JP6642130B2 - Method for producing molded coal for coke production - Google Patents
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Description
本発明はコークス製造用成型炭の製造方法に関する。より詳細には、本発明は粉炭と粘結材とを少なくとも含有するコークス製造用成型炭の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing molded coal for producing coke. More specifically, the present invention relates to a method for producing molded coal for coke production, which contains at least powdered coal and a binder.
製鉄用コークスは、粘結炭や非微粘結炭等の石炭の粉砕物(粉炭)、又はこれら粉炭と成型炭(粉炭を成型した成型物)とを配合してコークス炉に装入し、これを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、製鉄時の高炉内で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い。
コークスの強度を上げるためには、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必要がある。しかし、粘結炭は埋蔵量及び産出地が限られているため、近年はその入手が困難となってきている。更には、粘結炭は一般に高価であることから、その使用割合の増大はコークス原材料費にも影響がある。
Coke for iron making is pulverized coal (pulverized coal) such as caking coal or non-fine caking coal, or a mixture of these pulverized coal and molded coal (molded product of pulverized coal) and charged into a coke oven. It is manufactured by carbonizing at a high temperature in a coke oven. Coke desirably has a high strength because if it is powdered in a blast furnace during iron making, it deteriorates the air permeability in the blast furnace.
In order to increase the strength of coke, it is necessary to include caking coal in a certain ratio or more in the coke raw material. However, since the amount of caking coal is limited and its production area is limited, it has recently become difficult to obtain it. Further, since caking coal is generally expensive, an increase in its use rate also affects coke raw material costs.
これに対し、粘結炭に比べて粘結性の劣る微粘結炭や非粘結炭(以下、これらを総称して「非微粘結炭」という。)は、粘結炭に比べて埋蔵量が豊富かつ安価に入手することができる。このため、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。中でも、コークス原料として成型炭を使用する方法は、非微粘結炭をより多く使用することが可能となるばかりでなく、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することにより、コークス強度を高めることが可能な方法であるため有用である。 On the other hand, fine caking coal and non-caking coal, which are inferior to caking coal (hereinafter collectively referred to as “non-caking coal”), The reserves are abundant and can be obtained at low cost. For this reason, studies have been made to mix more non-slightly caking coal while maintaining the strength of coke. Among them, the method of using molded coal as a raw material for coke not only makes it possible to use more non-coking coal, but also expands the coal during the coke production process and consolidates the surrounding pulverized coal. This method is useful because it is a method capable of increasing the coke strength.
かかるコークス製造用成型炭の製造に際しては、単に粘結炭や非微粘結炭等の粉炭のみを成形したところで、成型炭としての形状を保持することが困難である。このため、一般に成型炭は粘結材(バインダー)と呼ばれる成分を粉炭と共に配合したものを成形することによって製造されている。通常、コークス製造用成型炭に用いる粘結材としては、石炭ピッチ、アスファルト、ロードタール等(特許文献1参照)や、タール、重質油、ピッチ類等(特許文献2、3参照)や、コールタール、アスファルトおよびタールやアスファルトを蒸留または重質化したピッチなどの瀝青物(特許文献4参照)等が用いられている。 In the production of such molded coal for coke production, it is difficult to maintain the shape of the molded coal only by molding powdered coal such as caking coal or non-micro caking coal. For this reason, molded coal is generally produced by molding a component in which a component called a binder is blended together with powdered coal. Usually, as a binder used for molded coal for coke production, coal pitch, asphalt, road tar and the like (see Patent Document 1), tar, heavy oil, pitches and the like (see Patent Documents 2 and 3), Bituminous substances such as coal tar, asphalt and pitch obtained by distilling or heavier tar or asphalt (see Patent Document 4) are used.
コークス製造用成型炭の原料を構成する粘結材のうち、コールタールは粘稠な液状物質であるが、ピッチ(石油ピッチ)は通常の使用条件下において固形物質である。このため、粘結材としてピッチのみを用いても、粉炭の粒子を十分に接着(粘結)させて成型炭の形状を保持することは困難である。一方、粘結材としてコールタールのみを用いた場合も、成型炭の強度は不十分であり、成型炭の形状を保持することが困難である。このため、通常は粘結材としてピッチ及びコールタールが併用されている。 Coal tar is a viscous liquid substance, while pitch (petroleum pitch) is a solid substance under normal use conditions, among the binders constituting the raw material of molded coal for coke production. For this reason, even if only the pitch is used as the binder, it is difficult to sufficiently adhere (bond) the particles of the pulverized coal to maintain the shape of the formed coal. On the other hand, when only coal tar is used as the binder, the strength of the formed coal is insufficient, and it is difficult to maintain the shape of the formed coal. For this reason, pitch and coal tar are usually used together as a binder.
粘結材としてピッチとコールタールとを併用する場合、これらを粉炭と共に一度に混合
しても、十分に粉炭の粒子に粘着させることが出来ない。このため、通常は先ず粉炭とピッチとを全量混合した後、この混合物とコールタールとを全量混合することが必要であった。従って、成型炭を製造するためには、その原料配合において設備的、工程的に負荷が大きかった。
このため、コークス製造用成型炭を製造するに際し、より設備的、工程的に負荷の小さい製造方法が望まれている。
When pitch and coal tar are used together as a binder, even if they are mixed at once with pulverized coal, they cannot be sufficiently adhered to the pulverized coal particles. For this reason, it is usually necessary to first mix the entire amount of the pulverized coal and the pitch and then mix the entire amount of the mixture with the coal tar. Therefore, in order to produce the molded coal, the load of equipment and process in the compounding of the raw material was large.
For this reason, when manufacturing molded coal for coke manufacture, a manufacturing method with a smaller load in terms of equipment and processes is desired.
一方、ピッチやコールタール等の粘結材は一般に高価であるため、成型炭中の配合割合を極力減らしたいという要求もある。しかしながら、成型炭中の粘結材の含有量を低減させると、成型炭自体の強度が低下し、延いては得られるコークスの強度も低下するという問題が生じることとなる。このため、通常は成型炭中に粘結材を少なくとも6重量%程度は含有させる必要がある。また、これより少量の粘結材で成型炭を製造する場合には、200℃程度の高温で成型する必要があった。よって従来は、高い強度を有し、粘結材の含有量が低減化された成型炭を効率良く製造することは困難であった。 On the other hand, since binders such as pitch and coal tar are generally expensive, there is also a demand to reduce the blending ratio in the formed coal as much as possible. However, when the content of the binder in the molded coal is reduced, there arises a problem that the strength of the molded coal itself is reduced and the strength of the obtained coke is also reduced. For this reason, it is usually necessary to include at least about 6% by weight of a binder in the molded coal. In the case of producing molded coal with a smaller amount of a binder, it was necessary to mold at a high temperature of about 200 ° C. Therefore, conventionally, it has been difficult to efficiently produce molded coal having high strength and reduced binder content.
そこで、本発明は、高い強度を有し、粘結材の含有量が低減化されたコークス製造用成型炭の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、コークス製造用成型炭を製造するに際し、より設備的、工程的に負荷の小さい製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、コークス製造用成型炭を製造するに際し、粘結材として常圧蒸留して得られるボトムピッチを用いた場合においても、低温条件下で成型炭を製造することが可能な方法を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing molded coal for coke production having a high strength and a reduced binder content.
It is another object of the present invention to provide a production method with less equipment and process load when producing molded coal for coke production.
Further, the present invention provides a method for producing molded coal under low-temperature conditions, even when using a bottom pitch obtained by atmospheric distillation as a binder when producing molded coal for coke production. The purpose is to provide.
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、成型炭に用いる粘結材として特定の成分を用いるとともに、各原料の配合方法を最適化することにより前記課題を解決し得ることを見出し、本発明に到達した。 The present inventor has made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, while using a specific component as a binder used for molded coal, the above-mentioned problems can be solved by optimizing the method of blending each raw material. And arrived at the present invention.
即ち、本発明の要旨は以下の[1]〜[7]に存する。
[1] 粉炭(A)と粘結材(B)とを含有するコークス製造用成型炭の製造方法であって、粘結材(B)としてコールタール(b1)及びコールタールを常圧蒸留して得られるボトムピッチ(b2)を含有するとともに、コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)とを混合した後に、当該混合物と粉炭(A)とを混合し、これを成形することを特徴とするコークス製造用成型炭の製造方法。
[2] コールタール(b1)及びボトムピッチ(b2)の混合物と粉炭(A)との混合を100℃以下で行う、[1]に記載のコークス製造用成型炭の製造方法。
[3] 成型炭中の粘結材(B)含有量を1〜10重量%とする[1]又は[2]に記載のコークス製造用成型炭の製造方法。
[4] 粘結材(B)中のボトムピッチ(b2)の含有量を1〜50重量%とする[1]〜[3]の何れか1項に記載のコークス製造用成型炭の製造方法。
[5] コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)の含有割合を50:50〜85:15(重量比)とする[1]〜[4]の何れか1項に記載のコークス製造用成型炭の製造方法。
[6] 粉炭(A)中の粘結炭の含有量を10〜40重量%とする[1]〜[5]の何れか1項に記載のコークス製造用成型炭の製造方法。
[7] [1]〜[6]の何れか1項に記載の製造方法で得られた成型炭を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。
That is, the gist of the present invention resides in the following [1] to [7].
[1] A method for producing molded coal for coke production containing pulverized coal (A) and a binder (B), wherein coal tar (b1) and coal tar are distilled under normal pressure as the binder (B). Containing the bottom pitch (b2) obtained by the above method, mixing the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2), then mixing the mixture with the pulverized coal (A), and molding the mixture. Of producing coal for coke production.
[2] The method for producing molded coal for coke production according to [1], wherein the mixture of the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2) and the pulverized coal (A) are mixed at 100 ° C. or lower.
