JP6266409B2

JP6266409B2 - 石炭混合材

Info

Publication number: JP6266409B2
Application number: JP2014072439A
Authority: JP
Inventors: 貴洋宍戸; 濱口　眞基; 眞基濱口; 菊池　直樹; 直樹菊池
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2018-01-24
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: AU2015241616B2; US20170096603A1; AU2015241616A1; CA2938960A1; CN106062138A; CN106062138B; JP2015193740A; WO2015151847A1; KR20160127096A

Description

本発明は、石炭の溶剤抽出物である無灰炭と、一般炭とを混合してなる石炭混合材に関する。

高炉を用いた鉄鋼の生産においては、原料炭を加熱乾留したコークスが還元剤として用いられる。ここで、品質の高いコークスを製造するためには、粘結性の高い強粘結炭を主原料としたコークス用配合炭が必要である。しかし、強粘結炭は、将来的に、入手が困難となり、価格が高騰する恐れがある。

そこで、劣質原料（非粘結炭、微粘結炭、一般炭）をコークス原料として使用することで、強粘結炭の使用量を抑え、コークス原料のコストを低減させることが求められている。

特許文献１には、劣質炭と、実質的に灰分を含まない無灰炭（ハイパーコール）とからなる混合炭を、無灰炭の軟化温度以上に加熱することで、コークス製造用原料炭を製造する方法が開示されている。このコークス製造用原料炭をコークス原料として使用すれば、コークス製造における強粘結炭の使用量を抑えることができる。

特開２００９−２１５４５４号公報

ところで、粘結性が低い劣質原料を単純にコークス用配合炭に配合したのでは、コークス用配合炭の粘結性が低下し、コークス強度も低下してしまう。そこで、通常操業では、劣質原料の配合による負の影響を良質原料炭の増配により調整し、コークス用配合炭に求められる代表的な性状（揮発分、平均最大反射率、ギーセラー流動度）が適正な範囲に収まるように管理している。しかし、この方法では、劣質原料の使用量の増加に伴って、高価な強粘結炭の使用量も増加させる必要があり、コークス原料のコストを低減させることができない。

また、実用化されている石油系粘結材は、高い粘結性補填効果を有するものの、生産量に制約があり、また、硫黄分が高く、コークス中に残留する。ここで、鉄鋼石やコークスに含まれる硫黄分が増加すると、溶銑中に残存する硫黄分も増加し、脱硫処理工程への負荷が増大するという問題がある。そこで、これを回避するために、高炉にインプットされる硫黄分には上限が設けられている。また、硫黄は鉄の性状を悪化させることが知られている。このようなことから、コークス用配合炭への石油系粘結材の配合量は数％が限度とされている。このように、粘結性の補填には限界があるため、コークス用配合炭に配合する劣質原料の量を増加させるのは容易ではない。

本発明の目的は、コークス原料のコストを低減させることが可能な石炭混合材を提供することである。

本発明における石炭混合材は、石炭の溶剤抽出物であり、灰分が５重量％以下で、水分が皆無である無灰炭と、発熱量（無水無灰基準）（ｋｃａｌ／ｋｇ）が５８００以上８４００未満の石炭である一般炭と、を１：１〜１：５の重量比で、加熱することなく混合してなり、混合後の混合炭のギーセラー流動度が１．０（Ｌｏｇｄｄｐｍ）以上１．８（Ｌｏｇｄｄｐｍ）未満であり、平均最大反射率が０．７５（％）以上であることを特徴とする。

本発明の石炭混合材によると、コークス原料のコストを低減させることができる。

無灰炭製造設備の模式図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（石炭混合材の構成）
本発明の実施形態による石炭混合材は、石炭を原料とする無灰炭と、一般炭と、を１：１〜１：５の重量比で、加熱することなく混合してなる。無灰炭とは、石炭の溶剤抽出物であり、石炭と溶剤とを混合および加熱して得られるスラリーから溶剤に可溶な石炭成分を抽出して得られるものである。

