JP6323050B2 - Coking coal for coke production and method for producing coke - Google Patents

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Description

本発明は、コークス製造用成型炭及びこのコークス製造用成型炭を用いたコークスの製造方法に関し、詳細には、粘結炭と非微粘結炭を混合して得られる配合炭を成型して製造されるコークス製造用成型炭、及びこの成型炭を用いたコークスの製造方法に関する。   The present invention relates to a coking coal for producing coke and a method for producing coke using the coking coal for producing coke, and more specifically, by molding a blended coal obtained by mixing caking coal and non-caking coal. The present invention relates to a coking coal for producing coke and a method for producing coke using the coal.

製鉄用コークスは、石炭の粉砕物、又は石炭の粉砕物に石炭の粉砕物をブリケット又はペレットに成型した成型物を添加してコークス炉に装入し、コークス炉内において高温で乾留することにより製造される。コークスは、製鉄時の高炉内において粉化すると、高炉内の通気性を悪化させることから、高い強度を有することが望ましく、そのためにはコークス原料中に一定の割合以上の粘結炭を含有させることが必要となる。しかし、粘結炭は、埋蔵量及び産出地が限られており、また、一般に高価であることから、粘結炭の入手が困難となってきているという問題点があると共に、粘結炭の使用割合の増大は、コークス原材料費の観点から問題がある。   Coke for iron making is added to a pulverized coal, or a coal pulverized product molded into briquettes or pellets, charged into a coke oven, and dry-distilled at a high temperature in the coke oven. Manufactured. When coke is pulverized in the blast furnace at the time of iron making, it deteriorates the air permeability in the blast furnace, so it is desirable to have high strength. For that purpose, coke raw material contains a certain amount or more of caking coal. It will be necessary. However, caking coal is limited in reserves and origin, and is generally expensive, so it has become difficult to obtain caking coal. The increase in the usage rate is problematic from the viewpoint of coke raw material costs.

これに対して、粘結炭に比べて粘結性の劣る非微粘結炭(劣質炭とも呼ぶこともある)は粘結炭に比べて埋蔵量が豊富であり、粘結炭より安価に入手できることから、コークスの強度を維持しながら非微粘結炭をより多く配合する検討が従来より行われてきた。なかでも、コークス製造時に使用する原料に成型炭を一部配合してコークス炉で乾留する方法は、非微粘結炭を多く使用でき、また、コークスの製造過程において、成型炭が膨張して周囲の粉炭部分を圧密化して、コークス化性を高める方法として有用である。   In contrast, non-slightly caking coal (sometimes called inferior coal), which has poor caking properties compared to caking coal, is richer in reserves than caking coal and is cheaper than caking coal. Since it can be obtained, studies have been conventionally conducted to add more non-slightly caking coal while maintaining the strength of coke. Above all, the method of blending a part of coking coal into the raw material used at the time of coke production and dry distillation in a coke oven can use a lot of non-slightly caking coal, and the coking coal expands during the coke production process. It is useful as a method for consolidating the surrounding pulverized coal to enhance coking properties.

例えば、特許文献1には、成型原料炭とバインダーとで強度の異なる成型炭を粉炭と共にコークス炉に装入してコークスを製造する方法が記載されており、この方法によれば、成型炭配合率が50%以上の高い添加率であっても、成型炭の粒径のばらつきによって、かさ密度低下にともなうコークス強度低下を抑制できることが記載されている。   For example, Patent Document 1 describes a method for producing coke by charging coking coal having different strengths between raw material coal and a binder together with pulverized coal into a coke oven. It is described that even when the rate is a high addition rate of 50% or more, a reduction in coke strength due to a reduction in bulk density can be suppressed by variation in the particle size of the coal.

また、特許文献2には、非微粘結炭を少なくとも一部含むように配合した原料炭を粉砕後、表面水分が実質無くなるまで乾燥し、その乾燥中又は乾燥直後に境界分級点を0.2〜0.4mmの範囲に調整して分級された瀝青物のバインダーを混練してブリケット化したのち、該ブリケットを上記の残留粗粉炭に混合するコークス用原料炭の事前調整法が記載されている。   Further, Patent Document 2 discloses that after the raw coal blended so as to contain at least a part of non-slightly caking coal is pulverized and dried until the surface moisture is substantially eliminated, the boundary classification point is set to 0. during or immediately after the drying. A preliminary adjustment method for coking coal for coke is described in which a binder of bituminous material classified and adjusted to a range of 2 to 0.4 mm is kneaded and then briquetted, and then the briquette is mixed with the above residual coarse coal. Yes.

特許文献3には、石炭を事前に乾燥してコークス炉に装入する場合において、発塵やキャリーオーバー防止を図り、偏析を抑制しつつ、コークス炉内での装入密度を適切な範囲に制御するために、原料石炭を乾燥して、0.3mm以下の粒子を40〜95質量%含有する微粉炭とそれ以外の粗粒炭に分級して、その微粉炭にバインダーを添加して、横溝状や波板状の形状に成型する方法が記載されている。   In Patent Document 3, when coal is dried in advance and charged into a coke oven, dust generation and carryover are prevented and segregation is suppressed while keeping the charging density in the coke oven within an appropriate range. In order to control, the raw coal is dried, classified into pulverized coal containing 40 to 95% by mass of particles of 0.3 mm or less and other coarse coal, a binder is added to the pulverized coal, A method of forming into a lateral groove shape or a corrugated shape is described.

特開昭57−80480号公報JP-A-57-80480 特開平10−130653号公報JP-A-10-130653 特開2007−284557号公報JP 2007-284557 A

コークス炉の製造の流れとしては、図5に示すように、貯炭場に原料となる石炭を積み込み、それらを配合設備で原料の石炭を配合し、分級や粉砕をして粉炭としたのち、それらをベルトコンベアで運び、ベルトコンベアから下部にある石炭塔に投入する。石炭塔は隣接して複数並んでおり、ベルトコンベアを移動させることで、各石炭塔に投入される。図1にも示すように、成型炭をコークス製造用の原料として製造する場合は、粉炭の一部を取り出し、混練機にバインダーを添加して混練し、成型機で成型炭としたのち、この成型炭と残りの粉炭とを共にベルトコンベアで運搬して、ベルトコンベアから下部にある石炭塔に投入する。   As shown in Fig. 5, the coke oven manufacturing flow is as follows. After loading coal as a raw material into a coal storage, blending the raw material coal in a blending facility, classifying and pulverizing it into pulverized coal, Is transported by a belt conveyor and put into the coal tower at the bottom from the belt conveyor. A plurality of coal towers are arranged adjacent to each other, and are moved into each coal tower by moving the belt conveyor. As shown in FIG. 1, when producing coal as a raw material for coke production, a part of the pulverized coal is taken out, a binder is added to the kneader and kneaded, and the coal is made into coal using a molding machine. Both the cast charcoal and the remaining pulverized coal are transported by a belt conveyor, and put into the coal tower at the lower part from the belt conveyor.

そして、図6に示すように、石炭塔の内部にある石炭を石炭塔の下に配置された装入車に投入して、装入車から複数の炭化室を有するコークス炉の各炭化室に原料炭が一度に導入される。通常、各炭化室の上部には装入車からの石炭装入口が複数箇所設けられており、装入車にもその石炭装入口の位置に対応する箇所に石炭塔からの受け入れ口がある。炭化室で乾留され生成されたコークスは押出機(図示せず)で押し出され、消火塔で消火された後、コークワーフ(図示せず)に落とされて製品コークスとなる。   And as shown in FIG. 6, the coal inside a coal tower is thrown into the charging vehicle arrange | positioned under the coal tower, and each carbonization chamber of the coke oven which has a plurality of carbonization chambers from a charging vehicle is carried out. Coking coal is introduced at once. Usually, a plurality of coal inlets from the charging vehicle are provided in the upper part of each carbonization chamber, and the charging vehicle also has a receiving port from the coal tower at a location corresponding to the position of the coal charging inlet. The coke produced by carbonization in the carbonization chamber is extruded by an extruder (not shown), extinguished by a fire extinguisher, and then dropped into a coke wharf (not shown) to become product coke.

