JP5845979B2 - コークス炉装入用石炭の製造方法 - Google Patents
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また、製品としてのコークスの品質を安定させるために、通常は、複数の産地から石炭を調達し、複数種類の石炭を混合して原材料としているが、上述のとおり、産地によって異なる粉砕前石炭の平均HGI(ハードグローブ粉砕性指数)や粒度分布等に限らず粉砕後の粒度分布を所定の範囲に保つ必要がある。
また、粉砕工程を二段階に分け、高度が高い石炭のみを二段階の粉砕工程にて粉砕する方法が行われている(例えば、特許文献2参照)。
さらには、平均HGIに基づいて、粉砕工程を調整する方法が行われている(例えば、特許文献3参照)。
また、特許文献2に記載の方法では、篩と、段階的に粉砕するための粉砕機とを設置するための投資コストが高額となり、また、粉砕工程自体も長くなるため生産性が悪化する。
また、特許文献3に記載の粉砕前石炭の平均HGIに基づいて調整を行う方法では、粉砕後石炭の粒度を調整する粉砕前石炭の因子が不十分な上、粉砕機側の調整を行う因子の条件が明記されていないため、粉砕後石炭の粒度を調整する上で効果的な方法を提供できていない。
A=n・[B]m・[C]l・・・(1)
A:所定の粉砕後石炭の粒度分布を得られた際の粉砕機ロータの平均回転速度[rpm]
B:粉砕前石炭の平均HGI
C:粉砕前石炭の粒径において第1の閾値未満の石炭の割合[%]
n、m、l:重回帰分析によって得られる比例定数
A=n・[B]m・[C]l・[D]O・・・(2)
A:所定の粉砕後石炭の粒度分布を得られた際の粉砕機ロータの平均回転速度[rpm]
B:粉砕前石炭の平均HGI
C:粉砕前石炭の粒径において第1の閾値未満の石炭の割合[%]
D:粉砕前石炭の粒径において第1の閾値以上第2の閾値以下の石炭の割合[%]
n、m、l、o:重回帰分析によって得られる比例定数
A=n・[B]m・[C]l・[D]O・[E]p・・・(3)
A:所定の粉砕後石炭の粒度分布を得られた際の粉砕機ロータの平均回転速度[rpm]
B:粉砕前石炭の平均HGI
C:粉砕前石炭の粒径において第1の閾値未満の石炭の割合[%]
D:粉砕前石炭の粒径において第1の閾値以上第2の閾値以下の石炭の割合[%]
E:粉砕前石炭粒径において第2の閾値超の石炭の割合[%]
n、m、l、o、p:重回帰分析によって得られる比例定数
さらに、ロールのギャップ調整により調整することによって、粉砕後石炭の粒度分布を変化させることなく粉砕機の単位時間あたりの処理量を調整することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係るコークス炉装入用石炭の製造方法に使用される粉砕機10である。粉砕機10は、原料用の石炭を投入する投入口12と、ロータ14と、ロータ14に取り付けられた複数のハンマ16と、反撥板18A、18Bと、反撥板取付座20A、20Bと、反撥板取付座20A、20Bの位置調整機構22A、22Bと、排出口24と、を備える。
ギャップGを広げたり狭めたりすることで、粉砕機10の単位時間あたりの処理量を調整することができる。ギャップGを広げることで、単位時間あたりの処理量を上げ、ギャップGを狭めることで単位時間あたりの処理量を下げることができる。
以上が、本発明の一実施形態に係るコークス炉装入用石炭の製造方法に使用される粉砕機である。
まず、本発明に係る製造方法の前提として、原料用石炭として選ばれた、1種類の石炭又は2種類以上が混合された石炭(粉砕前石炭)について、平均ハードグローブ粉砕性指数(平均HGI)と粒度分布とが予め算出されている。
ここで、粉砕前石炭の粒度分布に基づく値としては、図3に示すように、所定の粒径を閾値として、例えば、第1の粒径(第1の閾値)未満の石炭の割合を用いても良く、更に、第1の粒径以上第2の粒径(第2の閾値)以下の石炭の割合を用いてもよく、また更に、第2の粒径超の石炭の割合を用いてもよい。なお、明細書中において、第1の粒径未満の石炭の割合を第1の割合と、第1の粒径以上第2の粒径以下の石炭の割合を第2の割合と、第2の粒径超の石炭の割合を第3の割合とする。
また、第1の粒径の具体例としては、3mm等が選択され、第2の粒径の具体例としては、6mm等が選択されてもよい。