（一般炭）
本実施形態の石炭混合材に用いられる一般炭は、表１において、Ｃ〜Ｆ２の石炭区分に属する瀝青炭、亜瀝青炭および褐炭である。即ち、本実施形態の一般炭は、発熱量（無水無灰基準）（ｋｃａｌ／ｋｇ）が５８００以上８４００未満の石炭である。

ここで、日本工業規格（ＪＩＳＭ１００２：１９７８）で規定される発熱量（無水無灰基準）（ｋｃａｌ／ｋｇ）は、以下の式に基づいて算出される。
発熱量（補正無水無灰ベース）＝発熱量／（１００−１．０８×灰分−水分）×１００

また、燃料比は、固定炭素を揮発分で除した値である。ここで、一般炭を窒素などの不活性ガス中で高温まで加熱すると、一般炭を構成する高分子マトリックスの側鎖部分および／またはブリッジ部分が熱分解により切断され、低分子量炭化水素などの低沸点成分、ＣＯ、Ｈ₂などが発生し、ガス形態で一般炭粒子の外部へ放出される。ガス形態で一般炭粒子の外部へ放出されるこれら低分子量炭化水素などの低沸点成分、ＣＯ、Ｈ₂などのことを、一般炭の揮発分（ＶＭ）といい、乾量基準（ｄｒｙ−ｂａｓｅ）で表される。また、固定炭素とは、一般炭に含まれる炭素のうちの不揮発成分のことである。

発熱量（無水無灰基準）（ｋｃａｌ／ｋｇ）が５８００以上８４００未満の瀝青炭、亜瀝青炭および褐炭である一般炭は、コークス・ＰＣＩ（高炉への微粉炭吹込）用の原料炭などであって、ボイラ・電力用の石炭であり、表１において、Ｂ１，Ｂ２の石炭区分に属する瀝青炭、即ち、コークス用原料炭である強粘結炭や準強粘結炭よりも粘結性が劣っている。

（無灰炭）
本実施形態の石炭混合材に用いられる無灰炭は、石炭と溶剤とを混合および加熱して得られるスラリーから溶剤に可溶な石炭成分を抽出して得られるものであって、灰分が５重量％以下、好ましくは３重量％以下のもののことをいう。ここで「灰分」とは、石炭を８１５℃で加熱して灰化したときの残留無機物を意味し、その無機物は、ケイ酸、アルミナ、酸化鉄、石灰、マグネシア、アルカリ金属などである。また、無灰炭は、水分が皆無である。

無灰炭は、流動性、膨張性に優れており、粘結材として高い効果を示す。好適な無灰炭は、ＪＩＳＭ８８０１に規定されたギーセラープラストメータ法によるギーセラー流動性試験で確認される最高流動度（ｌｏｇＭＦ）が４．７８（Ｌｏｇｄｄｐｍ）以上のものである。また、固化温度が４５０℃を超えるものも無灰炭として好適である。

無灰炭の原料である石炭としては、特に制限はなく、抽出率の高い瀝青炭を用いてもよいし、より安価な劣質炭（亜瀝青炭、褐炭）を用いてもよい。そこで、本実施形態においては、無灰炭の原料として一般炭を用いている。一般炭を原料にして無灰炭を製造することで、石炭混合材の製造における一般炭の利用が拡大する。また、無灰炭の原料として一般炭を用いることで、一般炭の産地で無灰炭を製造し、この無灰炭と一般炭とで石炭混合材を製造するといったように、無灰炭の製造から石炭混合材の製造までを一貫して行うことが可能となる。

（無灰炭の製造方法）
ここで、無灰炭の製造方法について説明する。無灰炭の製造方法に用いられる無灰炭製造設備１００は、図１に示すように、製造工程の上流側から順に、石炭ホッパ１・溶剤タンク２、スラリー調製槽３、移送ポンプ４、予熱器５、抽出槽６、重力沈降槽７、および、溶剤分離器８・９を備えている。