[3] The method for producing molded coal for coke production according to [1] or [2], wherein the content of the binder (B) in the molded coal is 1 to 10% by weight.
[4] The method for producing molded coal for coke production according to any one of [1] to [3], wherein the content of the bottom pitch (b2) in the binder (B) is 1 to 50% by weight. .
[5] The molding for coke production according to any one of [1] to [4], wherein the content ratio of the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2) is 50:50 to 85:15 (weight ratio). How to make charcoal.
[6] The method for producing molded coal for coke production according to any one of [1] to [5], wherein the content of caking coal in the pulverized coal (A) is 10 to 40% by weight.
[7] A method for producing coke, comprising charging coking coal obtained by the production method according to any one of [1] to [6] into a coke oven and carbonizing to produce coke.
本発明によれば、高い強度を有し、粘結材の含有量が低減化されたコークス製造用成型
炭の製造方法を提供することができる。
本発明によれば、コークス製造用成型炭を製造するに際し、より設備的、工程的に負荷の小さい製造方法を提供することができる。
本発明によれば、コークス製造用成型炭を製造するに際し、粘結材として常圧蒸留して得られるボトムピッチを用いた場合においても、低温条件下で成型炭を製造することが可能な方法を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it has a high intensity | strength and can provide the manufacturing method of the formed coal for coke manufacture in which the content of the binder was reduced.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when manufacturing the molded coal for coke manufacture, the manufacturing method with a small load can be provided more equipment and process.
According to the present invention, when producing a molded coal for coke production, even when using a bottom pitch obtained by atmospheric distillation as a binder, a method capable of producing molded coal under low-temperature conditions Can be provided.
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。以下において「質量%」と「重量%」、及び「質量部」と「重量部」とは、それぞれ同義である。
なお、以下で用いる用語については、特に明示したもの以外はJIS M0104(1984)に基づくものとする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following description, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention. In the following, “% by mass” and “% by weight” and “parts by mass” and “parts by weight” have the same meanings.
The terms used below are based on JIS M0104 (1984) unless otherwise specified.
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の総称を意味し、成型炭以外の原料炭を意味する場合と、成型炭の原料を意味する場合と、その双方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 coal” refers to raw coal used as a raw material for forming coal. In addition, “coke coking coal” means a general term for coking coal used as a coke raw material, and means both coking coal other than coking coal, and means coking coal raw material, and both. There are cases. The term “coking coal” simply means either or both of the forming coking coal and the coking coking coal.
本発明が対象とするコークス製造用成型炭(以下、「コークス製造用成型炭」を単に「成型炭」という場合がある)は、その原料として成型原料炭及び粘結材を少なくとも含有し、その他成分を任意に用いることができる。 The coking coal for coke production to which the present invention is applied (hereinafter, the “coking coal for coke production” may be simply referred to as “molded coal”) contains at least molding coal and a binder as raw materials. The components can be used arbitrarily.
[1.成型原料炭]
本発明の成型炭の製造方法では、成型原料炭として粉炭(A)を少なくとも含有する。また、粉炭(A)を主成分とすることが好ましい。ここで「主成分」とは50重量%以上を意味する。成型原料炭中の粉炭(A)の含有割合は、より好ましくは70重量%以上、更に好ましくは80重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。
本発明において「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。すなわち、使用する成型原料炭の粒径が前記範囲に該当するものである場合は、成型原料炭が全て粉炭(A)で構成されていることを意味する。なお、粉炭は石炭を粉砕することによって一般的に製造される。
[1. Coking coal]
In the method for producing a shaped coal of the present invention, at least powdered coal (A) is contained as the raw material coal. In addition, it is preferable that pulverized coal (A) be the main component. Here, "main component" means 50% by weight or more. The content ratio of the pulverized coal (A) in the forming raw coal is more preferably 70% by weight or more, further preferably 80% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more.
In the present invention, “pulverized coal” means powdered coal, and usually contains coal particles having a particle size of 3 mm or less in a range of about 70 to 90% by weight. That is, when the particle size of the forming raw coal used falls within the above range, it means that the forming raw coal is entirely composed of pulverized coal (A). Note that pulverized coal is generally produced by pulverizing coal.
本発明に用いる粉炭(A)としては、前記に該当するものであれば制限は無いが、粘結炭と非微粘結炭とを配合して用いることが好ましい。
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るが、この特性を付与するためにコークス原料として粘結炭を用いることが好ましい。
The pulverized coal (A) used in the present invention is not particularly limited as long as it corresponds to the above, but it is preferable to use a mixture of caking coal and non-fine caking coal.
The caking coal refers to coal having a property of softening and melting when heated (caking property). Coke must have sufficient strength to withstand the pressure of the packed bed in the blast furnace during iron making and maintain a high porosity, and high abrasion resistance that can suppress the generation of fine powder is required. It is preferable to use caking coal as a coke raw material in order to impart properties.
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0.50〜0.79%であり、更に好ましくは0.60〜0.78%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。
Non-slightly caking coal refers to coal having a low degree of coalification, which exhibits no caking properties even when heated alone, or exhibits only a slight degree of caking. This non-slightly caking coal is produced more than caking coal worldwide and can be obtained at lower cost than caking coal.
The reflectance of the non-slightly caking coal is not particularly limited, but is preferably 0.80% or less, more preferably 0.50 to 0.79%, and still more preferably 0.60 to 0.78%. It is. The reflectance of the non-coking coal is the average maximum reflectance of vitrinite, and can be measured, for example, by a method (reflectance measurement method) specified in JIS M8816.
非微粘結炭の最高流動度は特に限定されないが、好ましくは0.90〜4.00であり、より好ましくは1.00〜2.70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。 The maximum fluidity of the non-caking coal is not particularly limited, but is preferably 0.90 to 4.00, and more preferably 1.00 to 2.70. The maximum fluidity of non-coking coal is one of the indexes for evaluating the fluidity of coal, and it is possible to evaluate the coking properties of coal by this. The maximum flow rate can be measured by a method (Giesler plastometer method) specified in JIS M8801. The above numerical range is a value obtained by converting the numerical value obtained by the present measurement method into a common logarithm (unit: Log DDPM (Log Dial Division Per Minute)).
非微粘結炭の揮発分は特に限定されないが、好ましくは30〜50重量%であり、より好ましくは32〜40重量%であり、更に好ましくは34〜38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-coking coal is not particularly limited, but is preferably 30 to 50% by weight, more preferably 32 to 40% by weight, and still more preferably 34 to 38% by weight. The volatile content is obtained by calculating the weight percentage of the weight loss of the sample when the sample is heated at 900 ° C. for 7 minutes, and then subtracting the water content determined at the same time. Quantitative method).
粉炭(A)中の前記粘結炭の含有量(配合割合)は限定されないが、10〜40重量%が好ましく、15〜35重量%がより好ましい。また、粉炭(A)中の前記非微粘結炭の配合量は限定されないが、60〜90重量%が好ましく、65〜85重量%がより好ましい。粉炭(A)中の粘結炭の配合割合が上記下限未満である場合は、得られるコークスの強度が低下する傾向がある。一方、粉炭(A)中の粘結炭の配合割合が上記上限を超過する場合は、コークス製造において炉内の閉塞を生じる場合がある。 The content (combination ratio) of the caking coal in the pulverized coal (A) is not limited, but is preferably 10 to 40% by weight, and more preferably 15 to 35% by weight. The blending amount of the non-fine caking coal in the pulverized coal (A) is not limited, but is preferably 60 to 90% by weight, and more preferably 65 to 85% by weight. When the mixing ratio of the caking coal in the pulverized coal (A) is less than the above lower limit, the strength of the obtained coke tends to decrease. On the other hand, when the blending ratio of the caking coal in the pulverized coal (A) exceeds the above upper limit, clogging in the furnace may occur in coke production.
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。
コークス原料炭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。更には後述する通り、成型炭の原料として粘結材を最適化して添加することも効果的である。
As described above, since non-slightly caking coal has a large output and can be obtained at a low cost, it is desirable to use as much as possible as a raw material for coke.On the other hand, 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 of increasing the use ratio of non-coking coal as coking coal, it can be achieved by using a high content as a raw material for molded coal. Further, as described later, it is also effective to optimize and add a binder as a raw material of the molded coal.
[2.粘結材]
本発明の成型炭の製造方法では、粘結材(B)として、コールタール(b1)及び、コールタールを常圧蒸留して得られるボトムピッチ(b2)を少なくとも含有し、更にその他の粘結材(b3)を含有していてもよい。
本発明における成型炭中の粘結材(B)の含有量は限定されないが、その下限が通常1重量%以上、好ましくは2重量%以上、より好ましくは3重量%以上である。成型炭中の粘結材(B)の含有量が前記下限未満であると、成型原料炭の結着が不十分となり、成型炭の強度が低下したり、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。更には、得られるコークスの強度も低下する傾向がある。
また、成型炭中の粘結材(B)の含有量の上限も限定されないが、通常10重量%以下、好ましくは8重量%以下、より好ましくは6重量%以下である。成型炭中の粘結材(B)の含有量が前記上限を超過すると、コークス炉内にカーボンが付着し、炉の閉塞が生じる場合がある。
常温で成型炭を製造(成型)する場合、成型炭に含有する粘結材の総含有量は通常6〜10重量%程度であるが、本発明においては、後述する通り、特定の粘結材成分を使用し、特定の製造方法を採用することにより、より少量の粘結材であっても高い強度を有する成型炭を得ることができる。
[2. Binder)
In the method for producing molded coal of the present invention, the caking material (B) contains at least coal tar (b1) and a bottom pitch (b2) obtained by normal-pressure distillation of coal tar, and further includes other caking materials. Material (b3) may be contained.