図6に示すように、ベルトコンベアから石炭塔に原料炭(成型炭、粉炭の混合物)が投入されると、原料炭は石炭塔内部で山積みとなる。   As shown in FIG. 6, when raw coal (mixed coal and pulverized coal) is input from the belt conveyor to the coal tower, the raw coal is piled up inside the coal tower.

石炭塔内部の原料炭の山に成型炭が上から投入されると、成型炭の形状によっては、成型炭の偏析(成型炭と粉炭との配合割合が不均一となる現象)や割れが生じる。その結果、コークス炉の炭化室内で成型炭と粉炭が均質に混合されず、炭化室から抜き出される製品コークスの品質(目的とする強度)にバラつきが発生する問題があった。   When coal is introduced into the pile of raw coal inside the coal tower from above, segregation of the coal (a phenomenon in which the blending ratio of coal and pulverized coal becomes uneven) and cracking occur depending on the shape of the coal. . As a result, there has been a problem in that the quality (target strength) of the product coke extracted from the carbonization chamber is not uniform because the coal and pulverized coal are not uniformly mixed in the carbonization chamber of the coke oven.

特に、上記特許文献3に記載された成型炭の形状(マセック型、タマゴ型)であると、原料炭の山の斜面を転がりやすく、成型炭が偏析するという問題がわかった。また、板状の成型炭(横溝状や波板状等の板状)では、粉炭とともにコークス炉に装入した際に目標とする嵩密度とならず、ひいてはコークスの生産性を満足させることができないという問題が生じる場合がある。   In particular, it has been found that the shape of the coal (Macek type, egg type) described in Patent Document 3 is easy to roll on the slopes of the raw coal, and the coal is segregated. In addition, in the case of plate-shaped cast charcoal (plate shape such as a lateral groove shape or corrugated plate shape), when it is charged into a coke oven together with pulverized coal, the target bulk density is not satisfied, and as a result, the coke productivity can be satisfied. The problem of not being able to occur may occur.

そこで、この発明は、原料炭として粉炭と成型炭を用いたコークス製造時に、石炭塔内部での偏析を抑制できるコークス製造用成型炭及びその成型炭を使用したコークスの製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a coking coal for producing coke that can suppress segregation inside the coal tower during coke production using powdered coal and coal as raw coal, and a method for producing coke using the coal. Objective.

本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、成型炭に柱状の突出部を設けることで、その突出部により偏析の主要因である転がりを抑制できる機能を持つことを見出した。また、その成型炭と粉炭とを混合した原料を用いてコークスを製造した場合、コークス炉内でより均質に成型炭が混合されることにより、得られるコークスの品質を向上させうることを見出した。即ち、本発明の要旨は以下の[1]〜[10]にある。
[1]原料炭にバインダーを添加して混練し、成型して得られるコークス製造用の成型炭であって、該成型炭の本体に少なくとも1つの突出部が形成されたコークス製造用成型炭。
[2]前記突出部の形状が柱状である[1]に記載のコークス製造用成型炭。
[3]前記突出部が前記成型炭の本体の長径方向の延長線上に突出して形成される[1]又は[2]に記載のコークス製造用成型炭。
[4]該成型炭の本体と突出部との接合部が、曲率半径が1mm以上の曲面で接合されている[1]〜[3]のいずれか1項に記載のコークス製造用成型炭。
[5]前記成型炭のアスペクト比が1.1以上3.0以下である[1]〜[4]のいずれか1項に記載のコークス製造用成型炭。
[6]前記成型炭の厚さが10〜50mmである[1]〜[5]のいずれか1項に記載のコークス製造用成型炭。
[7]前記原料炭が粉炭であって、かつ該原料炭が粘結炭と非微粘結炭を含む[1]〜[6]のいずれか1項に記載のコークス製造用成型炭。
[8]前記原料炭中の前記粘結炭の配合量が10〜40重量%、前記非微粘結炭の配合量が85〜60重量%である[7]に記載のコークス製造用成型炭。
[9]前記成型炭中の水分量が0.1〜15重量%である[1]〜[8]のいずれか1項に記載のコークス製造用成型炭。
[10]前記[1]〜[9]のいずれか1項に記載の成型炭とコークス製造用の粉炭とを混合した後、コークス炉に装入し、乾留してコークスを製造するコークスの製造方法。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that by providing a columnar protrusion on the coal, the protrusion has a function of suppressing rolling, which is a main factor of segregation. It was. Moreover, when coke was manufactured using the raw material which mixed the coal and pulverized coal, it discovered that the quality of the obtained coke could be improved by mixing coal more uniformly in a coke oven. . That is, the gist of the present invention is the following [1] to [10].
[1] Coking coal for coke production obtained by adding a binder to raw coal and kneading and molding the coking coal, wherein at least one protrusion is formed on the main body of the molding coal.
[2] The coking coal for forming coke according to [1], wherein the protruding portion has a columnar shape.
[3] The coking coal for coke production according to [1] or [2], wherein the protruding portion is formed to protrude on an extension line in a major axis direction of the main body of the forming charcoal.
[4] The coking coal for forming coke according to any one of [1] to [3], wherein a joint portion between the main body and the protruding portion of the charcoal is joined by a curved surface having a curvature radius of 1 mm or more.
[5] The coking coal for coke production according to any one of [1] to [4], wherein an aspect ratio of the forming coal is 1.1 or more and 3.0 or less.
[6] The coal for producing coke according to any one of [1] to [5], wherein the thickness of the coal is 10 to 50 mm.
[7] The coking coal for coke production according to any one of [1] to [6], wherein the raw coal is pulverized coal and the raw coal includes caking coal and non-caking coal.
[8] The coking coal for coke production according to [7], wherein a blending amount of the caking coal in the raw coal is 10 to 40% by weight and a blending amount of the non-slightly caking coal is 85 to 60% by weight. .
[9] The coal for producing coke according to any one of [1] to [8], wherein the amount of water in the coal is 0.1 to 15% by weight.
[10] Production of coke in which coking coal according to any one of [1] to [9] and pulverized coal for producing coke are mixed, and then charged into a coke oven and subjected to dry distillation to produce coke. Method.

この発明により、原料炭として粉炭と成型炭を用いて製造されたコークス製造用成型炭は、所定の形状を有するので、石炭塔内部での偏析を抑制することができる。そして、そのコークス製造用成型炭を用いることにより、コークス炉内でより均質に成型炭を混合させることができ、得られるコークスの品質を向上させることができる。
また、成型炭を所定の形状とすることにより、更に成型性が良好であり、物理的強度も良好な成型炭を得ることができる。
According to this invention, the coking coal for coke production manufactured using powdered coal and coking coal as raw coal has a predetermined shape, so that segregation inside the coal tower can be suppressed. By using the coking coal for producing coke, the coking coal can be mixed more uniformly in the coke oven, and the quality of the obtained coke can be improved.
Moreover, by making the coal char into a predetermined shape, it is possible to obtain a coal char that has better moldability and good physical strength.