無灰炭の製造方法は、抽出工程、分離工程、および、無灰炭取得工程を有する。以下、各工程について説明する。なお、本実施形態においては、無灰炭の原料として一般炭を用いている。

（抽出工程）
抽出工程は、石炭と溶剤とを混合して得られるスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出する（溶剤に溶解させる）工程である。この抽出工程は、図１中、スラリー調製槽３、予熱器５、および、抽出槽６で実施される。

原料である石炭が石炭ホッパ１からスラリー調製槽３に投入されるとともに、溶剤タンク２からスラリー調製槽３に溶剤が投入される。スラリー調製槽３に投入された石炭および溶剤は、攪拌機３ａで混合されて石炭と溶剤とからなるスラリーとなる。スラリー調製槽３にて調製されたスラリーは、移送ポンプ４によって、予熱器５に供給されて所定温度まで加熱された後、抽出槽６に供給され、攪拌機６ａで攪拌されながら所定温度で保持されて抽出が行われる。溶剤に可溶な石炭成分を抽出するための溶剤として、芳香族溶剤（水素供与性あるいは非水素供与性の溶剤）を好適に使用することができる。

（分離工程）
分離工程は、抽出工程で得られたスラリーを、例えば重力沈降法により、溶剤に可溶な石炭成分が溶解した溶液と、溶剤に不溶な石炭成分（溶剤不溶成分、例えば灰分）が濃縮した固形分濃縮液（溶剤不溶成分濃縮液）とに分離する工程である。この分離工程は、図１中、重力沈降槽７で実施される。抽出工程で得られたスラリーは、重力沈降槽７内で、重力にて、溶液としての上澄み液と、固形分濃縮液とに分離される。重力沈降槽７の上部の上澄み液は、溶剤分離器８へ送られるとともに、重力沈降槽７の下部に沈降した固形分濃縮液は溶剤分離器９へ送られる。

（無灰炭取得工程）
無灰炭取得工程は、分離工程で分離された溶液（上澄み液）から溶剤を蒸発分離して無灰炭（ＨＰＣ）を得る工程である。この無灰炭取得工程は、図１中、溶剤分離器８で実施される。重力沈降槽７で分離された溶液は、溶剤分離器８に供給され、溶剤分離器８内で上澄み液から溶剤が蒸発分離される。

溶液（上澄み液）から溶剤を分離する方法は、一般的な蒸留法、蒸発法などを用いることができる。上澄み液から溶剤を分離することで、実質的に灰分を含まない無灰炭（ＨＰＣ）を得ることができる。

無灰炭は、灰分をほとんど含まず、水分は皆無であり、原料石炭よりも高い発熱量を示す。さらに、製鉄用コークスの原料として特に重要な品質である軟化溶融性（流動性）が大幅に改善され、原料石炭が軟化溶融性を有しなくとも、得られた無灰炭（ＨＰＣ）は良好な軟化溶融性を有する。

なお、溶剤分離器９において、重力沈降槽７で分離された固形分濃縮液から溶剤を分離することで、灰分などを含む溶剤不溶成分が濃縮された副生炭（ＲＣ、残渣炭ともいう）を得ることができる。

（石炭混合材）
次に、本実施形態の石炭混合材について説明する。上述した一般炭を含む劣質原料（非粘結炭、微粘結炭、一般炭）は、コークス用原料炭である強粘結炭や準強粘結炭よりも粘結性が劣っている。そのため、劣質原料をコークス原料として使用する場合には、コークス用配合炭における強粘結炭の配合割合を高めることで、コークス用配合炭に求められる代表的な性状（揮発分、平均最大反射率、ギーセラー流動度）が適正な範囲に収まるようにする必要がある。つまり、コークス用配合炭における劣質原料の使用量を増やすのに伴って、高価な強粘結炭の使用量も増やす必要があるので、コークス原料のコストを低減させることができない。

