Expandability test method (dilatometer method)” of JIS M 8801: 2004, a rod-shaped coal molded body was produced, and the expansion coefficient x of the coal simple substance was determined. Specifically, after the pretreatment, the particle size of the coal was reduced to 150 μm or less by pulverization. This coal was molded at a standard molding pressure (d 0 = 2 ton / cm) and molded into a size of 6 mm in diameter and 60 mm in length to produce a molded body. The molded body was put into a thin tube having an inner diameter of 8 mm, a piston was placed thereon, and a load of 1.47 N was applied. With the load applied, it was heated to 500 ° C. at a rate of temperature increase of 3 ° C./min in an electric furnace. From the displacement of the piston, the expansion coefficient x of the coal simple substance was obtained by the above equation (2). The expansion coefficient x of raw coal that has not been pretreated was also determined in the same manner.

[割合Aの導出]
石炭とバインダ(ソフトピッチ又はタール)とを混合して、表2及び表3に示すとおり、バインダ含有率の異なる複数の混練物サンプルを作製した。この混練物サンプルを表2に示す成型圧力dで成型して、直径6mm、長さ60mmのサイズを有する棒状の第1の成型炭サンプルを作製した。この第1の成型炭サンプルの膨張率wを、石炭単体の膨張率xと同様の方法によって求めた。これらの結果を表2及び表3に示す。
[Derivation of ratio A]
Coal and a binder (soft pitch or tar) were mixed to prepare a plurality of kneaded samples having different binder contents as shown in Tables 2 and 3. This kneaded material sample was molded at a molding pressure d 0 shown in Table 2 to produce a rod-shaped first charcoal sample having a diameter of 6 mm and a length of 60 mm. The expansion coefficient w 0 of the first coal sample was determined by the same method as the expansion coefficient x of the coal simple substance. These results are shown in Tables 2 and 3.

Figure 0005714165
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Figure 0005714165
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表2及び表3の結果を用いて、バインダの含有率bを独立変数とし、バインダの添加による膨張率の変化量wを従属変数とする単回帰分析をそれぞれ行った。このとき、切片は0の設定とした。この単回帰分析によって、バインダの種類ごとに下記式(6)を導出し、傾き、すなわち割合Aを求めた。
w=A×b (6)
Using the results of Tables 2 and 3, single regression analysis was performed using the binder content b as an independent variable and the change w of the expansion coefficient due to the addition of the binder as a dependent variable. At this time, the intercept was set to 0. By this single regression analysis, the following formula (6) is derived for each type of binder, and the slope, that is, the ratio A is obtained.
w = A × b (6)

式(6)中、wはバインダ含有率による膨張率の変化量を示し、bはバインダの含有率(質量%)を示す。また、Aはバインダの含有率に対する成型炭の膨張率の変化量の割合[1/質量%]を示す。表2の結果を単回帰分析して求められた割合Aは0.018であり、表3の結果を単回帰分析して求められた割合Aは0.02であった。表2及び表3の単回帰分析結果の相関係数は、それぞれ、R=0.995、R=0.996であった。このことは、バインダの含有率bによって、成型炭の膨張率を精度よく予測できることを示している。 In formula (6), w represents the amount of change in expansion coefficient depending on the binder content, and b represents the binder content (mass%). Moreover, A shows the ratio [1 / mass%] of the variation | change_quantity of the expansion coefficient of the coal coal with respect to the content rate of a binder. The ratio A obtained by single regression analysis of the results in Table 2 was 0.018 , and the ratio A obtained by single regression analysis of the results in Table 3 was 0.02 . The correlation coefficients of the single regression analysis results in Table 2 and Table 3 were R 2 = 0.995 and R 2 = 0.996, respectively. This indicates that the coefficient of expansion of the coal can be accurately predicted by the binder content b.