Although the content of the binder (B) in the molded coal in the present invention is not limited, the lower limit is usually 1% by weight or more, preferably 2% by weight or more, more preferably 3% by weight or more. When the content of the binder (B) in the formed coal is less than the lower limit, the binding of the formed raw coal becomes insufficient, and the strength of the formed coal may be reduced or the shape of the formed coal may be maintained. Tends to be difficult. Furthermore, the strength of the obtained coke tends to decrease.
The upper limit of the content of the binder (B) in the molded coal is not limited, but is usually 10% by weight or less, preferably 8% by weight or less, more preferably 6% by weight or less. If the content of the binder (B) in the molded coal exceeds the upper limit, carbon may adhere to the coke oven and the furnace may be clogged.
When producing (molding) molded coal at ordinary temperature, the total content of the binder contained in the molded coal is usually about 6 to 10% by weight. In the present invention, as described later, a specific binder is used. By using the components and adopting a specific production method, it is possible to obtain a molded coal having high strength even with a smaller amount of a binder.
[コールタール]
本発明における成型炭は、粘結材(B)としてコールタール(b1)を含有する。本発明においてコールタール(b1)とは、一般に「コールタール」と称されるものであれば限定されないが、石炭の乾留で生成する茶褐色又は黒色の物質で、常温において粘稠な液状物質である。コールタール(b1)の水分含有量は限定されないが、水分を低減した「無水タール(無水コールタール)」も本発明に好適に使用される。
粘結材(B)の成分としてコールタール(b1)を含有することにより、成型炭の強度が上がり、成型炭を製造する際の歩留が向上する。さらに、高い強度を有する成型炭がコークスを製造する過程で膨張し、周囲の粉炭部分を圧密化することにより、コークス強度を高めることが可能となる。
[Coal tar]
The molded coal in the present invention contains coal tar (b1) as a binder (B). In the present invention, the coal tar (b1) is not particularly limited as long as it is generally called "coal tar", but is a brown or black substance produced by dry distillation of coal, and is a viscous liquid substance at normal temperature. . The water content of the coal tar (b1) is not limited, but “anhydrous tar (anhydrous coal tar)” with reduced water is also suitably used in the present invention.
By containing coal tar (b1) as a component of the binder (B), the strength of the molded coal is increased, and the yield at the time of producing the molded coal is improved. Further, the high-strength molded coal expands in the process of producing coke, and the surrounding coal is compacted to thereby increase the coke strength.
コールタール(b1)の粘度は限定されないが、80℃における粘度が通常10mPa・s以上、好ましくは50mPa・s以上、より好ましくは80mPa・s以上であり、通常5000mPa・s以下、好ましくは3000mPa・s以下、より好ましくは2000mPa・s以下である。ここで、80℃における粘度は、東機産業株式会社製TVC−7型粘度計で測定した値を用いる。 The viscosity of the coal tar (b1) is not limited, but the viscosity at 80 ° C. is usually 10 mPa · s or more, preferably 50 mPa · s or more, more preferably 80 mPa · s or more, and usually 5000 mPa · s or less, preferably 3000 mPa · s or less. s or less, more preferably 2000 mPa · s or less. Here, as the viscosity at 80 ° C., a value measured by a TVC-7 type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. is used.
粘結材(B)中のコールタール(b1)の含有量は限定されないが、その下限が通常2重量%以上、好ましくは3重量%以上、より好ましくは4重量%以上である。粘結材(B)中のコールタール(b1)の含有量が前記下限未満であると、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。
また、粘結材(B)中のコールタール(b1)の含有量の上限も限定されないが、通常99重量%以下、好ましくは98重量%以下、より好ましくは95重量%以下である。粘結材(B)中のコールタール(b1)の含有量が前記上限を超過すると、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。
The content of coal tar (b1) in the binder (B) is not limited, but the lower limit is usually 2% by weight or more, preferably 3% by weight or more, more preferably 4% by weight or more. When the content of the coal tar (b1) in the binder (B) is less than the lower limit, the strength of the molded coal tends to decrease, and it tends to be difficult to maintain the shape of the molded coal.
The upper limit of the content of coal tar (b1) in the binder (B) is not limited, but is usually 99% by weight or less, preferably 98% by weight or less, and more preferably 95% by weight or less. When the content of the coal tar (b1) in the binder (B) exceeds the upper limit, the strength of the molded coal tends to decrease, and it tends to be difficult to maintain the shape of the molded coal.
本発明における成型炭中のコールタール(b1)の含有量は限定されないが、その下限が通常0.4重量%以上、好ましくは0.6重量%以上、より好ましくは0.8重量%以上である。成型炭中のコールタール(b1)の含有量が前記下限未満であると、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。
また、成型炭中のコールタール(b1)の含有量の上限も限定されないが、通常8重量%以下、好ましくは7重量%以下である。成型炭中のコールタール(b1)の含有量が前記上限を超過すると、コークス炉内にカーボンが付着し、炉の閉塞が生じる場合がある。
Although the content of coal tar (b1) in the formed coal in the present invention is not limited, the lower limit is usually 0.4% by weight or more, preferably 0.6% by weight or more, more preferably 0.8% by weight or more. is there. If the content of coal tar (b1) in the molded coal is less than the lower limit, the strength of the molded coal tends to decrease, and it tends to be difficult to maintain the shape of the molded coal.
The upper limit of the content of coal tar (b1) in the coal is not limited, but is usually 8% by weight or less, preferably 7% by weight or less. When the content of coal tar (b1) in the formed coal exceeds the upper limit, carbon may adhere to the coke oven and the furnace may be clogged.
[コールタールを常圧蒸留して得られるボトムピッチ]
本発明における成型炭は、粘結材(B)としてコールタールを常圧蒸留して得られるボトムピッチ(b2)を含有する(本発明において、単に「ボトムピッチ(b2)」という場合がある。)。
粘結材(B)の成分としてボトムピッチ(b2)を含有することにより、高い強度を有する成型炭とすることができる。
本発明においてボトムピッチ(b2)とは、コールタールを蒸留した際に、軽質分を留去して得られる重質成分(残留成分)を意味し、一般に「軟ピッチ」、「中ピッチ」、「硬ピッチ」と呼ばれるものが該当する。
ここで「軟ピッチ」、「中ピッチ」、「硬ピッチ」とは、コールタール常圧蒸留物を軟化点(環球法)で区分した際に、それぞれ「70℃以下」、「70〜85℃」、「85℃以上」の留分を意味する。
[Bottom pitch obtained by distillation of coal tar at normal pressure]
The molded coal in the present invention contains a bottom pitch (b2) obtained by atmospheric distillation of coal tar as a binder (B) (in the present invention, it may be simply referred to as “bottom pitch (b2)”). ).
By containing the bottom pitch (b2) as a component of the binder (B), a molded coal having high strength can be obtained.
In the present invention, the bottom pitch (b2) means a heavy component (residual component) obtained by distilling a light component when distilling coal tar, and is generally “soft pitch”, “medium pitch”, What is called "hard pitch" corresponds to this.
Here, the “soft pitch”, “medium pitch”, and “hard pitch” are “70 ° C. or less” and “70-85 ° C.” when the coal tar normal pressure distillate is classified by the softening point (ring and ball method). "," 85 ° C. or higher "fraction.
本発明におけるボトムピッチ(b2)は、これらの混合物でもよいし、何れかを単独で分離したものを用いてもよい。尚、ボトムピッチ(b2)として、硬ピッチのみを分離し
たものを用いると、コールタール(b1)との混合が困難となる場合や、得られる成型炭の強度や残存率(歩留まり)が低下する場合がある。このため単独で分離したものを用いる場合は、「軟ピッチ」又は「中ピッチ」が好ましい。
前記の通り、コールタール(b1)は通常、常温において粘稠な液状物質であるが、ここから軽質分を除去して得られるボトムピッチ(b2)は、常温での流動性が非常に低く、常温では柔軟な固形状物質である。
The bottom pitch (b2) in the present invention may be a mixture thereof, or may be one obtained by separating any one of them. When a bottom pitch (b2) obtained by separating only a hard pitch is used, mixing with coal tar (b1) becomes difficult, or the strength and the residual ratio (yield) of the obtained coal are reduced. There are cases. For this reason, in the case of using one separated separately, “soft pitch” or “medium pitch” is preferable.
As described above, coal tar (b1) is usually a viscous liquid substance at normal temperature, but the bottom pitch (b2) obtained by removing light components from this has very low fluidity at normal temperature, At room temperature, it is a flexible solid substance.
このため、従来はボトムピッチ(b2)を単独で成型炭の粘結材として用いることは困難であったが、本発明では後述する特定の製造方法を採用することにより、ボトムピッチ(b2)を成型炭の粘結材として有効に使用することが可能となった。このため、一般に成型炭の粘結材として使用されるピッチ(石油ピッチ)の配合量を低減或いは使用することなく所期の目的を達成することが可能である。 For this reason, conventionally, it has been difficult to use the bottom pitch (b2) alone as a binder for molded coal, but in the present invention, the bottom pitch (b2) is reduced by adopting a specific manufacturing method described later. It has become possible to use it effectively as a binder for molded coal. For this reason, it is possible to achieve the intended purpose without reducing or using the amount of pitch (petroleum pitch) generally used as a binder for molded coal.
ボトムピッチ(b2)の粘度は限定されないが、80℃における粘度が通常500mPa・s以上、好ましくは1000mPa・s以上、より好ましくは2000mPa・s以上であり、通常6000mPa・s以下、好ましくは4000mPa・s以下、より好ましくは3500mPa・s以下である。ここで、80℃における粘度は、東機産業株式会社製TVC−7型粘度計で測定した値を用いる。
ボトムピッチ(b2)の粘度が前記下限値未満であると、粘結材としての接着性が乏しくなり、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。また、ボトムピッチ(b2)の粘度が前記上限値を超過すると、コールタール(b1)との混合が困難となる場合がある。
The viscosity of the bottom pitch (b2) is not limited, but the viscosity at 80 ° C. is usually 500 mPa · s or more, preferably 1000 mPa · s or more, more preferably 2000 mPa · s or more, and usually 6000 mPa · s or less, preferably 4000 mPa · s. s or less, more preferably 3500 mPa · s or less. Here, as the viscosity at 80 ° C., a value measured by a TVC-7 type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. is used.