また、コークス製造においては、実用化されている石油系粘結材を用いて粘結性を補填することが行われている。しかし、石油系粘結材は硫黄分が高く、コークス中に残留し、コークスに含まれる硫黄分を増加させる。一方、高炉にインプットされる硫黄分は制限されている。よって、コークス用配合炭への石油系粘結材の配合量は数％が限度とされている。そのため、コークス用配合炭に配合する劣質原料の量を増加させるのは容易ではない。

そこで、本実施形態の石炭混合材は、無灰炭と一般炭とを１：１〜１：５の重量比、より好ましくは１：３〜１：５の重量比で、加熱することなく混合してなる。このような重量比で、無灰炭と一般炭とを加熱することなく混合することで、混合後の混合炭のギーセラー流動度を、１．０（Ｌｏｇｄｄｐｍ）以上、より好ましくは１．５（Ｌｏｇｄｄｐｍ）以上とする。また、混合炭の平均最大反射率を０．７５（％）以上とする。なお、混合炭のギーセラー流動度や平均最大反射率は、それぞれ、混合炭に含まれる無灰炭及び一般炭の数値を加重平均した値を意味する。なお、混合炭のギーセラー流動度は４．０（Ｌｏｇｄｄｐｍ）未満が好ましく、さらには３．８（Ｌｏｇｄｄｐｍ）未満が好ましい。また、混合炭の平均最大反射率は１．２（％）未満が好ましく、さらには１．０（％）未満が好ましい。これにより、得られる石炭混合材の性状は、表２においてＢ〜Ｄの区分に属する、一般的な強粘結炭（一般強粘）または準強粘結炭の性状と同等となる。

ここで、一般的な強粘結炭（一般強粘）または準強粘結炭の性状は、揮発分が２０〜３３（質量％）、平均最大反射率が０．８〜１．３（％）、ギーセラー流動度が１．５〜４．０（Ｌｏｇｄｄｐｍ）である。なお、平均最大反射率（％）は、日本工業規格（ＪＩＳＭ８８１６：１９９２）で規定される式に基づいて算出される。

上述したように、無灰炭は流動性、膨張性に優れており、粘結材として高い効果を示す。そのため、無灰炭と一般炭とを加熱することなく混合することで、良質な強粘結炭並みの粘結性を持った混合炭を得ることができる。そして、無灰炭と一般炭とを１：１〜１：５の重量比で、加熱することなく混合することで、混合後の混合炭のギーセラー流動度が１．０（Ｌｏｇｄｄｐｍ）以上となり、平均最大反射率が０．７５（％）以上となる。これにより、一般的な強粘結炭（一般強粘）や準強粘結炭と同等の性状を持った石炭混合材を得ることができる。この石炭混合材を強粘結炭の代わりにコークス原料として使用することで、コークス製造における強粘結炭の使用量を低減させることができるとともに、コークス用配合炭に含まれる一般炭の量を増加させることができる。また、無灰炭は硫黄分が一般炭並みであるので、コークス用配合炭への無灰炭の配合量には硫黄分による制限がない。よって、無灰炭と一般炭とを加熱することなく混合してなる石炭混合材をコークス原料として使用することで、コークス用配合炭に配合可能な劣質原料の量を増加させることができる。これにより、コークス原料のコストを低減させることができる。無灰炭と一般炭との混合は、加熱手段により外部から熱を加えずに行なわれる。また、配合される石炭自体が熱を持っている場合もあり、混合時の温度は、おおよそ１００℃未満、６０℃未満等にすることができる。

また、無灰炭と一般炭とは、混合時または混合前において、粗粉砕されている。ここで、粗粉砕とは、粒径が２０ｍｍ以下となるように粉砕することをいう。無灰炭と一般炭とは、粉砕機に同時に投入されて粗粉砕されながら加熱されることなく混合されてもよいし、別々に粉砕機に投入されてそれぞれ粗粉砕された後に、適正な混合比となるように混炭機に投入されて加熱されることなく混合されてもよい。なお、無灰炭と一般炭とを粉砕機に同時に投入して粗粉砕しながら混合した方が、両者がより均一に混ざり合うので、無灰炭が一般炭の粒子の周囲に密着しやすくなる。なお、石炭の粒径が２０ｍｍ以下であるか否かなど石炭の粒径を検証する場合には、例えば、ＪＩＳＡ１１０２に規定されたふるい分け試験を用いる。