[割合Cの導出]
石炭とソフトピッチとを混合して、ソフトピッチの含有率が8質量%の混練物サンプルを作製した。この混練物サンプルを表4に示すとおり、基準成型圧力d又はこれとは異なる成型圧力で成型して、直径6mm、長さ60mmのサイズを有する棒状の第2の成型炭サンプルを作製した。この第2の成型炭サンプルの膨張率zを、石炭の膨張率xと同様の方法によって求めた。これらの結果を表4に示す。

Figure 0005714165
[Derivation of ratio C]
Coal and soft pitch were mixed to prepare a kneaded material sample having a soft pitch content of 8% by mass. As shown the kneaded product samples in Table 4, reference molding pressure d 0 or from this by molding at a different molding pressures, to produce a second molded charcoal sample bar-shaped having a size of diameter 6 mm, length 60 mm. The expansion coefficient z 0 of the second molded charcoal sample was determined by the same method as the expansion ratio x of coal. These results are shown in Table 4.
Figure 0005714165

成型圧力の基準成型圧力dは2ton/cmである。したがって、成型圧力が5ton/cmのときの膨張率の変化量(z−x)と、成型圧力が2ton/cmのときの膨張率の変化量(z−x)差を、成型圧力の差(d−d=5−2=3)で割ることによって、成型圧力と基準成型圧力の差(d−d)に対する、膨張率の変化量zの割合C[z/(d−d)]を求めた。その結果、上記割合Cは、0.025であった。 Reference molding pressure of d 0 of the molding pressure is 2 ton / cm. Therefore, the difference between the change amount of the expansion coefficient when the molding pressure is 5 ton / cm (z 0 −x) and the change amount of the expansion coefficient when the molding pressure is 2 ton / cm (z 0 −x) By dividing by the difference (d−d 0 = 5-2−3), the ratio C [z / (d−d) of the change amount z of the expansion coefficient to the difference (d−d 0 ) between the molding pressure and the reference molding pressure. 0 )]. As a result, the ratio C was 0.025.

バインダとして、ソフトピッチに変えてタールを用いて、タールの含有率が8質量%の混練物サンプルを作製した。この混練物サンプルを表4と同様の条件で成型して、第2の成型炭サンプルを作製し、膨張率zを求めた。この結果から、割合Cを求めたところ、0.025であり、ソフトピッチを用いた場合と同一であった。 As the binder, tar was used instead of the soft pitch to prepare a kneaded material sample having a tar content of 8% by mass. The kneaded product samples were molded under the same conditions as Table 4, to prepare a second molded charcoal sample was determined expansion z 0. From this result, the ratio C was determined to be 0.025, which was the same as when the soft pitch was used.

(実施例1〜9、比較例1〜3)
上述の石炭とバインダとを用い、図3に示すような連続式成型コークス製造設備を準備した。表1に示す原炭(A炭、B炭)を、電気炉を用いて400〜650℃に加熱して前処理工程を行った。前処理後の石炭の揮発分は、表1に示すとおりであった。この石炭と表5に示すバインダとを用いて、図3の連続式成型コークス製造設備によって、混合工程、成型工程及び乾留工程を行って、成型炭及び成型コークスを作製した。乾留炉21では、成型炭を900℃まで加熱した。混練物におけるバインダの含有率及びダブルロール成型機による成型圧力(線圧)は表5に示すとおりである。
(Examples 1-9, Comparative Examples 1-3)
Using the above-described coal and binder, a continuous molding coke manufacturing facility as shown in FIG. 3 was prepared. The raw coal (A charcoal, B charcoal) shown in Table 1 was heated to 400 to 650 ° C. using an electric furnace to perform a pretreatment process. The volatile content of the coal after the pretreatment was as shown in Table 1. Using this coal and the binder shown in Table 5, the mixing process, the molding process, and the dry distillation process were performed by the continuous molding coke manufacturing facility in FIG. In the carbonization furnace 21, the coal was heated to 900 ° C. Table 5 shows the binder content in the kneaded product and the molding pressure (linear pressure) by the double roll molding machine.

Figure 0005714165
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表5には、成型圧力として線圧の値と、面圧の値を示している。線圧及び面圧は互いに換算することが可能であり、成型圧力としては、どちらの指標を用いてもよい。表5に記載した面圧は、計算式[0.2×(線圧−2)+1.08]で算出された値である。 Table 5 shows the value of linear pressure and the value of surface pressure as the molding pressure. The linear pressure and the surface pressure can be converted into each other, and either index may be used as the molding pressure. The surface pressure described in Table 5 is a value calculated by a calculation formula [0.2 × (linear pressure−2) +1.08].