When the viscosity of the bottom pitch (b2) is less than the lower limit, the adhesiveness as a binder is poor, the strength of the molded coal is reduced, and it tends to be difficult to maintain the shape of the molded coal. . If the viscosity of the bottom pitch (b2) exceeds the upper limit, mixing with the coal tar (b1) may be difficult.
粘結材(B)中のボトムピッチ(b2)の含有量は限定されないが、その下限が通常1重量%以上、好ましくは2重量%以上、より好ましくは5重量%以上、更に好ましくは10重量%以上、特に好ましくは15重量%以上である。粘結材(B)中のボトムピッチ(b2)の含有量が前記下限未満であると、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。
また、粘結材(B)中のボトムピッチ(b2)の含有量の上限も限定されないが、通常50重量%以下、好ましくは40重量%以下、より好ましくは30重量%以下である。粘結材(B)中のボトムピッチ(b2)の含有量が前記上限を超過すると、後述する工程2において、コールタール(b1)と混合する際の作業性が低下する場合がある。さらに、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。
Although the content of the bottom pitch (b2) in the binder (B) is not limited, the lower limit is usually 1% by weight or more, preferably 2% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, further preferably 10% by weight. %, Particularly preferably 15% by weight or more. When the content of the bottom pitch (b2) in the binder (B) is less than the lower limit, the strength of the molded coal tends to decrease, and it becomes difficult to maintain the shape of the molded coal.
The upper limit of the content of the bottom pitch (b2) in the binder (B) is not limited, but is usually 50% by weight or less, preferably 40% by weight or less, and more preferably 30% by weight or less. When the content of the bottom pitch (b2) in the binder (B) exceeds the above upper limit, workability when mixing with the coal tar (b1) in step 2 described below may be reduced. Further, the strength of the molded coal tends to decrease, and it becomes difficult to maintain the shape of the molded coal.
本発明における成型炭中のボトムピッチ(b2)の含有量は限定されないが、その下限が通常0.2重量%以上、好ましくは0.3重量%以上、より好ましくは0.4重量%以上である。成型炭中のボトムピッチ(b2)の含有量が前記下限未満であると、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。
また、成型炭中のボトムピッチ(b2)の含有量の上限も限定されないが、通常5.0重量%以下、好ましくは2.5重量%以下、より好ましくは2.0重量%以下である。
Although the content of the bottom pitch (b2) in the molded coal in the present invention is not limited, the lower limit is usually 0.2% by weight or more, preferably 0.3% by weight or more, more preferably 0.4% by weight or more. is there. When the content of the bottom pitch (b2) in the molded coal is less than the lower limit, the strength of the molded coal tends to decrease and it is difficult to maintain the shape of the molded coal.
The upper limit of the content of the bottom pitch (b2) in the coal is not limited, but is usually 5.0% by weight or less, preferably 2.5% by weight or less, and more preferably 2.0% by weight or less.
コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)との含有割合(重量割合)は限定されないが、通常50:50〜85:15、好ましくは50:50〜75:25、より好ましくは50:50〜70:30である。ボトムピッチ(b2)の含有割合が前記下限未満であると、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。一方、ボトムピッチ(b2)の含有割合が前記上限を超過すると、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。 Although the content ratio (weight ratio) of the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2) is not limited, it is usually 50:50 to 85:15, preferably 50:50 to 75:25, and more preferably 50:50. 70:30. When the content ratio of the bottom pitch (b2) is less than the lower limit, the strength of the molded coal tends to decrease, and it becomes difficult to maintain the shape of the molded coal. On the other hand, when the content ratio of the bottom pitch (b2) exceeds the upper limit, the strength of the molded coal tends to decrease, and it becomes difficult to maintain the shape of the molded coal.
[その他の粘結材]
本発明における成型炭は、粘結材(B)として、上記のコールタール(b1)、ボトム
ピッチ(b2)の他に「その他の粘結材(b3)」を含有していてもよい。
その他の粘結材(b3)は限定されないが、例えば、石油ピッチ(アスファルトピッチ)、石油アスファルト等の瀝青物、溶剤精製炭(溶剤脱瀝ピッチ)等が挙げられる。
ここで本発明において「ピッチ」「石油ピッチ」とは、石油を蒸留したときに残るタール状のアスファルトを、更に真空蒸留して残る黒色の樹脂状の物質、又はそのアスファルトを意味する。
[Other binders]
The molded coal in the present invention may contain "other binder (b3)" as the binder (B) in addition to the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2).
The other binder (b3) is not limited, and examples thereof include petroleum pitch (asphalt pitch), bituminous substances such as petroleum asphalt, and solvent refined coal (solvent deasphalted pitch).
Here, in the present invention, "pitch" and "petroleum pitch" mean a tar-like asphalt remaining after distilling petroleum, a black resinous substance remaining after further vacuum distillation, or asphalt thereof.
粘結材(B)中のその他の粘結材(b3)の含有量は限定されず、使用しなくてもよいが、使用する場合は通常1重量%以上、好ましくは3重量%以上である。また、粘結材(B)中のその他の粘結材(b3)の含有量の上限も限定されないが、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下である。 The content of the other binder (b3) in the binder (B) is not limited and may not be used, but when used, it is usually 1% by weight or more, preferably 3% by weight or more. . The upper limit of the content of the other binder (b3) in the binder (B) is not limited, but is usually 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less. .
本発明における成型炭中のその他の粘結材(b3)の含有量も限定されないが、使用する場合は通常1重量%以上、好ましくは3重量%以上である。また、成型炭中のその他の粘結材(b3)の含有量の上限も限定されないが、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下である。
なお、本発明における成型炭の原料としては、上記した成型原料炭及び粘結材以外の任意の物質を使用することを排除するものではない。
The content of the other binder (b3) in the molded coal in the present invention is not limited, but when used, it is usually 1% by weight or more, preferably 3% by weight or more. The upper limit of the content of the other binder (b3) in the formed coal is not limited, but is usually 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less, and more preferably 3% by weight or less.
It should be noted that the use of any material other than the above-described raw coal and the binder as the raw material of the raw coal in the present invention is not excluded.
[3.成型炭の製造方法]
本発明の成型炭の製造方法は、上記の通り、粉炭(A)及び粘結材(B)成分としてコールタール(b1)並びにボトムピッチ(b2)を少なくとも用いるとともに、特定の製造工程を経ることを特徴とする。以下に、本発明の成型炭の製造工程について説明する。
本発明の成型炭の製造方法においては、主として以下の工程を有する。ここで、工程2、工程3、工程4はこの順で行う必要があるが、工程1については、工程3に至る迄の任意の段階で行えばよい。
[工程1]成型原料炭を混合する。
[工程2]コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)とを混合する。
[工程3]配合された成型原料炭と工程2の配合物とを混合する。
[工程4]工程3の配合物を成形する。
[3. Manufacturing method of molded coal]
As described above, the method for producing molded coal of the present invention includes using at least coal tar (b1) and bottom pitch (b2) as powdered coal (A) and binder (B) components, and going through specific production steps. It is characterized by. Hereinafter, the manufacturing process of the shaped coal of the present invention will be described.
The method for producing a shaped coal of the present invention mainly includes the following steps. Here, Step 2, Step 3, and Step 4 need to be performed in this order, but Step 1 may be performed at any stage up to Step 3.
[Step 1] Mix raw coal.
[Step 2] The coal tar (b1) and the bottom pitch (b2) are mixed.
[Step 3] The blended raw coal and the blend of Step 2 are mixed.
[Step 4] The composition of Step 3 is molded.
[工程1]
工程1は成型原料炭を配合し混合して粉炭(A)とする工程である。具体的には、成型原料炭として前記の粘結炭及び非微粘結炭を適宜配合し混合する。具体的には、原料となる石炭を移送する過程で自然配合することで混合してもよいが、均質化するためには混合機を用いることが好ましい。また、予め粉砕されている粘結炭及び非微粘結炭を配合して粉炭(A)としてもよいし、成型原料炭を配合した後に、これを粉砕して粉炭(A)としてもよい。すなわち、本発明において成型原料炭の粉砕は工程1に包含される。通常、成型原料炭の粉砕には粉砕機が使用される。
成型原料炭を混合する際の温度は限定されないが、通常20〜80℃である。また、成型原料炭を混合する時間も限定されないが、通常1〜10分である。
[Step 1]
Step 1 is a step of mixing and mixing molding raw coal to obtain powdered coal (A). Specifically, the above-mentioned caking coal and non-fine caking coal are appropriately blended and mixed as molding raw coal. Specifically, the coal may be mixed by natural blending in the process of transferring the coal as a raw material, but it is preferable to use a mixer for homogenization. Also, pulverized caking coal and non-fine caking coal may be blended to obtain pulverized coal (A), or, after blending raw coal for molding, pulverized coal may be used as pulverized coal (A). That is, in the present invention, the grinding of the raw coal is included in Step 1. Usually, a pulverizer is used for pulverizing the coking coal.
The temperature at which the coking coal is mixed is not limited, but is usually 20 to 80 ° C. The time for mixing the raw coal is not limited, but is usually 1 to 10 minutes.
なお、成型原料炭の混合及び粉砕は、この工程及び設備を成型炭製造用に独立して設けてもよいが、成型原料炭以外のコークス原料炭を配合、粉砕する工程及び設備をそのまま採用することもできる。すなわち、コークス原料炭を混合、粉砕する工程から、その一部を成型原料炭(粉炭(A))として分取すればよい。従って、本発明において工程1は任意の工程である。 For the mixing and grinding of the coking coal, this process and equipment may be provided independently for the manufacture of the coking coal, but the steps and equipment for blending and pulverizing coke coking coal other than the coking coal are employed as they are. You can also. That is, from the step of mixing and pulverizing coke coking coal, a part thereof may be fractionated as molded coking coal (pulverized coal (A)). Therefore, in the present invention, step 1 is an optional step.