無灰炭は一般炭よりも粉砕されやすい傾向がある。一般的に、微粉砕された石炭は発塵しやすくなる。また、一般的に、微粉砕された石炭は、低温酸化が進行しやすくなるので、酸化発熱により自然発火することが懸念される。そこで、無灰炭と一般炭とを粗粉砕することで、混合時に両者が均一に混ざり合い、無灰炭が一般炭の粒子の周囲に密着するようになる。これにより、発塵や低温酸化が抑制されるので、石炭混合材を安定的に保管したり輸送したりすることができる。また、粘結性が低い一般炭の粒子の周囲に、粘結性が高い無灰炭が密着することで、無灰炭による粘結効果が高まるので、石炭混合材の粘結性を高めることができる。

なお、石炭混合材は、コークス用原料炭として使用される際に、コークス炉に付随する粉砕機により、一般的なコークス用配合炭の粒度（粒径が３ｍｍ以下のものが占める割合が全体の８０重量％程度）に粉砕されることとなる。

また、上述したように、無灰炭の原料である石炭は、一般炭である。一般炭が原料の無灰炭と一般炭とを加熱することなく混合してなる石炭混合材をコークス原料として使用することで、コークス用配合炭に含まれる一般炭の量がさらに増加するので、コークス原料のコストをさらに低減させることができる。また、一般炭の産地で無灰炭を製造し、この無灰炭と一般炭とで石炭混合材を製造するといったように、無灰炭の製造から石炭混合材の製造までを一貫して行うことで、輸送コストなどを抑えることができるので、製造コストを低減させることができる。

なお、無灰炭の製造から石炭混合材の製造までを、一般炭の産地において一貫して行う場合、無灰炭の製造において副産物として得られる副生炭を、現地の発電所の燃料や無灰炭製造プロセスにおける燃料として使用することが好ましい。副産物である副生炭を燃料として有効利用することで、無灰炭の製造コスト、ひいては石炭混合材の製造コストを下げることができる。

（混合比評価）
次に、代表的な４種類の一般炭Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうちの１種と、無灰炭とを加熱することなく混合した場合に予想される石炭混合材の性状から、無灰炭と一般炭との混合比（重量比）について評価した。石炭混合材の性状は、表２の強粘結炭（一般強粘）または準強粘結炭の性状（区分Ｂ〜Ｄの性状）を目標とし、ギーセラー流動度が１．０（Ｌｏｇｄｄｐｍ）以上で、平均最大反射率が０．７５（％）以上となるようにした。

まず、製造した無灰炭と一般炭とを、貯炭場もしくはサイロから搬送し、粉砕機に同時に投入して、粒径が２０ｍｍ以下となるように粗粉砕しながら加熱することなく、常温（２５℃程度）状態で混合した。または、無灰炭と一般炭とを別々に粉砕機に投入して、粒径が２０ｍｍ以下となるように粗粉砕した後に、適正な混合比となるようにそれぞれを混炭機に投入して加熱することなく混合した。そして、代表的な４種類の一般炭Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうちの１種と、無灰炭とを加熱することなく混合した場合に予想される、コークス用原料炭としての代表的な分析値（揮発分、平均最大反射率、ギーセラー流動度）を算出することで、目標とする性状を満たす混合比について評価した。無灰炭および４種類の一般炭Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの性状を表３にそれぞれ示す。