成型炭装入法の設備フロー図。Equipment flow chart of the charcoal charging method. 本発明の成型炭の一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the forming charcoal of this invention. 本発明の成型炭の一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the forming charcoal of this invention. 実施例で用いる原料炭の山の模式図。The schematic diagram of the pile of raw coal used in the Example. コークスを製造するためのフロー(製造過程)の一例を示すフロー図。The flowchart which shows an example of the flow (manufacturing process) for manufacturing coke. 従来の成型炭を用いて石炭塔に原料炭が入れられた際の、コークス炉の押し出し機の押し出し方向に対して垂直の水平方向から見た、石炭塔、装入車並びに炭化室の横断面の模式図。Cross section of the coal tower, charging car and carbonization chamber as seen from the horizontal direction perpendicular to the extrusion direction of the coke oven extruder when the raw coal was put into the coal tower using conventional coal FIG. 比較例1で用いた成型炭の形状(マセック型)を示す正面図、側面図及び底面図。The front view, side view, and bottom view which show the shape (Macek type) of the forming charcoal used in the comparative example 1. FIG.

本発明において「成型原料炭」とは、成型炭の原料として用いる原料炭を意味する。また、「コークス原料炭」とは、コークスの原料として用いる原料炭を意味し、成型炭以外の原料炭のみを意味する場合と、成型炭以外の原料炭及び成型炭の混合原料を意味する場合がある。なお、単に「原料炭」という場合は、成型原料炭、コークス原料炭の何れか又は双方の意味を包含する。   In the present invention, “forming raw coal” means raw coal used as a raw material for forming coal. “Coke coking coal” means coking coal used as a raw material for coke, meaning only raw coal other than formed coal, and mixed raw material other than formed coal and formed coal There is. In addition, the term “coking coal” simply includes the meaning of either or both of forming raw coal and coke raw coal.

この発明は、成型原料炭にバインダーを添加して混練し、成型して得られるコークス製造用の成型炭についての発明である。より詳細には、成型原料炭として、粘結炭及び非微粘結炭を混合して得られる配合炭を用い、これにバインダーを添加して混練し、成型して得られるコークス製造用成型炭ならびにその成型炭を使ったコークスの製造方法についての発明である。
本発明のコークス製造用成型炭は、その原料(以下、「成型炭原料」という場合がある。)として成型原料炭およびバインダーを必須とし、粘結材やその他成分を任意に用いることができる。
This invention is an invention about coking coal for coke production obtained by adding a binder to molding raw coal, kneading and molding. More specifically, as a forming raw coal, a blended coal obtained by mixing caking coal and non-slightly caking coal, a binder is added to this, kneaded, and molded to obtain coking coal. And a method for producing coke using the coal.
The coking coal for producing coke of the present invention essentially comprises molding raw coal and a binder as its raw material (hereinafter sometimes referred to as “coking coal raw material”), and a caking additive and other components can be arbitrarily used.

[成型原料炭]
本発明のコークス製造用成型炭の前記成型原料炭は限定されないが、主成分(主原料)は粉炭であり、かつ粘結炭と非微粘結炭を含む配合炭である。
前記粉炭とは粉状の石炭を意味し、通常、粒径が3mm以下の石炭粒子を70〜90重量%程度の範囲で含有する、粉砕された石炭を意味する。
前記粘結炭とは、加熱したときに軟化溶融する性質(粘結性)をもつ石炭をいう。
コークスの原料として、この粘結炭を用いるのは、コークスは、製鉄時における高炉内の充填層の圧力に耐えて高い空隙率を保つのに十分な強度が必要であるとともに、微粉の発生を抑制しうる高い耐摩耗性が必要であり、この特性を付与するためである。
[Forming raw coal]
Although the said forming raw coal of the coking coal for coke manufacture of this invention is not limited, the main component (main raw material) is a pulverized coal, and is a combination coal containing caking coal and non-slightly caking coal.
The pulverized coal means pulverized coal, and usually means pulverized coal containing coal particles having a particle size of 3 mm or less in a range of about 70 to 90% by weight.
The caking coal refers to coal having a property (caking property) that softens and melts when heated.
This caking coal is used as a raw material for coke because coke needs to have sufficient strength to withstand the pressure of the packed bed in the blast furnace during iron making and to maintain a high porosity, and to generate fine powder. This is because high wear resistance that can be suppressed is necessary, and this characteristic is imparted.

前記非微粘結炭とは、単独では加熱しても粘結性を示さない、又は示してもその程度はごく僅かである石炭化度の低い石炭をいう。この非微粘結炭は世界的に粘結炭より産出量が多く、粘結炭より安価に入手することができる。
前記非微粘結炭の反射率は特に限定されないが、好ましくは0.80%以下であり、より好ましくは0.76〜0.50%であり、更に好ましくは0.75〜0.71%である。なお、非微粘結炭の反射率とは、ビトリニットの平均最大反射率であり、たとえば、JIS M8816で規定される方法(反射率測定方法)で測定することができる。
The said non-slightly caking coal means coal with a low degree of coalification which does not show caking property even if it heats alone, or the extent is very slight even if it shows. This non-caking coal has a higher yield than caking coal worldwide and can be obtained at a lower cost than caking coal.
Although the reflectance of the said non-slightly caking coal is not specifically limited, Preferably it is 0.80% or less, More preferably, it is 0.76-0.50%, More preferably, it is 0.75-0.71% It is. The reflectance of non-slightly caking coal is the average maximum reflectance of vitrinite, and can be measured, for example, by a method (reflectance measuring method) defined in JIS M8816.

また、前記非微粘結炭の最高流動度としては、特に限定されないが、好ましくは2.70〜0.90であり、より好ましくは2.40〜1.00である。非微粘結炭の最高流動度とは、石炭の流動性を評価する指標の一つであり、これにより石炭のコークス化性を評価することができる。最高流動度は、JIS M8801で規定される方法(ギーセラープラストメーター法)で測定することができる。なお、上述の数値範囲は本測定法で得られた数値を常用対数で換算した値(単位:Log ddpm(Log Dial Division Per Minute))である。   Moreover, although it does not specifically limit as a maximum fluidity of the said non-slightly caking coal, Preferably it is 2.70-0.90, More preferably, it is 2.40-1.00. The maximum fluidity of non-slightly caking coal is one of the indexes for evaluating the fluidity of coal, and thereby the coking property of coal can be evaluated. The maximum fluidity can be measured by a method defined by JIS M8801 (Gieseller Plastometer method). In addition, the above-mentioned numerical range is a value (unit: Log ddpm (Log Dial Division Per Minute)) obtained by converting a numerical value obtained by this measurement method into a common logarithm.

非微粘結炭の揮発分は特に限定されないが、好ましくは45重量%以下5重量%以上であり、より好ましくは40〜20重量%であり、特に好ましくは、38〜30重量%である。なお、揮発分とは、試料を900℃で7分間加熱したときの減量の試料に対する重量百分率を求め、これから同時に定量した水分を減じたものであり、たとえば、JIS M8812で規定される方法(揮発分定量方法)で測定することができる。   The volatile content of the non-slightly caking coal is not particularly limited, but is preferably 45% by weight or less and 5% by weight or more, more preferably 40 to 20% by weight, and particularly preferably 38 to 30% by weight. The volatile matter is a weight percentage obtained by obtaining a weight percentage with respect to a weight-reduced sample when the sample is heated at 900 ° C. for 7 minutes, and the moisture determined at the same time is reduced. For example, the volatile matter is a method defined by JIS M8812 (volatile It can be measured by a fraction determination method).