表6に、各実施例及び各比較例のバインダ含有率bによる膨張率の変化量の予測値、成型圧力dによる膨張率の変化量の予測値、成型炭の膨張率の予測値及び実測値、並びに成型コークスのドラム強度を示す。バインダ含有率bによる膨張率の変化量は、上述の[割合Aの導出]で求めた割合Aを用いて計算された値である。成型圧力dによる膨張率の変化量は、上述の[割合Cの導出]で求めた割合Cを用いて計算された値である。なお、基準成型圧力dは、2ton/cmである。 Table 6 shows the predicted value of the change in expansion rate due to the binder content b in each example and each comparative example, the predicted value of the change in expansion rate due to the molding pressure d, the predicted value and the actual measurement value of the expansion rate of coal. And the drum strength of the molded coke. The amount of change in the expansion coefficient due to the binder content b is a value calculated using the ratio A obtained in [Derivation of the ratio A] described above. The amount of change in the expansion coefficient due to the molding pressure d is a value calculated using the ratio C obtained in [Derivation of ratio C] described above. The reference molding pressure d 0 is a 2 ton / cm.

Figure 0005714165
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成型炭の膨張率の実測値は、上述の[石炭の膨張率の測定]と同様の方法で測定された値である。表6に示す結果から、バインダ含有率b及び成型圧力と基準成型圧力の差(d−d)と、割合A,Cを用いることによって、成型炭の膨張率を高い精度で予測できることが確認された。そして、高い精度で予測される成型炭の膨張率を1以上とすることによって、高い強度を有する成型コークスを安定して製造できることが確認された。 The actual measurement value of the expansion coefficient of the coal is a value measured by the same method as the above-mentioned [Measurement of the expansion coefficient of coal]. From the results shown in Table 6, it is confirmed that by using the binder content b and the difference between the molding pressure and the standard molding pressure (d−d 0 ) and the ratios A and C, the expansion rate of the coal can be predicted with high accuracy. It was done. And it was confirmed that the molding coke which has high intensity | strength can be manufactured stably by making the expansion coefficient of the coal char | exponent estimated with high precision 1 or more.

本発明によれば、安定的に高い強度を有する成型コークスを製造することが可能な成型コークスの製造方法及び成型炭の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the molding coke which can manufacture the molding coke which has high intensity | strength stably, and the manufacturing method of coal char can be provided.

10…成型炭製造部、11…タンク、12…一次粉砕機、13…乾燥器、14…二次粉砕機、15…混練機、16…成型機、17…タンク、20…乾留部、21…乾留炉、21a…羽口、21b…羽口、21c…ガス抽出口、21d…冷却ガス導入口、22…タール回収設備、22a…顕熱回収装置、22b…ガスクーラー、23…蓄熱炉、24…熱交換器、25…エジェクター、100…連続式成型コークス製造設備。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Molding charcoal production part, 11 ... Tank, 12 ... Primary grinder, 13 ... Dryer, 14 ... Secondary grinder, 15 ... Kneading machine, 16 ... Molding machine, 17 ... Tank, 20 ... Dry distillation part, 21 ... Carbonization furnace, 21a ... tuyere, 21b ... tuyere, 21c ... gas extraction port, 21d ... cooling gas introduction port, 22 ... tar recovery facility, 22a ... sensible heat recovery device, 22b ... gas cooler, 23 ... thermal storage furnace, 24 ... heat exchanger, 25 ... ejector, 100 ... continuous molding coke manufacturing facility.