よって、本発明に用いられる粉砕機10は、所望の粒度分布を与える平均回転速度(A)と、平均HGI(B)及び第1の割合(C)との間に、重回帰分析(有意性を保証するため、対数変換して重回帰分析を適用)により算出される以下の所定の関係式(1)が存在する。
A=n・[B]m・[C]l・・・(1)
A:所望の粒度分布を与える平均回転速度[rpm]
B:平均HGI
C:第1の割合[%]
n、m、l:重回帰分析によって得られる比例定数
なお、上述のとおり、第2のステップS12において、ロータ14の平均回転速度を調整する際、併せて、反撥板取付座20A、20Bの位置調整機構22A、22Bによりロータ14(ロータ14に取り付けられた複数のハンマ16の軌道)と反撥板18A、18Bとの間のギャップGの間隔を調整することで、粉砕機10の単位時間当たりの処理量を調整することができる。
所望の粒度分布を与える平均回転速度と第2の割合との関係をグラフにとると、図6に示すとおりとなる。
A=n・[B]m・[C]l・[D]O・・・(2)
A:所望の粒度分布を与える平均回転速度[rpm]
B:平均HGI
C:第1の割合[%]
D:第2の割合[%]
n、m、l、o:重回帰分析によって得られる比例定数
所望の粒度分布を与える平均回転速度と第3の割合との関係をグラフにとると、図7に示すとおりとなる。
A=n・[B]m・[C]l・[D]O・[E]p・・・(3)
A:所望の粒度分布を与える平均回転速度[rpm]
B:平均HGI
C:第1の割合[%]
D:第2の割合[%]
E:第3の割合[%]
n、m、l、o、p:重回帰分析によって得られる比例定数
以上が本発明の一実施形態に係るコークス炉装入用石炭の製造方法である。
実操業で粉砕後石炭の粒度分布の合格範囲(所望の粒度分布の範囲)を粒径が3mm未満である割合が76±2%であり、粒径が6mm超である割合が9%未満である範囲とした時に、上述のとおり、粉砕後石炭の粒度分布が合格範囲に入った場合の粉砕前石炭の平均HGIとロータ14の平均回転速度との関係を図4に、ロータ14の平均回転速度と粉砕前石炭の3mm以下であった粒径の割合(第1の割合)との関係を図5に示した。
A=54077・[B]−0.82・[C]−0.33・・・(4)
A:所定の粉砕後石炭の粒度分布が得られる粉砕機ロータの平均回転速度[rpm]
B:粉砕前石炭の平均HGI
C:粉砕前石炭の粒度分布において3mm未満の石炭の割合[%]
n、m、l:重回帰分析によって得られる比例定数
また、実施例1に加え、更に、粉砕前石炭の粒径が3mm以上6mm以下の石炭の割合(第2の割合)を考慮した実施例2を行った。
実操業で粉砕後石炭の粒度分布が、上述の合格範囲に入った場合のロータの平均回転速度と粉砕前石炭の粒径が3mm以上6mm以下であった割合(第2の割合)との関係を図6に示した。
図5と同様、図6に示したように、粉砕前石炭の粒径が3mm以上6mm以下であった割合(第2の割合)とロータ14の平均回転速度が、粉砕後石炭の粒度分布がその合格範囲に入る上で関係してくることは明らかである。
A=25345・[B]−0.89・[C]−0.2・[D]0.2・・・(5)
A:所定の粉砕後石炭の粒度分布が得られる粉砕機ロータの平均回転速度[rpm]
B:粉砕前石炭の平均HGI
C:粉砕前石炭の粒度分布において粒径が3mm未満の石炭の割合[%]
D:粉砕前石炭の粒度分布において粒径が3mm以上6mm以下の石炭の割合[%]
また、実施例2に加え、更に、粉砕前石炭の粒径が6mm超の石炭の割合(第3の割合)を考慮した実施例3を行った。
図5、図6より、粒径が3mm未満の割合、粒径が3mm以上6mm以下の割合が、粉砕後石炭の粒度分布がその合格範囲に入るロータの平均回転速度と関係している以上、粒径が6mm超の割合(第3の割合)とロータの平均回転速度が、粉砕後石炭の粒度分布がその合格範囲に入る上で関係してくることは明らかである。
A=72882・[B]−0.89・[C]−0.33・[D]0.17・[E]−0.11・・・(6)
A:所定の粉砕後石炭の粒度分布が得られる粉砕機ロータの平均回転速度[rpm]
B:粉砕前石炭の平均HGI
C:粉砕前石炭の粒度分布において粒径が3mm未満の石炭の割合[%]
D:粉砕前石炭の粒度分布において粒径が3mm以上6mm以下の石炭の割合[%]
E:粉砕前石炭の粒度分布において粒径が6mm超の石炭の割合[%]
12 投入口
14 ロータ
16 ハンマ
18A、18B 反撥板
20A、20B 反撥板取付座