[工程2]
工程2は、粘結材(B)として、コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)とを混
合する工程である。
コールタール(b1)は粘稠ではあるが常温において液状であるため、粉炭との混合に際し、その取扱いは困難なものではない。一方、ボトムピッチ(b2)は常温での流動性が極めて低いため、粉炭との混合に際しては取扱いが難しい。このため、従来はボトムピッチ(b2)を100〜200℃程度に加熱し、低粘度化して使用する必要があった。この場合、混合する粉炭自体も同様の温度に加熱する必要があることから、設備的にも工程的にも負荷の大きなものであった。
これに対し、本発明では、工程2において予めコールタール(b1)とボトムピッチ(b2)とを混合しておくことにより、粘結材(B)としてボトムピッチ(b2)を使用しつつも、その取扱いを飛躍的に向上することが可能となる。
[Step 2]
Step 2 is a step of mixing coal tar (b1) and bottom pitch (b2) as the binder (B).
Coal tar (b1) is viscous but liquid at room temperature, and therefore, is not difficult to handle when mixed with pulverized coal. On the other hand, since the bottom pitch (b2) has extremely low fluidity at room temperature, it is difficult to handle the bottom pitch (b2) when mixing with pulverized coal. For this reason, conventionally, it was necessary to heat the bottom pitch (b2) to about 100 to 200 ° C. to reduce the viscosity before use. In this case, the pulverized coal to be mixed itself needs to be heated to the same temperature, so that the load is large in terms of equipment and process.
On the other hand, in the present invention, by mixing the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2) in advance in the step 2, while using the bottom pitch (b2) as the binder (B), The handling can be greatly improved.
コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)とを混合する際の設備や方法は限定されないが、具体的には、配管混合や、タンク内混合等の方法を使用することができる。
コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)とを混合する際の温度は限定されないが、通常40℃以上、好ましくは60℃以上、より好ましくは80℃以上である。混合する際の温度が前記下限未満であると、コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)との混合が困難となる傾向がある。
また、混合する際の温度の上限も限定されないが、通常200℃以下、好ましくは150℃以下、より好ましくは100℃以下である。混合する際の温度が前記上限を超過すると、粘結材(B)から引火性のガスが発生して混合機内部で爆発の恐れが生じ、混合機内部へ窒素などの不活性な気体を注入する必要性が生じる場合がある。
The equipment and method for mixing the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2) are not limited, but specifically, methods such as pipe mixing and tank mixing can be used.
The temperature at which the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2) are mixed is not limited, but is usually 40 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher. When the temperature at the time of mixing is lower than the lower limit, it tends to be difficult to mix the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2).
Although the upper limit of the temperature during mixing is not limited, it is usually 200 ° C. or lower, preferably 150 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower. If the mixing temperature exceeds the upper limit, a flammable gas is generated from the binder (B), which may cause an explosion inside the mixer, and inject an inert gas such as nitrogen into the mixer. May be required.
こうして工程2で得られた混合物の粘度は限定されないが、80℃における粘度が通常70mPa・s以上、好ましくは80mPa・s以上、より好ましくは90mPa・s以上であり、通常350mPa・s以下、好ましくは250mPa・s以下、より好ましくは150mPa・s以下である。ここで、80℃における粘度は、東機産業株式会社製TVC−7型粘度計で測定した値を用いる。
工程2で得られた混合物の粘度が前記下限値未満であると、粘結材としての接着性が乏しくなり、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。また、当該粘度が前記上限値を超過すると、粘結材が粉炭と混ざり難くなるため、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。
このように、工程2で得られた粘結材(B)としての混合物は、ボトムピッチ(b2)を使用しつつも適度な流動性を有するため、後述する工程3において粉炭(A)と良好に混合することが可能となる。
Although the viscosity of the mixture obtained in step 2 is not limited, the viscosity at 80 ° C. is usually 70 mPa · s or more, preferably 80 mPa · s or more, more preferably 90 mPa · s or more, and usually 350 mPa · s or less, preferably Is 250 mPa · s or less, more preferably 150 mPa · s or less. Here, as the viscosity at 80 ° C., a value measured by a TVC-7 type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. is used.
When the viscosity of the mixture obtained in Step 2 is less than the lower limit, the adhesiveness as a binder becomes poor, the strength of the molded coal is reduced, and it becomes difficult to maintain the shape of the molded coal. There is. If the viscosity exceeds the upper limit, the binder is less likely to be mixed with the pulverized coal, so that the strength of the molded coal tends to decrease and it is difficult to maintain the shape of the molded coal.
As described above, since the mixture as the binder (B) obtained in the step 2 has a suitable fluidity while using the bottom pitch (b2), the mixture is excellent with the pulverized coal (A) in the step 3 described below. Can be mixed.
なお、工程2においては、コールタール(b1)及びボトムピッチ(b2)とともに、その他の粘結材(b3)も適宜混合することが出来る。その他の粘結材(b3)の混合工程は、コールタール(b1)及びボトムピッチ(b2)の混合と同時に行ってもよいし、これとは別に逐次に混合してもよい。 In Step 2, other binder (b3) can be appropriately mixed together with the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2). The step of mixing the other binder (b3) may be performed simultaneously with the mixing of the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2), or may be separately and sequentially mixed.
本発明において粘結材(B)成分は、必ずしも工程2のみで使用される必要は無い。具体的には、コールタール(b1)の一部、ボトムピッチ(b2)の一部、その他の粘結材(b3)の一部又は全部が、前記工程1や、後述する工程3或いは工程4で使用されてもよい。
これらの一例としては、その他の粘結材(b3)としてピッチを使用する場合において、当該ピッチを前記の工程1において配合することが挙げられる。この場合、粘結炭及び非微粘結炭とともにピッチを同時に配合してもよいし、粘結炭及び非微粘結炭を配合した後に、これとピッチとを配合してもよい。
なお、ボトムピッチ(b2)は単独では取扱いが困難であるので、工程2で使用されることが好ましい。
In the present invention, the binder (B) component does not necessarily need to be used only in step 2. More specifically, a part of the coal tar (b1), a part of the bottom pitch (b2), and a part or all of the other binder (b3) are used in the step 1, the step 3 or the step 4 described below. May be used.
As an example of these, when a pitch is used as the other binder (b3), the pitch is blended in the above step 1. In this case, the pitch may be simultaneously blended with the caking coal and the non-fine caking coal, or the pitch and the caking coal may be blended after the caking coal and the non-micro caking coal are blended.
In addition, since the bottom pitch (b2) is difficult to handle alone, it is preferable to use the bottom pitch (b2) in step 2.
[工程3]
工程3は、粉炭(A)と工程2の混合物とを混合する工程である。ここで前記の通り、工程1は任意であるので、粉炭(A)は必ずしも工程1で配合されたものでなくともよい。
粉炭(A)と工程2の配合物とを混合する際の設備は限定されないが、具体的には、容器回転型、容器固定型等の混合機を使用することができる。
粉炭(A)と工程2の配合物とを混合する際の温度は限定されないが、通常20℃以上、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上である。混合する際の温度が前記下限未満であると、成型炭の強度が低下し、成型炭の形状を保持することが困難となる傾向がある。
また、混合する際の温度の上限も限定されないが、通常200℃以下、好ましくは150℃以下、より好ましくは100℃以下である。混合する際の温度が前記上限を超過すると、粘結材(B)成分から引火性のガスが発生して混合機内部で爆発の恐れが生じ、混合機内部へ窒素などの不活性な気体を注入する必要性が生じる場合がある。
[Step 3]
Step 3 is a step of mixing the pulverized coal (A) with the mixture of step 2. As described above, since the step 1 is optional, the pulverized coal (A) does not necessarily have to be blended in the step 1.
The equipment for mixing the pulverized coal (A) and the compound of Step 2 is not limited, but specifically, a mixer such as a container rotating type or a container fixed type can be used.
The temperature at which the powdered coal (A) is mixed with the blend of Step 2 is not limited, but is usually 20 ° C. or higher, preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher. If the temperature at the time of mixing is lower than the lower limit, the strength of the molded coal tends to decrease, and it becomes difficult to maintain the shape of the molded coal.
Although the upper limit of the temperature during mixing is not limited, it is usually 200 ° C. or lower, preferably 150 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower. If the temperature at the time of mixing exceeds the above upper limit, a flammable gas is generated from the binder (B) component, which may cause an explosion inside the mixer, and an inert gas such as nitrogen is introduced into the mixer. The need for injection may arise.
前述の通り、従来は、粘結材(B)としてボトムピッチ(b2)を使用する場合、粉炭(A)との混合を100〜200℃程度に加熱して行う必要があったが、本発明においては前記の工程2を経ることにより、上記の通り比較的低温で行うことが可能である。
このため、粉炭(A)と工程2の配合物とを混合する際の温度は、上記の上限値よりも更に低くすることが可能であり、具体的には80℃以下、更には60℃以下、特には40℃以下であっても、好適に成型炭を製造することが可能である。
As described above, conventionally, when the bottom pitch (b2) is used as the binder (B), it has been necessary to heat the mixture with the pulverized coal (A) to about 100 to 200 ° C. Can be performed at a relatively low temperature as described above by passing through the above step 2.
For this reason, the temperature at the time of mixing the pulverized coal (A) and the blend of Step 2 can be lower than the above upper limit, specifically, 80 ° C. or lower, and more specifically, 60 ° C. or lower. Even if the temperature is particularly 40 ° C. or less, it is possible to suitably produce a molded coal.