Claims (4)

石炭とバインダとを混練して成型し成型炭を作製する成型工程と、前記成型炭を乾留して成型コークスを得る乾留工程と、を有する成型コークスの製造方法であって、
前記成型工程の前に、前記石炭と前記バインダとを用いて、前記バインダの含有率による前記成型炭の膨張率の変化と、成型圧力による前記成型炭の膨張率の変化と、を予測する準備工程を有しており、
前記準備工程は、
前記石炭と前記バインダとから前記バインダの含有率が異なる複数の混練物サンプルを調製し、前記混練物サンプルを所定の成型圧力で成型して得られる第1の成型炭サンプルを用いて、前記バインダの含有率の変化に伴う前記膨張率の変化量wを求め、前記バインダの含有率に対する前記変化量wの割合A[1/質量%]を求める第1工程と、
前記石炭と前記バインダとを含む混練物サンプルを、異なる成型圧力で成型して得られる複数の第2の成型炭サンプルを用いて、前記成型圧力の変化に伴う前記膨張率の変化量zを求め、前記成型圧力と前記所定の成型圧力との差に対する前記変化量zの割合C[cm/ton又はcm /ton]を求める第2工程と、を有し、前記成型炭の膨張率の予測値yを下記式(1)で求め、
前記成型工程では、2〜6ton/cm又は1.1〜1.9ton/cm の成型圧力で成型して、前記準備工程の予測結果に基づく膨張率の予測値yが1以上であり、膨張率が1以上である前記成型炭を作製する、成型コークスの製造方法。
y=x+A×b+C×(d−d ) (1)
[式中、xは前記所定の成型圧力で成型された前記石炭の膨張率を示し、bは前記成型工程における前記バインダの含有率(質量%)を示し、dは前記成型工程における成型圧力(ton/cm又はton/cm )を示し、d は前記所定の成型圧力(ton/cm又はton/cm )を示す。dは、2〜6ton/cm又は1.1〜1.9ton/cm であり、d は、2〜4ton/cm又は1.1〜1.5ton/cm である。]
A molding coke production method comprising: a molding step of kneading and molding coal and a binder to produce a molded coal; and a carbonization step of carbonizing the molded coal to obtain a molded coke,
Before the molding step, using the coal and the binder, preparation for predicting the change in the expansion rate of the coal formation due to the binder content and the change in the expansion rate of the coal formation due to molding pressure Has a process,
The preparation step includes
A plurality of kneaded material samples having different binder contents are prepared from the coal and the binder, and the binder is used by using the first molded coal sample obtained by molding the kneaded material sample at a predetermined molding pressure. A first step of obtaining a change amount w of the expansion coefficient accompanying a change in the content rate of the material, and obtaining a ratio A [1 / mass%] of the change amount w with respect to the content rate of the binder;
Using a plurality of second molded coal samples obtained by molding the kneaded material sample containing the coal and the binder at different molding pressures, the change amount z of the expansion coefficient accompanying the change in the molding pressure is obtained. A second step of obtaining a ratio C [cm / ton or cm 2 / ton] of the amount of change z with respect to a difference between the molding pressure and the predetermined molding pressure, and predicting an expansion coefficient of the coal The value y is obtained by the following formula (1),
Wherein in the molding step, by molding at a molding pressure of 2~6ton / cm or 1.1~1.9ton / cm 2, Ri der prediction value y is 1 or more expansion rate based on the prediction result of the preparation process, expansion coefficient to produce the molded coal Ru der 1 above, in the method of manufacturing a molded coke.
y = x + A × b + C × (d-d 0) (1)
[Wherein x represents the expansion rate of the coal molded at the predetermined molding pressure, b represents the binder content (mass%) in the molding step, and d represents the molding pressure ( ton / cm or ton / cm 2 ), and d 0 represents the predetermined molding pressure (ton / cm or ton / cm 2 ). d is 2 to 6 ton / cm or 1.1 to 1.9 ton / cm 2 , and d 0 is 2 to 4 ton / cm or 1.1 to 1.5 ton / cm 2 . ]