前記成型炭原料中の前記粘結炭の配合量は特に限定されないが、10〜40重量%が好ましく、15〜35重量%がより好ましい。また、前記成型炭原料中の前記非微粘結炭の配合量は85〜60重量%が好ましく、80〜65重量%がより好ましい。この範囲を外れる配合で成型された成型炭をコークスの原料として使用しても、コークス自体の強度が発現しにくくなる恐れがある。   Although the compounding quantity of the caking coal in the said forming coal raw material is not specifically limited, 10 to 40 weight% is preferable and 15 to 35 weight% is more preferable. Moreover, 85-60 weight% is preferable and the compounding quantity of the said non-slightly caking coal in the said forming coal raw material has more preferable 80-65 weight%. Even if coal char molded with a composition out of this range is used as a raw material for coke, the strength of the coke itself may be difficult to develop.

前記の通り、非微粘結炭は産出量が多く、安価に入手することができるため、コークスの原料として極力多く用いることが望ましいが、一方で非微粘結炭は粘結性に乏しいため、コークス原料中の含有量を増加させるとコークスの強度が低下する傾向がある。
コークス原料として非微粘結炭の使用比率を増大させる手法としては、成型炭の原料として高い含有割合で用いることによって達成することができる。更には、成型炭の原料として粘結材を添加することも効果的である。
As described above, non-slightly caking coal has a high yield and can be obtained at a low cost, so it is desirable to use it as much as possible as a raw material for coke, while non-slightly caking coal has poor caking properties. When the content in the coke raw material is increased, the strength of the coke tends to decrease.
As a method for increasing the usage ratio of non-slightly caking coal as a coke raw material, it can be achieved by using it at a high content ratio as a raw material for forming coal. Furthermore, it is also effective to add a caking additive as a raw material for the coal.

[粘結材]
粘結材としては、粘結炭と非微粘結炭とを接着できるものであれば特に限定されないが、通常は粉末状固体であり、具体的にはピッチ等が挙げられる。
前記成型炭原料中の前記粘結材の含有量は特に限定されないが、1重量%以上が好ましく、2重量%以上がより好ましい。粘結材の含有量が1重量%未満の場合は、成型炭の強度が低下する傾向がある。一方、粘結材の含有量の上限は、5重量%が好ましく、4重量%がより好ましい。粘結材の含有量が多過ぎると、コークスの生産性(歩留まり)が低下する傾向がある。
[Binder]
The caking material is not particularly limited as long as caking coal and non-slightly caking coal can be bonded, but is usually a powdered solid, and specifically includes pitch and the like.
The content of the binder in the raw coal is not particularly limited, but is preferably 1% by weight or more, and more preferably 2% by weight or more. When the content of the binder is less than 1% by weight, the strength of the coal has a tendency to decrease. On the other hand, the upper limit of the content of the binder is preferably 5% by weight, and more preferably 4% by weight. When there is too much content of a caking additive, there exists a tendency for productivity (yield) of coke to fall.

[バインダー]
バインダーとしては、粘結炭と非微粘結炭とを接着できるものであれば特に限定されないが、通常は液状であり、具体的にはコールタールが一般に用いられる。前記成型炭原料中の前記バインダーの含有量は特に限定されないが、3重量%以上が好ましく、4重量%以上がより好ましい。バインダーの含有量が3重量%未満の場合は、成型により得られる成型炭の強度が十分でない場合がある。一方、バインダーの含有量の上限は、8重量%が好ましく、7重量%がより好ましい。
[binder]
The binder is not particularly limited as long as it can adhere caking coal and non-caking caking coal, but is usually liquid, and specifically, coal tar is generally used. The content of the binder in the raw coal is not particularly limited, but is preferably 3% by weight or more, and more preferably 4% by weight or more. If the binder content is less than 3% by weight, the strength of the coal obtained by molding may not be sufficient. On the other hand, the upper limit of the binder content is preferably 8% by weight, more preferably 7% by weight.

[成型炭]
前記の成型炭(ブリケット)とは、原料炭の一部を成型して得たものであり、コークス原料炭と混合してコークス炉内へ装入される。コークス原料として成型炭を用いることによりコークスの強度が向上する主な理由は、以下の通りである。成型炭原料を成型することにより、石炭粒子間の間隔が狭くなり粘結性が向上する。また、コークス製造時に成型炭部の膨張性が増大することにより、周囲にある粉炭部の圧密化が促進され、粉炭部の粘結性も向上する。さらに、成型炭を製造する際に添加する粘結材により石炭の軟化溶融性が向上する。
本発明の成型炭は、図2に示すように、成型炭の本体に少なくとも1つの突出部が形成されていることを特徴とする。この突出部は、石炭塔内部でのコークス原料炭の山の斜面を転がり始めても、この突出部により偏析の主要因である転がりを抑制できる機能を持つ。
[Forming charcoal]
The above-mentioned briquette coal is obtained by molding a part of raw coal, mixed with coke raw coal and charged into a coke oven. The main reason why the strength of coke is improved by using coal as a coke raw material is as follows. By molding the raw coal raw material, the interval between the coal particles is reduced and the caking property is improved. Moreover, when the expansion property of the coal forming part is increased at the time of coke production, consolidation of the surrounding coal part is promoted, and the caking property of the coal part is improved. Furthermore, the softening and melting property of coal is improved by the caking additive added when producing the coal.
As shown in FIG. 2, the coal of the present invention is characterized in that at least one protrusion is formed on the body of the coal. Even if this protrusion begins to roll on the slope of the mountain of coke coking coal within the coal tower, the protrusion has a function of suppressing rolling, which is the main cause of segregation.

成型炭に突出部を設けることによりコークス原料炭の偏析を抑制できる要因としては、以下の機構が考えられる。その1つは、成型炭がコークス原料炭の斜面を転がり始めても、成型炭の突出部がコークス原料炭中に突き刺さることによって転がりが止まる機構である。他の1つは、成型炭に突出部を設けることにより、その重心が回転中心から外れるため、回転を繰り返すためのエネルギーが増大することによって転がりを止める機構である。
本発明の成型炭の形状を後述する通り更に最適化することにより、上記の機構による効果を一層向上させることが出来る。
The following mechanism can be considered as a factor which can suppress the segregation of coke raw material coal by providing a protrusion in the coal. One of them is a mechanism in which rolling stops when the protruding portion of the coal is stuck into the coke raw coal even when the coal begins to roll on the slope of the coke raw coal. The other one is a mechanism that stops rolling by increasing the energy for repeating the rotation because the center of gravity deviates from the center of rotation by providing a protrusion on the coal.
The effect of the above mechanism can be further improved by further optimizing the shape of the coal of the present invention as will be described later.

前記成型炭の本体は特に限定されないが、その大きさは、突出部の体積よりも大きい。本体形状は特に限定されないが、例えば、マセック型やタマゴ型、俵型、立方体、球体、直方体、円柱、円すいなどが挙げられる。好ましくは、成型加工のしやすさから、立方体、直方体、マセック型である。換言すれば、上記のような形状を有し、成型炭の50体積%以上を占める部分を本体とみなすことができる。   The main body of the charcoal is not particularly limited, but its size is larger than the volume of the protrusion. The shape of the main body is not particularly limited, and examples include a Macek type, an egg type, a saddle type, a cube, a sphere, a rectangular parallelepiped, a cylinder, and a cone. Preferably, they are a cube, a rectangular parallelepiped, and a Macek type because they are easy to mold. In other words, a portion having the above shape and occupying 50% by volume or more of the coal can be regarded as the main body.