22A、22B 位置調整機構
24 排出口
G ギャップ
Claims (7)
- 1種類の石炭又は2種類以上を混合した石炭を粉砕するロータを備える粉砕機を用いて所定の粒度分布を有するコークス炉装入用石炭を製造する方法であって、
粉砕前石炭の平均HGI(ハードグローブ粉砕性指数)(B)、及び粉砕前石炭の粒度分布において粒径が第1の閾値未満の石炭の割合(C)を以下の関係式(1)式に代入することで、粉砕後石炭に所定の粒度分布を与える前記ロータの平均回転速度(A)を算出する第1の工程と、
前記ロータの平均回転速度を、前記第1の工程により算出された平均回転速度に調整する第2の工程とを備えるコークス炉装入用石炭の製造方法。
A=n・[B]m・[C]l・・・(1)
A:所定の粉砕後石炭の粒度分布を得られた際の粉砕機ロータの平均回転速度[rpm]
B:粉砕前石炭の平均HGI(ハードグローブ粉砕性指数)
C:粉砕前石炭の粒径において第1の閾値未満の石炭の割合[%]
n、m、l:重回帰分析によって得られる比例定数 - 1種類の石炭又は2種類以上を混合した石炭を粉砕するロータを備える粉砕機を用いて所定の粒度分布を有するコークス炉装入用石炭を製造する方法であって、
粉砕前石炭の平均HGI(ハードグローブ粉砕性指数)(B)、粉砕前石炭の粒度分布において粒径が第1の閾値を下回る石炭の割合(C)、及び粉砕前石炭の粒度分布において粒径が第1の閾値以上第2の閾値以下の石炭の割合(D)を以下の関係式(2)式に代入することで、粉砕後石炭に所定の粒度分布を与える前記ロータの平均回転速度(A)を算出する第1の工程と、
前記ロータの平均回転速度を、前記第1の工程により算出された平均回転速度に調整する第2の工程とを備えるコークス炉装入用石炭の製造方法。
A=n・[B]m・[C]l・[D]O・・・(2)
A:所定の粉砕後石炭の粒度分布を得られた際の粉砕機ロータの平均回転速度[rpm]
B:粉砕前石炭の平均HGI
C:粉砕前石炭の粒径において第1の閾値未満の石炭の割合[%]
D:粉砕前石炭の粒径において第1の閾値以上第2の閾値以下の石炭の割合[%]
n、m、l、o:重回帰分析によって得られる比例定数 - 1種類の石炭又は2種類以上を混合した石炭を粉砕するロータを備える粉砕機を用いて所定の粒度分布を有するコークス炉装入用石炭を製造する方法であって、
粉砕前石炭の平均HGI(ハードグローブ粉砕性指数)(B)、粉砕前石炭の粒度分布において粒径が第1の閾値未満の石炭の割合(C)、粉砕前石炭の粒度分布において粒径が第1の閾値以上第2の閾値以下の石炭の割合(D)、及び粉砕前石炭の粒度分布において粒径が第2の閾値超の石炭の割合(E)を以下の関係式(3)式に代入することで、粉砕後石炭に所定の粒度分布を与える前記ロータの平均回転速度(A)を算出する第1の工程と、
前記ロータの平均回転速度を、前記第1の工程により算出された平均回転速度に調整する第2の工程とを備えるコークス炉装入用石炭の製造方法。
A=n・[B]m・[C]l・[D]O・[E]p・・・(3)
A:所定の粉砕後石炭の粒度分布を得られた際の粉砕機ロータの平均回転速度[rpm]
B:粉砕前石炭の平均HGI
C:粉砕前石炭の粒径において第1の閾値未満の石炭の割合[%]
D:粉砕前石炭の粒径において第1の閾値以上第2の閾値以下の石炭の割合[%]
E:粉砕前石炭粒径において第2の閾値超の石炭の割合[%]
n、m、l、o、p:重回帰分析によって得られる比例定数 - 前記石炭の単位時間あたりの処理量を前記粉砕機のギャップ調整によって調整することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のコークス炉装入用石炭の製造方法。
- 前記ギャップ調整が、前記粉砕機を構成する部品と前記石炭との接触による摩耗を考慮したギャップ調整であることを特徴とする請求項4に記載のコークス炉装入用石炭の製造方法。
- 前記第1の閾値とは粒径3mmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のコークス炉装入用石炭の製造方法。
- 前記第2の閾値とは粒径6mmであることを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載のコークス炉装入用石炭の製造方法。
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