[工程4]
工程4は、工程3で得られた配合物を成形して成型炭を得る工程である。成型炭を成型する方法は限定されないが、成型炭の形状が凹型となった金型や木枠、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、粉炭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。
[Step 4]
Step 4 is a step of molding the blend obtained in step 3 to obtain molded coal. The method for molding the coal is not limited, but a mold or a wooden frame in which the shape of the coal is concave, or a pressure molding machine is used. When a press molding machine is used, not only can mass production be performed continuously, but also a large amount of coal can be compacted at once without unevenness, and the adhesiveness of powdered coal particles can be improved.
Although the method and mechanism of the pressure molding machine are not limited, a pair of roller-type molds having a concave portion in which the shape of the molded charcoal is formed are used, and when the roller rotates, the concave portion of the molded charcoal is filled. Preferably, the mechanism is a compression mechanism.
The pressing 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 pressure is smaller than the above range, a molded coal having sufficient strength may not be obtained.
成型する際の原料に含まれる水分量は限定されないが、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%以下が好ましく、より好ましくは13重量%以下であり、更に好ましくは12重量%以下である。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傾向がある。 The amount of water contained in the raw material at the time of molding is not limited, but is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, and further preferably 2% 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 or less, more preferably 13% by weight or less, and further preferably 12% by weight or less. If the ratio is outside this range, the strength of the formed coal tends to be hardly developed.
[4.成型炭]
本発明の製造方法によって得られた成型炭は、コークス製造用の成型炭として用いる限り使途は限定されないが、製鉄用に好適に用いることができ、特に高炉用に好適に用いることができる。
成型炭の形状や諸特性は限定されないが、具体的には、例えば、マセック型、アーモンド型、枕型等の形状が例示される。更には、上記の形状の本体から突出部が設けられた形状であってもよい。
成型炭の厚さは、通常10〜50mmであり、好ましくは24〜35mmである。成型炭の厚さが大き過ぎると、成型加工時に成型機からの剥離性が低下する傾向がある。一方
、成型炭の厚さが小さ過ぎると、生産性が低下する傾向があり、また、成型炭を用いることによるコークス品質の向上効果が低減する傾向がある。なお、成型炭の厚さは、成型炭本体(突起部等を除く)の最短径を意味する。
[4. Molded charcoal]
The use of the shaped coal obtained by the manufacturing method of the present invention is not limited as long as it is used as a shaped coal for producing coke, but it can be suitably used for ironmaking, and particularly preferably for a blast furnace.
The shape and various characteristics of the molded coal are not limited, but specific examples include a Macek type, an almond type, and a pillow type. Further, a shape in which a protruding portion is provided from the main body having the above shape may be used.
The thickness of the coal is usually 10 to 50 mm, preferably 24 to 35 mm. If the thickness of the coal is too large, the releasability from the molding machine tends to decrease during the molding process. On the other hand, if the thickness of the coal is too small, the productivity tends to decrease, and the effect of improving the coke quality by using the coal tends to decrease. In addition, the thickness of molded charcoal means the shortest diameter of the molded charcoal main body (excluding protrusions and the like).
成型炭のアスペクト比は限定されないが、好ましくは1.0〜3.5であり、より好ましくは1.5〜3.0、更に好ましくは2.0〜2.7である。アスペクト比が大き過ぎると、成型加工が困難となる場合や、成型炭が折れ易くなる場合がある。また、アスペクト比が小さ過ぎると、コークス炉の石炭塔や装入車へコークス原料炭と成型炭との混合物を投入する際に不均一化が生じる場合がある。本発明においてアスペクト比とは、成型炭の最大長(最大径)と最短径との比(最大長/最短径)を意味する。 The aspect ratio of the coal is not limited, but is preferably 1.0 to 3.5, more preferably 1.5 to 3.0, and further preferably 2.0 to 2.7. If the aspect ratio is too large, molding may be difficult, or the formed coal may be easily broken. Further, if the aspect ratio is too small, the mixture of the coke raw coal and the formed coal may be non-uniformly introduced into a coal tower of a coke oven or a charged vehicle. In the present invention, the aspect ratio means a ratio (maximum length / shortest diameter) between the maximum length (maximum diameter) and the shortest diameter of the molded coal.
成型炭の最大長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。成型炭の最大長が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、成型炭の最大長の下限は、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 maximum length of the coal is not particularly limited, but is preferably 100 mm or less, and more preferably 80 mm or less. If the maximum length of the formed coal exceeds 100 mm, the strength of the formed coal tends to decrease. On the other hand, the lower limit of the maximum length of the coal is equivalent to the lower limit of the thickness of the coal described above, and the preferable lower limit is also the same.
成型炭の密度は限定されないが、通常0.90〜1.40g/cm3、好ましくは1.00〜1.35g/cm3、より好ましくは1.05〜1.30g/cm3、更に好ましくは1.10〜1.28g/cm3である。成型炭の密度が前記下限値未満であると成型炭の強度が不十分となり、割れが発生する場合や、得られるコークスの強度が低下する傾向がある。一方、成型炭の密度が前記上限を超える場合は、装入重量が過大となり、各作業機械が過積載となる場合がある。 The density of the coal is not limited, but is usually 0.90 to 1.40 g / cm 3 , preferably 1.00 to 1.35 g / cm 3 , more preferably 1.05 to 1.30 g / cm 3 , and still more preferably. Is 1.10 to 1.28 g / cm 3 . If the density of the formed coal is less than the lower limit, the strength of the formed coal becomes insufficient, and there is a tendency that cracks occur or the strength of the obtained coke is reduced. On the other hand, when the density of the formed coal exceeds the upper limit, the charged weight becomes excessively large, and each working machine may be overloaded.
[5.コークスの製造方法]
本発明の製造方法によって得られた成型炭は、通常、コークス原料炭と混合されてコークス炉内へ装入される。
コークス原料として粉炭とともに成型炭を用いることにより、コークスの強度が向上する。その主な理由は、以下の通りである。(1)成型炭とすることにより、石炭粒子間の間隔が狭くなり粘結性が向上する。(2)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。(3)成型炭に含有される粘結材により、粉炭の軟化溶融性が向上する。
[5. Coke production method]
The molded coal obtained by the production method of the present invention is usually mixed with coke raw coal and charged into a coke oven.
By using molded coal together with pulverized coal as a coke raw material, the strength of coke is improved. The main reasons are as follows. (1) By using molded coal, the interval between the coal particles is narrowed, and the caking property is improved. (2) By increasing the expandability of the molded coal portion during coke production, the compaction of the surrounding coal portion is promoted, and the cohesion of the coal portion is also improved. (3) The binder contained in the molded coal improves the softening and melting properties of the pulverized coal.
以下に、成型炭を用いたコークスの製造法について図2を参考に具体例を説明する。
まず、原料ヤード(貯炭場)よりベルトコンベアー等を用いて原料となる石炭を配合槽へ移送する。コークスの原料となる石炭は前記の通り、粘結炭や非微粘結炭である。配合する際の温度や配合時間は、前記した成型炭を製造する際の工程1と同様である。配合槽にて目的とする配合割合で原料の石炭を配合した後、これを粉砕機で粉砕することにより、コークス原料炭としての粉炭を得ることが出来る。また、石炭を予め粉砕しておき、これを配合してもよい。
なお、前述の通り、ここで配合、粉砕したコークス原料炭の一部を分取して成型原料炭として用いることが出来る。
Hereinafter, a specific example of a method for producing coke using molded coal will be described with reference to FIG.
First, coal as a raw material is transferred from a raw material yard (coal storage yard) to a compounding tank using a belt conveyor or the like. As described above, coal used as a raw material for coke is caking coal or non-coking coal. The temperature and the blending time at the time of blending are the same as those in Step 1 at the time of producing the above-described molded coal. After blending the raw material coal in a blending tank at a desired blending ratio, the resulting coal is pulverized by a pulverizer to obtain pulverized coal as coke raw coal. Alternatively, the coal may be pulverized in advance and blended.
As described above, a part of the coke coking coal blended and pulverized here can be fractionated and used as molding coking coal.
上記の方法で得られた粉炭と、工程1〜工程4によって製造された成型炭は、所定の割合で混合された後、コークス用原料炭として石炭塔へ投入され、ここからコークス炉へ装入される。
粉炭と成型炭との混合割合は限定されないが、成型炭を通常10重量%以上、好ましくは15重量%以上で配合することが望ましく、一方、通常50重量%以下、好ましくは40重量%以下、より好ましくは30重量%以下で配合することが望ましい。成型炭の配合割合が前記下限未満であると、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(偏析)が生じる場合がある。一方、成型炭の配合割合が前記上限を超過する
と、得られるコークスの強度が低下する場合がある。
The pulverized coal obtained by the above method and the shaped coal produced by the steps 1 to 4 are mixed at a predetermined ratio, and then charged into a coal tower as coking coal, and then charged into a coke oven. Is done.
The mixing ratio of the pulverized coal and the shaped coal is not limited, but it is desirable to mix the shaped coal at 10% by weight or more, preferably 15% by weight or more, while usually 50% by weight or less, preferably 40% by weight or less, More preferably, it is desirably added at 30% by weight or less. When the blending ratio of the coal is less than the lower limit, when the coal is introduced into the coal tower, the proportion of the coal present in the coal tower may be uneven (segregation). On the other hand, when the mixing ratio of the molded coal exceeds the upper limit, the strength of the obtained coke may be reduced.
コークス炉へ装入されたコークス用原料炭(粉炭と成型炭との配合物)をコークス炉内で乾留することにより、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、1100〜1300℃で18〜20時間の乾留を行う。 Coke is obtained by carbonizing coke raw coal (blended coal and molded coal) charged in the coke oven in the coke oven. Known conditions are appropriately adopted as the conditions for the carbonization, and carbonization is usually performed at 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 employ various conditions as long as the object of the present invention is achieved without departing from the gist of the present invention.