まず、混合比（重量比）を１：１〜１：２０の間で６段階に変えて、無灰炭と一般炭Ａとを加熱することなく混合し、性状を評価した。その結果を表４に示す。

混合比（重量比）が１：１では、平均最大反射率およびギーセラー流動度は目標範囲内となったが、揮発分は目標範囲の上限値である３３％を上回った。混合比（重量比）が１：３〜１：５では、ギーセラー流動度は目標範囲内となったが、揮発分は目標範囲の上限値である３３％を上回り、平均最大反射率は目標範囲の下限値である０．８％を下回った。混合比（重量比）が１：８では、揮発分は目標範囲の上限値である３３％を上回り、平均最大反射率およびギーセラー流動度は目標範囲の下限値を下回った。混合比（重量比）が１：１０〜１：２０では、揮発分は目標範囲内であったが、平均最大反射率およびギーセラー流動度は目標範囲の下限値を下回った。以上から、１：１の混合比（重量比）が良好であると判断した。

次に、混合比（重量比）を１：１〜１：２０の間で６段階に変えて、無灰炭と一般炭Ｂとを加熱することなく混合し、性状を評価した。その結果を表５に示す。

混合比（重量比）が１：１では、平均最大反射率およびギーセラー流動度は目標範囲内となったが、揮発分は目標範囲の上限値である３３％を上回った。混合比（重量比）が１：３では、揮発分、平均最大反射率、ギーセラー流動度のすべてが目標範囲内の値となった。混合比（重量比）が１：５〜１：２０では、揮発分および平均最大反射率は目標範囲内の値となったが、ギーセラー流動度は目標範囲の下限値である１．５（Ｌｏｇｄｄｐｍ）を下回った。ただし、混合比（重量比）が１：５では、ギーセラー流動度は１．０（Ｌｏｇｄｄｐｍ）以上であった。以上から、１：３の混合比（重量比）が最適であり、１：１と１：５の混合比（重量比）が良好であると判断した。

次に、混合比（重量比）を１：１〜１：２０の間で６段階に変えて、無灰炭と一般炭Ｃとを加熱することなく混合し、性状を評価した。その結果を表６に示す。

混合比（重量比）が１：１では、平均最大反射率およびギーセラー流動度は目標範囲内となったが、揮発分は目標範囲の上限値である３３％を上回った。混合比（重量比）が１：３〜１：２０では、ギーセラー流動度は目標範囲内となったが、揮発分は目標範囲の上限値である３３％を上回り、平均最大反射率は目標範囲の下限値である０．８％を下回った。ただし、混合比（重量比）が１：３と１：５とでは、平均最大反射率は０．７５（％）以上であった。以上から、１：１〜１：５の混合比（重量比）が良好であると判断した。

次に、混合比（重量比）を１：１〜１：２０の間で６段階に変えて、無灰炭と一般炭Ｄとを加熱することなく混合し、性状を評価した。その結果を表７に示す。

混合比（重量比）が１：１では、平均最大反射率およびギーセラー流動度は目標範囲内となったが、揮発分は目標範囲の上限値である３３％を上回った。混合比（重量比）が１：３〜１：５では、揮発分、平均最大反射率、ギーセラー流動度のすべてが目標範囲内の値となった。混合比（重量比）が１：８〜１：２０では、揮発分および平均最大反射率は目標範囲内となったが、ギーセラー流動度は目標範囲の下限値である１．５（Ｌｏｇｄｄｐｍ）を下回った。ただし、混合比（重量比）が１：８と１：１０では、ギーセラー流動度は１．０（Ｌｏｇｄｄｐｍ）以上であった。以上から、１：１〜１：５の混合比（重量比）が最適であり、１：８と１：１０の混合比（重量比）が良好であると判断した。

以上から、一般的な強粘結炭（一般強粘）または準強粘結炭と性状が同等となる無灰炭と一般炭との混合比は、１：１〜１：５の重量比、より好ましくは１：３〜１：５の重量比であると判断した。