前記突出部は、上記成型炭本体に少なくとも1つ形成されている。突出部の形状としては、特に限定されないが、円柱状等の柱状、球状、すい状などが挙げられる。生産性、突出部の強度、石炭塔内のコークス原料炭の山での転がり抑制の観点から、すい状、円柱状等の柱状などが好ましく、成型加工のしやすさや成型炭の転がりにくさの観点から、柱状、特に円柱状がより好ましい。   At least one protrusion is formed on the molded charcoal body. Although it does not specifically limit as a shape of a protrusion part, Column shape, such as a column shape, spherical shape, and a panicle shape, etc. are mentioned. From the viewpoint of productivity, the strength of the protrusions, and the suppression of rolling of the coke raw coal in the coal tower, columnar shapes such as conical and cylindrical shapes are preferred, and the ease of molding processing and the difficulty of rolling of coal From the viewpoint, a columnar shape, particularly a columnar shape is more preferable.

突出部の形成される箇所は限定されないが、前記成型炭の本体形状がすい状の場合は底面部に前記突出部が設けられるのが好ましく、前記成型炭の本体形状が柱状の場合は両端面部に前記突出部が設けられるのが好ましい。特に、前記突出部が、前記本体側面の延長線上に突出して形成されることが好ましい。ここで側面とは通常、成型炭の長径方向である。このような配置とすることにより、成型炭のアスペクト比、特に本体がすい状又は柱状の場合は、アスペクト比(軸方向と直角方向の長さに対する、軸方向の長さの比)が大きくなるので、より転がりにくくなる傾向がある。   The location where the protruding portion is formed is not limited, but it is preferable that the protruding portion is provided on the bottom surface when the shape of the main body of the charcoal is a pan, and both end portions when the main shape of the charcoal is a column shape. It is preferable that the protrusion is provided on the surface. In particular, it is preferable that the protruding portion protrudes on an extension line of the side surface of the main body. Here, the side surface is usually the major axis direction of the coal. By adopting such an arrangement, the aspect ratio of the charcoal, particularly when the main body is a pan or columnar shape, the aspect ratio (ratio of the length in the axial direction to the length in the direction perpendicular to the axial direction) increases. Therefore, it tends to be more difficult to roll.

前記のアスペクト比(本体がすい状又は柱状の場合は、(軸方向の長さ)/(軸方向と直角方向の長さ))は特に限定されないが、好ましくは1.1以上3.0以下であり、より好ましくは1.3以上2.0以下である。アスペクト比が大きくなるほど転がりにくくなるが、成型炭自体が大きくなるので、成型加工が困難となるおそれがある。また、アスペクト比が小さくなるほど転がりやすくなるが、突出部の成型加工がしやすくなる。   The aspect ratio (when the main body is a pan or columnar shape, (length in the axial direction) / (length in the direction perpendicular to the axial direction)) is not particularly limited, but preferably 1.1 or more and 3.0 or less. More preferably, it is 1.3 or more and 2.0 or less. As the aspect ratio increases, rolling becomes more difficult, but the molding charcoal itself increases, which may make molding difficult. Further, the smaller the aspect ratio is, the easier it is to roll, but the protruding portion is easier to mold.

また、前記突出部の長さは、前記本体の同じ方向の長さに対して、1/4以上が好ましく、1/3以上がより好ましい。一方、前記本体の同じ方向の長さに対する前記突出部の長さの上限は、3/4が好ましく、2/3がより好ましい。突出部が長くなるほど転がりにくくなるが、突出部が折れやすくなるおそれがある。一方、突出部が短くなるほど、突出部は折れにくくなるが、転がりやすくなる。   Further, the length of the protruding portion is preferably ¼ or more, and more preferably 3 or more with respect to the length of the main body in the same direction. On the other hand, the upper limit of the length of the protrusion with respect to the length of the main body in the same direction is preferably 3/4, and more preferably 2/3. Although it becomes difficult to roll, so that a protrusion part becomes long, there exists a possibility that a protrusion part may break easily. On the other hand, the shorter the protrusion, the harder it is to break, but it is easier to roll.

成型炭の厚さは特に限定されないが、好ましくは10〜50mmであり、より好ましくは25〜35mmである。成型炭の厚さが大きすぎると、成型加工時に成型機からの剥離性が低下する。一方、成型炭の厚さが小さすぎると、生産性が低下する。なお、成型炭の厚さは、成型炭の本体が球状の場合はその直径、すい状の場合はその底面の直径、柱状の場合はその端面の径を意味する。   The thickness of the charcoal is not particularly limited, but is preferably 10 to 50 mm, and more preferably 25 to 35 mm. If the thickness of the charcoal is too large, the peelability from the molding machine will be reduced during the molding process. On the other hand, if the thickness of the coal is too small, the productivity is lowered. In addition, the thickness of the charcoal means the diameter when the main body of the charcoal is spherical, the diameter of the bottom surface when it is pany, and the diameter of its end face when it is columnar.

成型炭の最長径は特に限定されないが、100mm以下が好ましく、80mm以下がより好ましい。成型炭の最長径が100mmを超える場合は、成型炭の強度が低下する傾向がある。一方、成型炭の最長径の下限は、前記した成型炭の厚さの下限に相当し、好ましい下限も同様である。   The longest diameter of the coal is not particularly limited, but is preferably 100 mm or less, and more preferably 80 mm or less. When the longest diameter of the charcoal exceeds 100 mm, the strength of the charcoal tends to decrease. On the other hand, the lower limit of the longest diameter of the coal is equivalent to the lower limit of the thickness of the coal, and the preferable lower limit is the same.

なお、上述の成型炭本体の形状と突出部の形状とを組合せた成型炭の全体としての形状としては、例えば、後述する実施例で成型したカギ型形状の成型炭(図2)などが具体的な例として挙げられる。また、必要に応じて、このカギ型形状の成型炭を2つ以上組み合わせた形状の成型炭(つまり、柱状の突出部が2つ以上ある形状の成型炭)などを使用してもよい。   In addition, as the shape of the whole of the formed charcoal that combines the shape of the above-described formed charcoal body and the shape of the protruding portion, for example, a key-shaped formed charcoal (FIG. 2) formed in an example described later is specifically exemplified. A typical example. Moreover, you may use the shaping | molding charcoal of the shape (namely, shaping | molding charcoal of a shape with two or more columnar protrusion parts) etc. which combined two or more of this key-shaped shaping | molding charcoal as needed.

本発明の成型炭は、成型炭本体と突出部とが接する部分が鋭角であるよりも、鈍角、すなわち90度以下であることが好ましい。成型炭本体と突出部とが接する部分が鋭角であると、成型炭本体と突出部との境界で割れが発生する傾向がある。当該接する部分の角度の上限は限定されないが、135度以下が好ましく、120度以下がより好ましい。当該接する部分の角度が大きすぎると、突出部がコークス原料炭中に突き刺さる効果が低減する傾向にある。   The charcoal of the present invention preferably has an obtuse angle, that is, 90 degrees or less, rather than an acute angle at the portion where the charcoal main body and the protruding portion are in contact. If the portion where the molded charcoal body and the protruding portion are in contact with each other has an acute angle, cracks tend to occur at the boundary between the molded charcoal main body and the protruding portion. The upper limit of the angle of the contact portion is not limited, but is preferably 135 degrees or less, and more preferably 120 degrees or less. If the angle of the contacting portion is too large, the effect of the protruding portion sticking into the coke raw coal tends to be reduced.