<成型原料炭>
以下の成型原料炭をそれぞれ粉砕し、粉炭(粒径が3mm以下のものを70〜90重量%含有)としたものを使用した。
・粘結炭 : 反射率1.46%、最高流動度2.03Log DDPM、揮発分18.6%
・非微粘結炭: 反射率0.70%、最高流動度2.64Log DDPM、揮発分36.4%
<粘結材>
・コールタール: コークス製造の際に生成したコールタールをそのまま使用した(80℃における粘度 91mPa・s)。
・ボトムピッチ: 上記コールタールを常圧蒸留し、そのボトムから得られたものをそのまま使用した(軟ピッチ、中ピッチ、硬ピッチに相当する留分の混合物である。80℃における粘度 3000mPa・s)。
・石油ピッチ: 石油由来のアスファルトソルベントピッチ(ASP)を使用した(軟化点:252℃)。
<Coking coal>
The following molding raw coal was pulverized, and used as pulverized coal (70 to 90% by weight containing 3 mm or less in particle size).
Caking coal: 1.46% reflectance, 2.03 Log DDPM maximum fluidity, 18.6% volatiles
Non-coking coal: 0.70% reflectivity, 2.64 Log DDPM maximum fluidity, 36.4% volatiles
<Binder>
Coal tar: Coal tar generated during the production of coke was used as it was (viscosity at 80 ° C. 91 mPa · s).
-Bottom pitch: The coal tar was distilled under normal pressure, and the one obtained from the bottom was used as it was (a mixture of fractions corresponding to soft pitch, medium pitch, and hard pitch. Viscosity at 80 ° C 3000 mPa · s) ).
Petroleum pitch: Petroleum-derived asphalt solvent pitch (ASP) was used (softening point: 252 ° C.).
<混合機>
・回転円板型混合機:ケイハン社製、KBミキサー混合機(KBM−200L型、容量200L)
・円筒横型混合機:中央機工社製、レディゲミキサー(FM−130D型、ドラム実効容量90L)
<Mixer>
・ Rotating disc mixer: KB mixer mixer (KBM-200L, capacity 200L) manufactured by Keihan Corporation
-Cylindrical horizontal mixer: Chuo Kiko Co., Ltd., Redige mixer (FM-130D type, drum effective capacity 90L)
<成型炭の強度試験>
JIS K2151に準拠し、以下の方法で強度試験を行った。
成型炭のうち粒径15mm以上のものを採取し、採取した成型炭10kgを、内径416mm、長さ457mmの円筒状のステンレス製ドラムに充填した。このドラムを24rpmで50回転した後、粒径15mm以上の成型炭の残留率(重量%)を測定し、成型炭の強度の尺度とした。粒径15mm以上の成型炭の残留率が高いほど、成型炭の強度が高いことを意味する。
<Strength test of molded coal>
Based on JIS K2151, a strength test was performed by the following method.
A molded coal having a particle size of 15 mm or more was collected, and 10 kg of the collected coal was filled in a cylindrical stainless steel drum having an inner diameter of 416 mm and a length of 457 mm. After this drum was rotated 50 times at 24 rpm, the residual ratio (% by weight) of the formed coal having a particle size of 15 mm or more was measured and used as a measure of the strength of the formed coal. The higher the residual ratio of the formed coal having a particle size of 15 mm or more, the higher the strength of the formed coal is.
<コークスの冷間強度試験(ドラムインデックス(DI))>
JIS K2151に準拠し、以下の方法で冷間強度試験を行った。
コークスのうち粒径25mm以上のものを採取し、採取したコークス10kgを、内径150cm、長さ150cmの円筒状ステンレス製ドラムに充填した。
このドラムを、円筒の軸回りに15rpmで150回転した後、粒径15mm以上のコークスの残留率(重量%)を測定し、コークス強度の尺度とした(間隙15mmの篩を使用)。
粒径15mm以上の成型炭の残留率が高いほど、コークスの強度が高いことを意味する。
<Cold cold strength test (drum index (DI))>
According to JIS K2151, a cold strength test was performed by the following method.
Coke having a particle size of 25 mm or more was collected, and 10 kg of the collected coke was filled in a cylindrical stainless steel drum having an inner diameter of 150 cm and a length of 150 cm.
After rotating the drum 150 around the axis of the cylinder at 15 rpm, the residual ratio (% by weight) of coke having a particle size of 15 mm or more was measured and used as a measure of coke strength (using a sieve having a gap of 15 mm).
The higher the residual ratio of the formed coal having a particle size of 15 mm or more, the higher the coke strength.
<熱間CO2反応後コークス強度試験>
コークスのうち粒径20mm±1mmのものを採取し、採取したコークス200gを電気炉内に充填した後、1100℃でCO2ガスと2時間反応させた。
反応後のコークスを、内径130mm、長さ700mmの円筒状のドラム(I型ドラム)に充填した。このドラムを、ドラムの長さ方向の中心位置を回転中心として20rpmで600回転した後、粒径9.52mm以上のコークスの残存率(重量%)を測定し、コークス強度の尺度とした(間隙10mmの篩を使用)。
粒径9.52mm以上のコークスの残存率が高いほど、コークスの強度が高いことを意味する。
<Coke strength test after hot CO 2 reaction>
Coke having a particle size of 20 mm ± 1 mm was collected, and 200 g of the collected coke was charged into an electric furnace, and then reacted with CO 2 gas at 1100 ° C. for 2 hours.
The coke after the reaction was filled in a cylindrical drum (I-type drum) having an inner diameter of 130 mm and a length of 700 mm. After rotating the drum 600 times at 20 rpm with the center position in the length direction of the drum as the center of rotation, the residual ratio (% by weight) of coke having a particle size of 9.52 mm or more was measured and used as a measure of coke strength (gap). Use a 10 mm sieve).
The higher the residual ratio of coke having a particle size of 9.52 mm or more, the higher the coke strength is.
[実施例1]
粘結炭を30.0重量%、非微粘結炭を70.0重量%の割合で配合し、水分を9.5重量%に調整した配合炭を作製した。
一方、コールタールとボトムピッチとを50:50(重量比)の割合で80℃にて手操作で十分に混合することにより、粘結材を調整した。
上記の配合炭100重量部に対して8.0重量部となる量の上記粘結材を添加し(成型炭中に粘結材を7.4重量%含有)、KBミキサー(株式会社ケイハン社製)を用いて40℃、465rpmにて4分間混合することにより、成型炭の原料を得た。
この原料をダブルロール型成型機を用いて成型することにより、マセック型(容積44cm3)の成型炭を作製した。なお、成型条件は、成型炭原料温度を30℃とし、回転数3.0rpm、成型圧力(線圧)1.0t/cmとした。
得られた成型炭について強度試験を行った結果を表−1に示す。
[Example 1]
Baking coal was prepared by blending caking coal at 30.0% by weight and non-fine caking coal at 70.0% by weight, and adjusting the water content to 9.5% by weight.
On the other hand, the coal tar and bottom pitch were sufficiently mixed by hand at 80 ° C. at a ratio of 50:50 (weight ratio) to prepare a binder.
The binder was added in an amount of 8.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the blended coal (containing 7.4% by weight of the binder in the molded coal), and a KB mixer (Keihan Co., Ltd.) Was mixed at 40 ° C. and 465 rpm for 4 minutes to obtain a raw material for molded coal.
This raw material was molded using a double-roll molding machine to produce a Macek-type (44 cm 3 ) molded coal. The molding conditions were as follows: the molding coal raw material temperature was 30 ° C., the number of revolutions was 3.0 rpm, and the molding pressure (linear pressure) was 1.0 t / cm.
Table 1 shows the results of a strength test performed on the obtained molded coal.
[実施例2、3]
成型炭原料を表−1に示す配合割合とした以外は実施例1と同様にして成型炭の原料を得た。この原料を用い、実施例1と同様に成型することにより成型炭を作製した。得られた成型炭について強度試験を行った結果を表−1に示す。
[Examples 2 and 3]
A raw material for molded coal was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blended coal raw material was changed to the mixing ratio shown in Table 1. Using this raw material, a molded coal was produced by molding in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results of a strength test performed on the obtained molded coal.
[比較例1]
粘結炭を27.0重量%、非微粘結炭を70.0重量%、ASPを3.0重量%の割合で配合し、水分を9.5重量%に調整した配合炭を作製した。
この配合炭に対して5.0重量%となる量のコールタールを添加し、実施例1と同様にKBミキサーを用いて混合することにより、成型炭の原料を得た。(成型炭中にASPを2.9重量%、コールタールを4.7重量%含有)
この原料を用い、実施例1と同様に成型することにより成型炭を作製した。得られた成型炭について強度試験を行った結果を表−1に示す。
[Comparative Example 1]
27.0% by weight of caking coal, 70.0% by weight of non-coking coal, and 3.0% by weight of ASP to prepare a blended coal whose water content was adjusted to 9.5% by weight. .
Coal tar was added in an amount of 5.0% by weight to the blended coal, and mixed using a KB mixer in the same manner as in Example 1 to obtain a raw material for molded coal. (Contains 2.9% by weight of ASP and 4.7% by weight of coal tar in molded coal)
Using this raw material, a molded coal was produced by molding in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results of a strength test performed on the obtained molded coal.
[比較例2]
実施例1と同様に作製した配合炭100重量部に対して6.0重量%となる量のコールタールを添加し、KBミキサーを用いる代わりにレディゲミキサーを用いて、35℃、160rpmにて1分間混合した以外は実施例1と同様にして成型炭の原料を得た。
この原料を用い、実施例1と同様に成型することにより成型炭を作製した。得られた成型炭について強度試験を行った結果を表−1に示す。
[比較例3]
コールタールを用いる代わりに、配合炭100重量部に対して8.0重量%となる量のボトムピッチを添加した以外は比較例2と同様にして成型炭の原料を得た。
この原料を用い、実施例1と同様に成型することにより成型炭を作製した。得られた成型炭について強度試験を行った結果を表−1に示す。
[Comparative Example 2]
Coal tar was added in an amount of 6.0% by weight with respect to 100 parts by weight of the blended coal prepared in the same manner as in Example 1 and, at 35 ° C. and 160 rpm, using a Loedige mixer instead of using a KB mixer. Except for mixing for 1 minute, a raw material for molded coal was obtained in the same manner as in Example 1.