なお、上記の評価は、無灰炭よりも一般炭の重量を多くして行っているが、一般炭よりも無灰炭の重量を多くした場合には、ギーセラー流動度および揮発分が増加、過剰になり、目標の性状を大きく逸脱するため、石炭混合材としての効果は期待できない。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態では、無灰炭と一般炭とを１：１〜１：５の重量比で、加熱することなく混合して石炭混合材とする。無灰炭は流動性、膨張性に優れており、粘結材として高い効果を示す。そのため、無灰炭と一般炭とを加熱することなく混合することで、良質な強粘結炭並みの粘結性を持った混合炭を得ることができる。そして、無灰炭と一般炭とを１：１〜１：５の重量比で、加熱することなく混合することで、混合後の混合炭のギーセラー流動度が１．０（Ｌｏｇｄｄｐｍ）以上となり、平均最大反射率が０．７５（％）以上となる。これにより、一般的な強粘結炭や準強粘結炭と同等の性状を持った石炭混合材を得ることができる。この石炭混合材を強粘結炭の代わりにコークス原料として使用することで、コークス製造における強粘結炭の使用量を低減させることができるとともに、コークス用配合炭に含まれる一般炭の量を増加させることができる。具体的には、コークス用配合炭への石炭混合材の配合量は、コークス用配合炭全体の１０質量％〜５０質量％が良く、好ましくは２０質量％〜３０質量％が良い。無灰炭を単独で添加材として用いる場合、配合炭の性状に応じて適正量を調整する必要があったが、本発明の石炭混合材は、石炭と無灰炭の適当量が予め配合されたものであるため、コークス配合炭に対して容易に適当量を添加配合することができる。また、無灰炭は硫黄分が一般炭並みであるので、コークス用配合炭への無灰炭の配合量には硫黄分による制限がない。よって、無灰炭と一般炭とを加熱することなく混合してなる石炭混合材をコークス原料として使用することで、コークス用配合炭に配合可能な劣質原料の量を増加させることができる。これにより、コークス原料のコストを低減させることができる。

また、無灰炭と一般炭とが粗粉砕されている。無灰炭は一般炭よりも粉砕されやすい傾向がある。一般的に、微粉砕された石炭は発塵しやすくなる。また、一般的に、微粉砕された石炭は、低温酸化が進行しやすくなるので、酸化発熱により自然発火することが懸念される。そこで、無灰炭と一般炭とを粗粉砕することで、混合時に両者が均一に混ざり合い、無灰炭が一般炭の粒子の周囲に密着するようになる。これにより、発塵や低温酸化が抑制されるので、石炭混合材を安定的に保管したり輸送したりすることができる。また、粘結性が低い一般炭の粒子の周囲に、粘結性が高い無灰炭が密着することで、無灰炭による粘結効果が高まるので、石炭混合材の粘結性を高めることができる。

また、無灰炭の原料である石炭が一般炭である。一般炭が原料の無灰炭と一般炭とを加熱することなく混合してなる石炭混合材をコークス原料として使用することで、コークス用配合炭に含まれる一般炭の量がさらに増加するので、コークス原料のコストをさらに低減させることができる。また、一般炭の産地で無灰炭を製造し、この無灰炭と一般炭とで石炭混合材を製造するといったように、無灰炭の製造から石炭混合材の製造までを一貫して行うことで、輸送コストなどを抑えることができるので、製造コストを低減させることができる。

（本実施形態の変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１石炭ホッパ
２溶剤タンク
３スラリー調製槽
３ａ攪拌機
４移送ポンプ
５予熱器
６抽出槽
６ａ攪拌機
７重力沈降槽
８，９溶剤分離器
１００無灰炭製造設備

Claims

石炭の溶剤抽出物であり、灰分が５重量％以下で、水分が皆無である無灰炭と、発熱量（無水無灰基準）（ｋｃａｌ／ｋｇ）が５８００以上８４００未満の石炭である一般炭と、を１：１〜１：５の重量比で、加熱することなく混合してなり、混合後の混合炭のギーセラー流動度が１．０（Ｌｏｇｄｄｐｍ）以上１．８（Ｌｏｇｄｄｐｍ）未満であり、平均最大反射率が０．７５（％）以上であることを特徴とする石炭混合材。
前記無灰炭と前記一般炭とが粗粉砕されたものであることを特徴とする請求項１に記載の石炭混合材。
前記無灰炭の原料である前記石炭が一般炭であることを特徴とする請求項１又は２に記載の石炭混合材。