本発明の成型炭は、成型炭本体と突出部とが接する部分が直線的に(曲面を持たずに)接合された形状であるよりも、なだらかに接合されていることが好ましい(図3)。具体的には、曲率半径が好ましくは1mm以上、より好ましくは2mm以上、更に好ましくは5mm以上の曲面で接合されていることが好ましい。なお、このような接合形状は、成型炭本体と突出部とが接する接合部の全周にわたって形成されている必要は無く、好ましくは接合部の30%以上、より好ましくは接合部の50%以上、更に好ましくは接合部の70%以上である。成型炭本体と突出部とが接する部分が上記のようになだらかに接合されていることにより、成型炭本体と突出部との境界で割れが発生することが抑制される傾向がある。更には、加圧成型によって成型炭を製造する際に、圧力が部分的にかかることが抑制され、その結果、成型炭の物理的強度が良好となる傾向にある。   It is preferable that the charcoal of the present invention is gently joined rather than the shape in which the portion of the charcoal body and the projecting portion is joined linearly (without a curved surface) (FIG. 3). . Specifically, it is preferable that the curvature radius is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more, and still more preferably 5 mm or more. In addition, such a joint shape does not need to be formed over the entire circumference of the joint part where the molded charcoal body and the projecting part are in contact, preferably 30% or more of the joint part, more preferably 50% or more of the joint part More preferably, it is 70% or more of the joint. Since the portion where the molding charcoal main body and the protruding portion are in contact with each other as described above is gently joined, the occurrence of cracks at the boundary between the molding charcoal main body and the protruding portion tends to be suppressed. Furthermore, when producing coal by pressure molding, partial pressure is suppressed, and as a result, the physical strength of the coal tends to be good.

[成型炭の製造方法]
本発明の成型炭を製造する方法は限定されないが、まず、成型原料炭として、前記の粘結炭と非微粘結炭とを混練機で混合、混練する。この際、バインダーを加えることにより、成型炭原料が調整される。得られた成型炭原料を成型機で成型することにより、成型炭が得られる。なお、前記の粘結材は粘結炭と非微粘結炭とともにあらかじめ混合しておき、バインダーはその混合物に添加して使用されることが好ましい。
[Method of manufacturing coal charcoal]
Although the method for producing the coal coal of the present invention is not limited, first, the caking coal and the non-caking coal are mixed and kneaded with a kneader as the molding raw coal. Under the present circumstances, a shaping | molding charcoal raw material is adjusted by adding a binder. The obtained charcoal raw material is molded by a molding machine to obtain a charcoal. In addition, it is preferable that the said caking material is previously mixed with caking coal and non-fine caking coal, and a binder is added and used for the mixture.

上記の成型炭の成型方法は特に限定されないが、本発明の成型炭の形状が形成された金型や木枠、又は加圧成型機が用いられる。加圧成型機を使用すると、連続的に大量生産出来るだけでなく、大量の成型炭を一度にムラ無く圧密することができ、粒子の接着性を向上させることができる。
加圧成型機の方式や機構は限定されないが、成型炭の形状が形成された凹部を有する1対のローラー型の金型を使用し、該ローラーが回転する際に成型炭原料が凹部に充填されて圧縮される機構であることが好ましい。このような加圧成型機による加圧圧力(線圧)は特に限定されないが、0.8〜2.0t/cmが好ましく、1.0t/cm〜1.2t/cmがより好ましい。加圧が上記範囲より小さいと、十分な強度を有する成型炭が得られない場合がある。
The molding method of the above-described coal is not particularly limited, and a mold, a wooden frame, or a pressure molding machine in which the shape of the coal of the present invention is formed is used. When a pressure molding machine is used, not only can mass production be performed continuously, but a large amount of coal can be compacted at once without unevenness, and the adhesion of particles can be improved.
The method and mechanism of the pressure molding machine is not limited, but a pair of roller molds having a recess in which the shape of the molding charcoal is formed is used, and when the roller rotates, the molding char material fills the recess. It is preferable that the mechanism be compressed. The pressurizing pressure (linear pressure) by such a press molding machine is not particularly limited, but is preferably 0.8 to 2.0 t / cm, more preferably 1.0 t / cm to 1.2 t / cm. If the pressurization is smaller than the above range, there may be a case where a coal having a sufficient strength cannot be obtained.

成型する際の成型炭原料に含まれる水分量は特に限定されないが、0.1重量%以上が好ましく、より好ましくは1重量%以上であり、更に好ましくは2.0重量%以上である。一方、水分量の上限は特に限定されないが、15重量%が好ましく、より好ましくは13重量%であり、更に好ましくは12重量%である。この範囲を外れると成型炭としての強度が発現しにくくなるおそれがある。   The amount of water contained in the raw coal for molding is not particularly limited, but is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, and further preferably 2.0% by weight or more. On the other hand, the upper limit of the water content is not particularly limited, but is preferably 15% by weight, more preferably 13% by weight, and still more preferably 12% by weight. If it is out of this range, there is a possibility that the strength as the forming charcoal becomes difficult to express.

[成型炭装入法によるコークスの製造方法]
次に、図1を用いて、成型炭装入法を用いたコークスの製造法について具体例を説明する。
まず、粉砕された原料炭(粘結炭及び非微粘結炭)の一部を成型原料炭として取り分け、成型炭の強度を向上させるためのバインダー及び必要により粘結材等を添加し、混練機にて、通常40〜80℃の温度で十分な混合を行う。混合する時間は特に限定されないが、通常は数分間程度である。
[Coke production method by coal charging method]
Next, a specific example of a method for producing coke using the coal charging method will be described with reference to FIG.
First, a part of the pulverized raw coal (caking coal and non-caking coal) is separated as molding raw coal, and a binder for improving the strength of the forming coal and caking material etc. are added if necessary, and kneaded. Mix thoroughly at a temperature of usually 40-80 ° C. in a machine. The mixing time is not particularly limited, but is usually about several minutes.

得られた成型炭原料は、加圧成型機等の成型機を用いて成型され、成型炭が製造される。製造された成型炭は、所定の割合(10〜40重量%)で、残りのコークス原料炭(粘結炭及び非微粘結炭)の粉炭(60〜90重量%)と混合され、コークス炉へと装入される。   The obtained charcoal raw material is molded using a molding machine such as a pressure molding machine to produce the charcoal. The produced coal is mixed with the remaining coke raw coal (caking coal and non-caking coal) pulverized coal (60 to 90 wt%) at a predetermined ratio (10 to 40 wt%), and the coke oven Is charged.

この混合比は、前記成型炭は10重量%以上が好ましく、15重量%以上がより好ましい。そして、前記粉炭は90重量%以下が好ましく、85重量%以下がより好ましい。成型炭が10重量%より少ない(粉炭が90重量%より多い)と、成型炭を石炭塔に導入する際に、石炭塔内で成型炭の存在割合に偏りが出る恐れがある。一方、前記成型炭は40重量%以下がよく、30重量%以下が好ましい。そして、前記粉炭は、60重量%以上がよく、70重量%以上が好ましい。成型炭が40重量%より多い(粉炭が60重量%より少ない)と、コークス強度が低下する恐れがある。   The mixing ratio of the coal is preferably 10% by weight or more, and more preferably 15% by weight or more. The pulverized coal is preferably 90% by weight or less, and more preferably 85% by weight or less. If the coal is less than 10% by weight (the amount of pulverized coal is more than 90% by weight), when the coal is introduced into the coal tower, the existence ratio of the coal may be biased in the coal tower. On the other hand, the coal is preferably 40% by weight or less, and preferably 30% by weight or less. The pulverized coal is preferably 60% by weight or more, and preferably 70% by weight or more. If the amount of coal is more than 40% by weight (the amount of powdered coal is less than 60% by weight), the coke strength may be reduced.

