JP6719342B2 - 製鉄用コークスの製造方法及び銑鉄の製造方法 - Google Patents
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Description
溶剤抽出工程は、原料石炭と溶剤を接触させて、原料石炭から溶剤可溶成分を溶剤中に抽出し、溶剤可溶成分と溶剤不溶成分の混合物スラリーを得る工程である。
固液分離工程は、上記溶剤抽出工程で得られた溶剤可溶成分と溶剤不溶成分の混合物スラリーから溶剤可溶成分と溶剤不溶成分とに分離する工程である。分離方法としては各種公知の濾過方法や遠心分離方法などを採用できるが、大量の混合物スラリーを低コストで連続的に処理できる重力沈降法が好ましい。重力沈降法には公知の沈降槽などの重力沈降装置を用いればよい。
溶剤除去工程は、上記固液分離工程で抜き出した溶剤可溶成分から溶剤を除去する工程である。溶剤を除去することにより、溶剤抽出物が得られる。溶剤を分離する方法としては、一般的な蒸留法やスプレードライ法などの蒸発法を用いることができる。
混合工程では、原料炭と粘結材とを混合して混合物を得る工程である。原料炭と粘結材との混合方法は特に限定されず、均一な混合物が得られればよい。混合にはミキサー、ニーダー、混合機など公知の手段を用いればよい。
乾留工程は、上記混合工程で得られた混合物を乾留する工程である。乾留することによって石炭部分がコークス化されてコークスを製造できる。
粘結材として、発電燃料用である一般炭から1−メチルナフタレンを主体とする二環芳香族の溶剤を用いて抽出した灰分0.5質量%の溶剤抽出物を用いた。具体的には以下の方法により流通式の石炭溶剤抽出設備にて粘結材を製造した。一般炭と1−メチルナフタレンを主体とする二環芳香族の溶剤を質量割合1:6でタンク内において混合してスラリーを調製した。得られたスラリーをポンプで2MPaに加圧し予熱器に送給し、その後速やかに後段の抽出槽にて380℃、滞留時間1時間の条件で加熱処理する抽出工程を行った。抽出処理後のスラリーを同一温度、圧力に維持された重力沈降槽へ移送し、溶剤可溶成分と溶剤不溶成分とに分離する固液分離工程を行った。重力沈降槽上部から溶剤可溶成分を抜き出した後、蒸留して溶剤を分離・除去し溶剤抽出物を得た。本実施例では該溶剤抽出物を粘結材として用いた。
原料炭として表1に示す成分を有する強粘結炭と微粘結炭を用いた。また上記製造した粘結材の成分を表1に示す。
元素含有率(dry ash free):JIS M8801で測定される石炭の水分と灰分を除いた有機質(C、H、O、S、N)の元素の含有率(質量%)
灰分、及び揮発分:JIS M8812
平均最大反射率Ro:JIS M8816
ギーセラー最高流動度logMF:JIS M8801に規定されたギーセラープラストメータ法
粘結材の有無によって原料の混合比率を変化させた混合物を作製した。
粘結材有:粘結材を使用した場合、質量比率で強粘結炭15%、微粘結炭75%、粘結材10%となるように配合して常温でよく混合して混合物を得た。
粘結材無:粘結材を使用しない場合、質量比率で強粘結炭25%、微粘結炭75%となるように配合して常温でよく混合して混合物を得た。なお、粘結材を使用していないNo.7〜12は従来のコークスに該当する。
強粘結炭と微粘結炭は、粒径が3mm以下のものが100質量%となるように予め粉砕してから使用した。また粘結材は粒径1mm以下の微粉末である。
各製造条件のコークスを4本ずつ作製し、その際の歩留まり率を下記式から求め、平均値を採用した。
歩留まり(%)=コークス質量/石炭仕込み質量×100
各コークスを直径21mm±2%、高さ13mm±2%の円筒状に切り出した試験片を6個作製し、試験装置:島津製作所社製ロードセルAG−OS−5kNを用いて圧壊強度試験を行って、コークス片の圧壊強度に関するワイブル分布の尺度母数、すなわち、累積破壊確率63.2%となる圧壊強度をコークスの代表強度とした。
Claims (4)
- 原料炭と、石炭からの溶剤抽出物(ただし、前記溶剤抽出物に含まれる灰分含有率が6%以下の範囲で灰分が含まれる。)と、を、混合後のギ−セラー流動度logMFが1.5〜3.5になるような混合比率で混合した後、温度750℃以上800℃以下で乾留することで、下記測定方法に基づく代表強度が3.0MPa以上の製鉄用コークスを製造する製鉄用コークスの製造方法。
ただし、前記代表強度は、直径21mm±2%、高さ13mm±2%の円筒形に切り出したコークス片6個以上に対する圧壊強度試験において累積破壊確率63.2%となる圧壊強度である。 - 得られる製鉄用コークスの水素原子含有量が、1質量%以上である請求項1に記載の製鉄用コークスの製造方法。
- 前記原料炭は、強粘結炭、準粘結炭、微粘結炭、及び非粘結炭よりなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2に記載の製鉄用コークスの製造方法。
- 石灰石、及び鉄鉱石と共に、請求項1〜3のいずれか1項に記載の製鉄用コークスの製造方法により得られる製鉄用コークスを高炉に投入し、鉄鉱石の還元をする銑鉄の製造方法。
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