前記バインダと混練される前記石炭の揮発分は20質量%以下である、請求項1に記載の成型コークスの製造方法。 The method for producing molded coke according to claim 1, wherein a volatile content of the coal kneaded with the binder is 20% by mass or less. 前記バインダは、石炭タール、石油系ピッチ、石炭系ピッチ、軟ピッチ、ポリビニルアルコール、石油アスファルト及び廃油からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、請求項1又は2に記載の成型コークスの製造方法。The method for producing molded coke according to claim 1 or 2, wherein the binder includes at least one selected from the group consisting of coal tar, petroleum pitch, coal pitch, soft pitch, polyvinyl alcohol, petroleum asphalt, and waste oil. 石炭とバインダとを混練して成型し成型炭を作製する成型工程を有する成型炭の製造方法であって、
前記成型工程の前に、前記石炭と前記バインダとを用いて、前記バインダの含有率による前記成型炭の膨張率の変化と、成型圧力による前記成型炭の膨張率の変化と、を予測する準備工程を有しており、
前記準備工程は、
前記石炭と前記バインダとから前記バインダの含有率が異なる複数の混練物サンプルを調製し、前記混練物サンプルを所定の成型圧力で成型して得られる第1の成型炭サンプルを用いて、前記バインダの含有率の変化に伴う前記膨張率の変化量wを求め、前記バインダの含有率に対する前記変化量wの割合A[1/質量%]を求める第1工程と、
前記石炭と前記バインダとを含む混練物サンプルを、異なる成型圧力で成型して得られる複数の第2の成型炭サンプルを用いて、前記成型圧力の変化に伴う前記膨張率の変化量zを求め、前記成型圧力と前記所定の成型圧力との差に対する前記変化量zの割合C[cm/ton又はcm /ton]を求める第2工程と、を有し、前記成型炭の膨張率の予測値yを下記式(1)で求め、
前記成型工程では、2〜6ton/cm又は1.1〜1.9ton/cm の成型圧力で成型して、前記準備工程の予測結果に基づく膨張率の予測値yが1以上であり、膨張率が1以上である前記成型炭を作製する、成型炭の製造方法。
y=x+A×b+C×(d−d ) (1)
[式中、xは前記所定の成型圧力で成型された前記石炭の膨張率を示し、bは前記成型工程における前記バインダの含有率(質量%)を示し、dは前記成型工程における成型圧力(ton/cm又はton/cm )を示し、d は前記所定の成型圧力(ton/cm又はton/cm )を示す。dは、2〜6ton/cm又は1.1〜1.9ton/cm であり、d は、2〜4ton/cm又は1.1〜1.5ton/cm である。]
A method for producing coal char having a molding step of kneading and molding coal and a binder to produce coal char,
Before the molding step, using the coal and the binder, preparation for predicting the change in the expansion rate of the coal formation due to the binder content and the change in the expansion rate of the coal formation due to molding pressure Has a process,
The preparation step includes
A plurality of kneaded material samples having different binder contents are prepared from the coal and the binder, and the binder is used by using the first molded coal sample obtained by molding the kneaded material sample at a predetermined molding pressure. A first step of obtaining a change amount w of the expansion coefficient accompanying a change in the content rate of the material, and obtaining a ratio A [1 / mass%] of the change amount w with respect to the content rate of the binder;
Using a plurality of second molded coal samples obtained by molding the kneaded material sample containing the coal and the binder at different molding pressures, the change amount z of the expansion coefficient accompanying the change in the molding pressure is obtained. A second step of obtaining a ratio C [cm / ton or cm 2 / ton] of the amount of change z with respect to a difference between the molding pressure and the predetermined molding pressure, and predicting an expansion coefficient of the coal The value y is obtained by the following formula (1),
Wherein in the molding step, by molding at a molding pressure of 2~6ton / cm or 1.1~1.9ton / cm 2, Ri der prediction value y is 1 or more expansion rate based on the prediction result of the preparation process, expansion coefficient to produce the molded coal Ru der 1 above, in the method of manufacturing a molded charcoal.
y = x + A × b + C × (d-d 0) (1)
[Wherein x represents the expansion rate of the coal molded at the predetermined molding pressure, b represents the binder content (mass%) in the molding step, and d represents the molding pressure ( ton / cm or ton / cm 2 ), and d 0 represents the predetermined molding pressure (ton / cm or ton / cm 2 ). d is 2 to 6 ton / cm or 1.1 to 1.9 ton / cm 2 , and d 0 is 2 to 4 ton / cm or 1.1 to 1.5 ton / cm 2 . ]
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