成型炭は成型されてからコークス炉へ搬送されるまでの間に一度石炭塔などの貯槽に貯蔵されるため、大量の成型炭が貯蔵されると、成型炭はその重さ分だけの荷重を受ける。また、成型炭のコークス炉への搬送は、通常、ベルトコンベアーで搬送されるが、ベルトコンベアーのベルトの乗り継ぎでの衝撃もある。このような衝撃や荷重などを受けるため、成型炭の強度が低いと粉化の度合いが大きくなり、結果としてコークス強度の向上効果が低下する。   Since the coal is stored in a storage tank such as a coal tower once it is molded and then transferred to the coke oven, if a large amount of coal is stored, the coal will be loaded by its weight. receive. In addition, the coal is normally transported to the coke oven by a belt conveyor, but there is also an impact at the belt transfer of the belt conveyor. In order to receive such an impact or load, if the strength of the coal is low, the degree of pulverization increases, and as a result, the effect of improving the coke strength decreases.

本発明の手法により製造される成型炭は、従来の手法により製造される成型炭と同等の強度を有しており、更には、成型炭の形状を最適化したり、成型炭の製造方法を最適化することにより、より強度の高いコークスを製造することができる。   The coking coal produced by the method of the present invention has the same strength as the coking coal produced by the conventional method, and further, the shape of the forming coal is optimized and the method for producing the forming coal is optimized. By making it, coke with higher strength can be produced.

前記の方法により製造された成型炭は、コークス原料炭(粘結炭及び非微粘結炭)の粉炭と共にコークス炉に装入され、乾留されることにより、コークスが得られる。この乾留時の条件としては公知の条件が適宜採用され、通常、温度1100〜1300℃で18〜20時間乾留を行う。   The coking coal produced by the above-described method is charged into a coke oven together with coking coal (coking coal and non-slightly caking coal), and coke is obtained. Known conditions are appropriately employed as conditions for the carbonization, and the carbonization is usually performed at a temperature of 1100 to 1300 ° C. for 18 to 20 hours.

本発明の実施例について以下に示す。なお、以下の実施例は本発明の効果を確認するための例であり、本発明はこの例に限定されるものではない。本発明は本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。   Examples of the present invention will be described below. The following examples are examples for confirming the effects of the present invention, and the present invention is not limited to these examples. The present invention can adopt various conditions as long as the object of the present invention is achieved without departing from the gist of the present invention.

まず、評価方法について下記に記す。
<強度試験>
コンクリート床に厚さ30mmのゴム板を敷き、そこへ3m又は4mの高さから成型炭を落下させ、成型炭本体およびその突出部の破断に対する強度を確認する。
First, the evaluation method is described below.
<Strength test>
A rubber plate with a thickness of 30 mm is laid on the concrete floor, and cast charcoal is dropped onto the concrete floor from a height of 3 m or 4 m, and the strength against breakage of the molded charcoal main body and its protruding portion is confirmed.

<偏析評価試験>
実施例1及び比較例1で製造した成型炭について、それぞれ以下のような手順で偏析評価試験を実施した。
〜手順〜
(1)平地に、成型炭を含む原料炭(成型炭存在比=20重量%)を600kg落下させる(落下高さ=4700mm)ことにより、高さが約750mm、底面の直径が約2000mmの原料炭の山を形成する。
(2)形成された原料炭の山について、図4のようにサンプリングエリアを区分けし、各エリアの成型炭、粉炭の重量を秤量する。なお、図4は断面図であり、(4)は円筒状のエリア、(5)はリング状のエリアを意味し、(7)は山の周辺部を意味する。
(3)(2)の結果より、サンプリングエリア(1)〜(6)(図4)の成型炭存在比[重量%](※1)、サンプリングエリア(1)〜(7)の成型炭比率(成型炭分布)[重量%](※2)を算出する。
なお、※1、※2は、下記の通りである。
※1:成型炭存在比[重量%]:各エリアの全重量に対する成型炭の重量が占める割合を示す。
※2:成型炭比率(成型炭分布)[重量%]:試験で落下させた全成型炭重量に対する各エリアに存在する成型炭の重量の割合を示す。
<Segregation evaluation test>
About the coal char manufactured in Example 1 and Comparative Example 1, the segregation evaluation test was implemented in the following procedures, respectively.
~procedure~
(1) A raw material having a height of about 750 mm and a bottom diameter of about 2000 mm is obtained by dropping 600 kg of raw coal (forming coal abundance ratio = 20% by weight) onto the flat ground. Form a pile of charcoal.
(2) For the formed pile of raw coal, the sampling area is divided as shown in FIG. 4 and the weight of the formed coal and pulverized coal in each area is weighed. 4 is a cross-sectional view, (4) means a cylindrical area, (5) means a ring-shaped area, and (7) means a peripheral part of a mountain.
(3) From the results of (2), the ratio of coal presence in the sampling areas (1) to (6) (FIG. 4) [% by weight] (* 1) and the ratio of coal formation in the sampling areas (1) to (7) (Coal charcoal distribution) [wt%] (* 2) is calculated.
* 1 and * 2 are as follows.
* 1: Coal abundance ratio [% by weight]: Indicates the ratio of the weight of coal to the total weight of each area.
* 2: Coal charcoal ratio (coal distribution) [wt%]: The ratio of the weight of coal in each area to the total coal weight dropped in the test.

(実施例1)
[成型炭の製造]
図2に示す形状の成型炭を以下の手順で成型した。成型炭原料として、粒径3mm以下を80重量%以上含む石炭(非微粘結炭70重量%と粘結炭30重量%とを配合した配合炭であり、配合炭中に水分を9重量%含む)にバインダーとしてコールタール(石炭に対して5重量%)を添加した。
上記の成型炭原料を40〜60℃に加温しながら5〜10分間混練し、型枠に充填、加圧(5〜10MPa)成型して、嵩密度1.1〜1.2g/cmの図2に示すようなカギ型成型炭を作成した。
成型炭の寸法は、本体の厚さ:30mm、突出部の長さ:35mm、最長径が90mmである。
Example 1
[Manufacture of cast charcoal]
The formed charcoal having the shape shown in FIG. 2 was molded according to the following procedure. Coal containing 80% by weight or more of particle size of 3mm or less as a raw material for coal (compounded coal blended with 70% by weight non-caking coal and 30% by weight caking coal, and 9% by weight moisture in the blended coal Coal tar (5% by weight based on coal) was added as a binder.
Kneading the above-mentioned raw coal charcoal at 40-60 ° C. for 5-10 minutes, filling into a mold, pressurizing (5-10 MPa), bulk density 1.1-1.2 g / cm 3 A key-shaped coal as shown in FIG. 2 was prepared.
As for the dimensions of the charcoal, the thickness of the main body: 30 mm, the length of the protruding portion: 35 mm, and the longest diameter is 90 mm.

[成型炭の評価]
得られた成型炭を用いて、前記の強度試験を行ったところ、落下高さが3mの場合、突出部を下に向けて落下させても突出部、成型炭本体ともに割れなかった。
落下高さが4mの場合、突出部を下に向けて落下させると、およそ50%の確率で突出部が折れる傾向が見られた。
また、前記の偏析評価試験を行った。その結果を下記の表1に示す。
[Evaluation of cast charcoal]
When the above-mentioned strength test was performed using the obtained coal, when the drop height was 3 m, neither the projection nor the coal body was broken even when the projection was dropped downward.
When the drop height was 4 m, when the protrusion was dropped downward, the protrusion tended to break with a probability of approximately 50%.
Moreover, the said segregation evaluation test was done. The results are shown in Table 1 below.

(比較例1)
[成型炭の製造]
特開2007−284557号公報の図5に記載のマセック型(図7参照)の形状の型枠を用意して、実施例1と同様の原料と条件で成型炭を製造した。
成型炭の寸法は、本体の厚さ:24〜30mm、長辺長:72〜90mm、短辺長:48〜60mmである。
(Comparative Example 1)
[Manufacture of coal charcoal]
A mold having the shape of a Macek mold (see FIG. 7) described in FIG. 5 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-284557 was prepared, and cast charcoal was manufactured using the same raw materials and conditions as in Example 1.
The dimensions of the charcoal are: thickness of main body: 24-30 mm, long side length: 72-90 mm, short side length: 48-60 mm.