Using this raw material, a molded coal was produced by molding in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results of a strength test performed on the obtained molded coal.
[Comparative Example 3]
A raw material for molded coal was obtained in the same manner as in Comparative Example 2, except that a bottom pitch in an amount of 8.0% by weight based on 100 parts by weight of coal blend was added instead of using coal tar.
Using this raw material, a molded coal was produced by molding in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results of a strength test performed on the obtained molded coal.
[実施例4]
成型炭原料を表−1に示す配合割合とし、配合炭と粘結材(コールタールとボトムピッチとの混合物)との混合を、KBミキサーを用いる代わりにレディゲミキサーを用いて、35℃、160rpmにて1分間混合した以外は実施例1と同様にして成型炭の原料を得た。
この原料を用い、実施例1と同様に成型することにより成型炭を作製した。得られた成型炭について強度試験を行った結果を表−1に示す。
[Example 4]
The blended coal and the binder (mixture of coal tar and bottom pitch) were mixed at 35 ° C. using a Loedige mixer instead of a KB mixer. A raw material for molded coal was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixture was mixed at 160 rpm for 1 minute.
Using this raw material, a molded coal was produced by molding in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results of a strength test performed on the obtained molded coal.
成型炭原料と同じ粘結炭及び非微粘結炭を使用し、粘結炭を80重量%、非微粘結炭を20重量%の割合で配合してコークス原料炭とした。
このコークス原料炭100重量%に対して上記で製造した成型炭を20重量%配合し、これを乾留試験炉において乾留することで(乾留温度1250℃、乾留時間18時間)コークスを製造した。得られたコークスについて冷間強度及び熱間CO2反応後強度試験を測定した結果を表−1に示す。
Using the same caking coal and non-coking coal as the raw coal material, coking coking coal was prepared by blending coking coal at 80% by weight and non-coking coal at 20% by weight.
20% by weight of the shaped coal produced above was blended with 100% by weight of the coke raw coal, and this was carbonized in a carbonization test furnace (carbonization temperature 1250 ° C., carbonization time 18 hours) to produce coke. Table 1 shows the results of measurements of the obtained coke in the cold strength and the strength test after the hot CO 2 reaction.
[比較例4]
粘結炭を27.0重量%、非微粘結炭を70.0重量%、ASPを3.0重量%の割合で配合し、水分を9.5重量%に調整した配合炭を作製した。
この配合炭に対して5.0重量%となる量のコールタールを添加し、実施例4と同様にレディゲミキサーを用いて混合することにより、成型炭の原料を得た。
この原料を用い、実施例1と同様に成型することにより成型炭を作製した。得られた成型炭について強度試験を行った結果を表−1に示す。
上記で製造した成型炭を使用した以外は実施例4と同様にしてコークスを製造した。得られたコークスについて冷間強度及び熱間CO2反応後強度試験を測定した結果を表−1に示す。
[Comparative Example 4]
27.0% by weight of caking coal, 70.0% by weight of non-coking coal, and 3.0% by weight of ASP to prepare a blended coal whose water content was adjusted to 9.5% by weight. .
Coal tar in an amount of 5.0% by weight was added to the blended coal, and mixed using a Loedige mixer in the same manner as in Example 4 to obtain a raw material for molded coal.
Using this raw material, a molded coal was produced by molding in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results of a strength test performed on the obtained molded coal.
Coke was produced in the same manner as in Example 4, except that the molded coal produced above was used. Table 1 shows the results of measurements of the obtained coke in the cold strength and the strength test after the hot CO 2 reaction.
[参考例]
成型炭を使用せず、粘結炭と非微粘結炭を含むコークス原料炭のみを使用した以外は実施例4と同様にしてコークスを製造した。得られたコークスについて冷間強度及び熱間CO2反応後強度試験を測定した結果を表−1に示す。
[Reference example]
Coke was produced in the same manner as in Example 4 except that no coking coal was used and only coke raw coal containing caking coal and non-fine caking coal was used. Table 1 shows the results of measurements of the obtained coke in the cold strength and the strength test after the hot CO 2 reaction.
比較例1〜3と実施例1とを対比すると、粘結材としてコールタール及びボトムピッチを併用する(実施例1)ことにより、これらのうち何れかを単独で用いた場合(比較例2、3)や、コールタールと石油ピッチを併用した場合(比較例1)に較べて成型炭の強度が顕著に向上していることが判る。
特に、実施例1で示される通り、本発明の製造方法を採用することによってボトムピッ
チを粘結材として有効に働かせることが出来る。一方、比較例3で示される通り、ボトムピッチを単独で使用して常温で混合しても、ほとんど成型炭の強度向上には寄与しないことが判る。従って、比較例3において更にコールタールを逐次混合したとしても、実施例1のような成型炭を得ることは出来ない。比較例2において、更にボトムピッチを逐次混合した場合も同様である。
When Comparative Examples 1 to 3 are compared with Example 1, by using coal tar and bottom pitch together as a binder (Example 1), any one of them is used alone (Comparative Example 2, 3) It can be seen that the strength of the coal is significantly improved as compared with the case where coal tar and petroleum pitch are used together (Comparative Example 1).
In particular, as shown in Example 1, the bottom pitch can be effectively used as a binder by adopting the manufacturing method of the present invention. On the other hand, as shown in Comparative Example 3, it can be seen that even when the bottom pitch is used alone and mixed at room temperature, it hardly contributes to the improvement of the strength of the molded coal. Therefore, even if coal tar is successively mixed in Comparative Example 3, it is not possible to obtain a shaped coal as in Example 1. In Comparative Example 2, the same applies to the case where the bottom pitch is further successively mixed.
比較例1と実施例2、比較例4と実施例4とを対比すると、本発明の製造方法で得られる成型炭は、粘結材の総含有量を低減させているにも関わらず、成型炭の強度が顕著に向上していることが判る。
また、比較例1と実施例3とを対比すると、本発明の製造方法で得られる成型炭は、成型炭の強度を維持しながら、粘結材の含有量を30重量%以上低減することが可能であることが判る。
更に、比較例4と実施例4とを対比すると、本発明の製造方法で得られる成型炭は、成型炭の強度向上のみならず、該成型炭を使用して得られるコークスの冷間強度、熱間CO2反応後強度が向上していることが判る。
Comparing Comparative Example 1 with Example 2 and Comparative Example 4 with Example 4, the molded coal obtained by the production method of the present invention has a reduced molding content despite the reduced total content of the binder. It can be seen that the strength of the charcoal is significantly improved.
Further, comparing Comparative Example 1 with Example 3, the molded coal obtained by the production method of the present invention can reduce the binder content by 30% by weight or more while maintaining the strength of the molded coal. It turns out that it is possible.
Furthermore, comparing Comparative Example 4 with Example 4, the molded coal obtained by the production method of the present invention not only improves the strength of the molded coal, but also improves the cold strength of the coke obtained using the molded coal, It can be seen that the strength has been improved after the hot CO 2 reaction.
Claims (6)
結材(B)としてコールタール(b1)及びコールタールを常圧蒸留して得られるボトム
ピッチ(b2)を含有するとともに、
粘結材(B)中のボトムピッチ(b2)の含有量を1〜50重量%とし、
コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)とを混合した後に、当該混合物と粉炭(A
)とを混合し、これを成形することを特徴とするコークス製造用成型炭の製造方法。 A method for producing molded coal for coke production comprising pulverized coal (A) and a binder (B), which is obtained by distilling coal tar (b1) and coal tar at normal pressure as a binder (B). While containing the bottom pitch (b2),
The content of the bottom pitch (b2) in the binder (B) is 1 to 50% by weight,
After mixing the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2), the mixture and the pulverized coal (A
) And shaping the mixture to produce a molded coal for coke production.
結材(B)としてコールタール(b1)及びコールタールを常圧蒸留して得られるボトムCoal tar (b1) as a binder (B) and a bottom obtained by distillation of coal tar at normal pressure
ピッチ(b2)を含有するとともに、While containing pitch (b2),
コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)の含有割合を50:50〜85:15(重The content ratio of coal tar (b1) and bottom pitch (b2) is 50:50 to 85:15 (weight
量比)とし、Volume ratio) and
コールタール(b1)とボトムピッチ(b2)とを混合した後に、当該混合物と粉炭(AAfter mixing the coal tar (b1) and the bottom pitch (b2), the mixture and the pulverized coal (A
)とを混合し、これを成形することを特徴とするコークス製造用成型炭の製造方法。) And shaping the mixture to produce a molded coal for coke production.
0℃以下で行う、請求項1または2に記載のコークス製造用成型炭の製造方法。 The mixture of coal tar (b1) and bottom pitch (b2) with pulverized coal (A) is
0 ℃ carried out by the following method for producing a coke production for molding coal according to claim 1 or 2.
載のコークス製造用成型炭の製造方法。 The method for producing molded coal for coke production according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the binder (B) in the molded coal is 1 to 10% by weight.
記載のコークス製造用成型炭の製造方法。 The method for producing molded coal for coke production according to any one of claims 1 to 4 , wherein the content of caking coal in the pulverized coal (A) is 10 to 40% by weight.
乾留してコークスを製造するコークスの製造方法。 Charging the molded coal obtained by the production method according to any one of claims 1 to 5 , into a coke oven,
A method of producing coke by carbonizing to produce coke.
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