[成型炭の評価]
得られた成型炭を用いて、前記の強度試験を行ったところ、落下高さが3mの場合成型炭は割れなかったが、4mの場合、30%程度の確率で割れるものがあった。
また、前記の偏析評価試験を行った。その結果を下記の表1に示す。
[Evaluation of cast charcoal]
When the above strength test was performed using the obtained coal, the coal was not cracked when the drop height was 3 m, but there was a crack with a probability of about 30% in the case of 4 m.
Moreover, the said segregation evaluation test was done. The results are shown in Table 1 below.

Figure 0006323050
Figure 0006323050

表1の通り、比較例1では、成型炭存在比がサンプリングエリアによって変動しており、偏析していることが判った。また、成型炭比率(成型炭分布)において、(7)の比率が高いことから、成型炭が山の周辺部に散逸する割合が高いことが判った。
実施例1では、比較例1に較べて成型炭存在比のバラツキが少なく、偏析が小さいことが判った。また、比較例1に較べて成型炭比率(成型炭分布)において、(7)の比率が低いことから、成型炭が山の周辺部に散逸することが抑制された。
As shown in Table 1, in Comparative Example 1, it was found that the ratio of the presence of cast coal varies depending on the sampling area and segregates. In addition, the ratio of (7) was high in the ratio of coal casting (coal coal distribution), and thus it was found that the proportion of coal char dissipated to the periphery of the mountain was high.
In Example 1, compared to Comparative Example 1, it was found that there was less variation in the abundance of the formed charcoal and segregation was smaller. Moreover, since the ratio of (7) was low in the ratio of the coal char (charcoal distribution) compared to Comparative Example 1, the charcoal was prevented from being dissipated to the periphery of the mountain.

(実施例2)
[成型炭の製造]
実施例1と同様の配合割合の成型炭原料を作成し、これを40〜60℃に加温しながら5〜10分間混練し、ローラー型の加圧成型機に充填して線圧1.0t/cmで成型して、嵩密度1.1〜1.3g/cmのカギ型成型炭を作成した。成型品は、加圧成型機の型から外れたものが自然落下することで回収貯蔵した。
成型炭の形状は、図2に示す形状(以下、「エッジあり」という。)と、図3に示す形状(以下、「エッジ無し」という。)のものを、それぞれ作成した。何れも成型炭の寸法は実施例1と同様であるが、「エッジ無し」のものは、成型炭本体と突出部との接合部が、約5mmの曲率半径でなだらかに接合されている。
[成型炭の評価]
型から外れて自然落下した成型品を目視確認し、突出部の折損率(個数割合)を比較した。その結果、「エッジあり」のものはほぼ100%に折損が確認されたが、「エッジ無し」のものは48%に折損が確認された。
この結果から、成型炭本体と突出部との接合部がなだらかに接合されていると、成型炭の割れが抑制され、一層改善されることが判った。特に、ローラー型の加圧成型機等で成型する場合においては、成型炭本体と突出部との接合部がなだらかであると、偏析が少ないだけでなく、成型性や成型品の物理的強度も良好となることが判った。
(Example 2)
[Manufacture of cast charcoal]
A raw material for coal molding having the same blending ratio as in Example 1 was prepared, kneaded for 5 to 10 minutes while heating to 40 to 60 ° C., filled in a roller-type pressure molding machine, and a linear pressure of 1.0 t. To form a key-shaped coal with a bulk density of 1.1 to 1.3 g / cm 3 . The molded product was recovered and stored as a result of the natural fall of the part that was out of the mold of the pressure molding machine.
The shapes of the charcoal were prepared as shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as “with edge”) and as shown in FIG. 3 (hereinafter referred to as “without edge”). In all cases, the size of the coal is the same as that of Example 1, but in the case of “without edge”, the joint between the coal body and the protrusion is gently joined with a radius of curvature of about 5 mm.
[Evaluation of cast charcoal]
The molded product that had fallen off the mold and naturally dropped was visually confirmed, and the breakage rate (number ratio) of the protrusions was compared. As a result, breakage was confirmed at almost 100% for “with edge”, but breakage was confirmed at 48% for “without edge”.
From this result, it was found that cracking of the coal was suppressed and further improved when the joint between the coal body and the protruding portion was gently joined. In particular, when molding with a roller-type pressure molding machine, etc., if the joint between the molded charcoal body and the protrusion is gentle, not only is segregation less, but the moldability and physical strength of the molded product are also reduced. It turned out to be good.

1 成型炭
2 本体
3 突出部
1 Charcoal 2 Body 3 Projection

Claims (9)

原料炭にバインダーを添加して混練し、成型して得られるコークス製造用の成型炭であって、
該成型炭の本体に少なくとも1つの突出部が形成され
前記突出部が前記成型炭の本体の長径方向の延長線上に突出して形成されたコークス製造用成型炭。
A coal for producing coke obtained by adding a binder to the raw coal and kneading and molding,
At least one protrusion is formed in the body of the charcoal ;
Coking coal for coke production in which the protruding portion protrudes on an extension line in the major axis direction of the main body of the forming charcoal.
前記突出部の形状が柱状である請求項1に記載のコークス製造用成型炭。   The coal for producing coke according to claim 1, wherein the shape of the protruding portion is a columnar shape. 該成型炭の本体と突出部との接合部が、曲率半径が1mm以上の曲面で接合されている請求項1又は2に記載のコークス製造用成型炭。 The coal for producing coke according to claim 1 or 2 , wherein a joint portion between the main body and the projecting portion of the coal is joined by a curved surface having a curvature radius of 1 mm or more. 前記成型炭のアスペクト比が1.1以上3.0以下である請求項1〜のいずれか1項に記載のコークス製造用成型炭。 The coking coal for coke production according to any one of claims 1 to 3 , wherein an aspect ratio of the coal is 1.1 or more and 3.0 or less. 前記成型炭の厚さが10〜50mmである請求項1〜のいずれか1項に記載のコークス製造用成型炭。 The coking coal for coke production according to any one of claims 1 to 4 , wherein the thickness of the coking coal is 10 to 50 mm. 前記原料炭が粉炭であって、かつ該原料炭が粘結炭と非微粘結炭を含む請求項1〜のいずれか1項に記載のコークス製造用成型炭。 The coking coal for coke production according to any one of claims 1 to 5 , wherein the raw coal is pulverized coal and the raw coal includes caking coal and non-caking coal. 前記原料炭中の前記粘結炭の配合量が10〜40重量%、前記非微粘結炭の配合量が85〜60重量%である請求項に記載のコークス製造用成型炭。 The coking coal for coke production according to claim 6 , wherein a blending amount of the caking coal in the raw coal is 10 to 40% by weight and a blending amount of the non-slightly caking coal is 85 to 60% by weight. 前記成型炭中の水分量が0.1〜15重量%である請求項1〜のいずれか1項に記載のコークス製造用成型炭。 The coking coal for coke production according to any one of claims 1 to 7 , wherein a moisture content in the coking coal is 0.1 to 15% by weight. 前記請求項1〜のいずれか1項に記載の成型炭とコークス製造用の粉炭とを混合した後、コークス炉に装入し、乾留してコークスを製造するコークスの製造方法。 A method for producing coke in which coking coal according to any one of claims 1 to 8 and pulverized coal for producing coke are mixed, and then charged into a coke oven and subjected to dry distillation to produce coke.
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