JP7335513B2 - coke production method - Google Patents

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本発明は、改質炭を利用したコークスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing coke using modified coal.

室炉式コークス炉では、主原料として粘結性の高い強粘結炭が用いられており、この強粘結炭は高価であるとともに今後枯渇していことが予想されている。安価な劣質炭(例えば、高揮発分劣質炭)を多量に配合した配合炭は、揮発分が高くなるほどコークス化過程における収縮率が大きくなるため、コークスに多くの亀裂が形成されやすくなる。その結果、コークス強度の低下により、コークス粒径が小さくなるという課題がある。なお、本明細書におけるコークス強度は、特に断らない限り、コークス強度DI150 15を意味するものとする。 In the chamber hearth coke oven, highly caking coal is used as the main raw material, and it is expected that this highly coking coal will be depleted in the future as well as being expensive. Blended coal containing a large amount of low-cost inferior coal (for example, high volatile inferior coal) has a higher shrinkage rate in the coking process as the volatile content increases, so that many cracks are likely to form in the coke. As a result, there is a problem that the coke particle size becomes smaller due to the decrease in coke strength. The coke strength in this specification means coke strength DI 150-15 unless otherwise specified.

ここで、劣質炭を炭化室に装入する前に加熱処理して、揮発分を取り除くことによりチャー化し、コークス原料として使用する方法が知られている。 Here, a method is known in which the low-quality coal is heat-treated before being charged into a coking chamber to remove volatile matter, charred, and used as a raw material for coke.

特許文献1には、高揮発分非微粘結炭から成型コークス製造に適するチャーを得るための予備処理方法であって、高揮発分非微粘結炭に混合機内でタールを添加して混合した後、外熱式のロータリーキルンにおいて450~600℃で加熱してチャーを製造し、ロータリーキルンから排出された乾留ガスから分離したタールを前述の混合機内に添加するタールとして用いる方法が開示されている。また、特許文献1の図3には、この方法で製造したチャーを原料炭に20~40%配合することにより、コークス強度の高いコークスが得られることが記載されている。 Patent Document 1 discloses a pretreatment method for obtaining char suitable for producing molded coke from high volatile non-slightly coking coal, in which tar is added to the high volatile non-slightly coking coal in a mixer and mixed. After that, it is heated at 450 to 600 ° C. in an externally heated rotary kiln to produce char, and the tar separated from the dry distillation gas discharged from the rotary kiln is used as the tar added to the mixer described above. . In addition, FIG. 3 of Patent Document 1 describes that coke with high coke strength can be obtained by blending 20 to 40% of char produced by this method with raw coal.

特開昭56-136879号公報JP-A-56-136879

しかしながら、特許文献1に記載のチャーを含む配合炭を室炉式コークス炉で乾留しても、粘結性が不足するため、コークス強度の高いコークスを製造することができない。すなわち、室炉式のコークス製造法は、成型コークス法と比較して石炭充填嵩密度が低いため、粘結性の乏しいチャーを多量に配合すると、配合炭の粘結性が不足して、コークス強度が低下する。 However, even if the blended coal containing char described in Patent Document 1 is dry distilled in a chamber-type coke oven, coke with high coke strength cannot be produced due to insufficient caking properties. That is, since the chamber furnace type coke production method has a lower coal packing bulk density than the molded coke method, if a large amount of char with poor cohesion is blended, the blended coal will have insufficient cohesion, resulting in coke Strength decreases.

本発明者は、劣質炭の乾留時に発生する乾留ガスを、直接、劣質炭と接触させた後、冷却することで、劣質炭を粘結性に優れた原料炭に改質できる技術を知見した。 The inventor of the present invention has discovered a technology that can reform inferior coal into coking coal with excellent cohesiveness by directly bringing the dry distillation gas generated during the dry distillation of inferior coal into contact with the inferior coal and then cooling it. .

すなわち、本発明に係るコークスの製造方法は、(1)揮発分が30質量%以上、かつ全膨張率が15%以下の性状を有する劣質炭を乾留して、チャーを製造するチャー製造工程と、前記性状を有する劣質炭を前記チャー製造工程で発生した乾留ガスと接触させて、改質炭を製造する改質工程と、少なくとも、前記チャー製造工程で得られたチャーと、前記改質工程で得られた改質炭と、揮発分を15質量%以上30%未満含むとともに全膨張率が20%以上の強粘結炭とを混合して混合炭を製造する混合工程と、前記混合炭を室炉式コークス炉で乾留する乾留工程と、前記改質工程で得られた改質炭を前記混合工程で混合する前に冷却する改質炭冷却工程と、を有することを特徴とする。 That is, the method for producing coke according to the present invention includes: (1) a char production step of dry-distilling inferior coal having a volatile content of 30% by mass or more and a total expansion coefficient of 15% or less to produce char; , a reforming step of producing modified coal by contacting inferior coal having the properties described above with the carbonization gas generated in the char production step; and at least the char obtained in the char production step and the reforming step. A mixing step of producing a mixed coal by mixing the modified coal obtained in (1) with a strongly coking coal containing 15% by mass or more and less than 30% of volatile matter and having a total expansion rate of 20% or more; and a reformed coal cooling step of cooling the reformed coal obtained in the reforming step before mixing in the mixing step.

(2)さらに、前記チャー製造工程で発生した乾留ガスを冷却する乾留ガス冷却工程を有し、前記乾留ガス冷却工程において冷却された乾留ガスを前記改質工程における乾留ガスとして用いることを特徴とする上記(1)に記載のコークスの製造方法。 (2) Further, it has a dry distillation gas cooling step for cooling the dry distillation gas generated in the char production step, and the dry distillation gas cooled in the dry distillation gas cooling step is used as the dry distillation gas in the reforming step. The method for producing coke according to the above (1).

(3)前記混合工程において混合される石炭には、さらに、前記性状を有する劣質炭が含まれていることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のコークスの製造方法。 (3) The method for producing coke according to (1) or (2) above, wherein the coal mixed in the mixing step further contains inferior coal having the properties described above.

(4)前記混合炭を100質量%としたときに、前記チャーの配合率は10質量%以上30質量%以下であり、前記改質炭の配合率は10質量%以上40質量%以下であり、前記強粘結炭の配合率が10質量%以上30質量%以下であることを特徴とする上記(1)乃至(3)のうちいずれか一つに記載のコークスの製造方法。 (4) When the mixed coal is 100% by mass, the blending ratio of the char is 10% by mass or more and 30% by mass or less, and the blending ratio of the modified coal is 10% by mass or more and 40% by mass or less. , The method for producing coke according to any one of the above (1) to (3), wherein the blending ratio of the strongly caking coal is 10% by mass or more and 30% by mass or less.

本発明によれば、劣質炭に乾留ガスを接触させた後、冷却することにより、粘結性に優れた改質炭を得ることができる。また、この改質炭をチャー及び強粘結炭と混合して室炉式コークス炉で乾留することにより、コークス強度の高いコークスを製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, modified coal with excellent caking property can be obtained by contacting inferior coal with dry distillation gas and then cooling. Further, coke with high coke strength can be produced by mixing the modified coal with char and strongly coking coal and subjecting the mixture to dry distillation in a chamber-type coke oven.

コークスの製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of coke. 乾留装置(チャー製造用)の概略図である。It is a schematic diagram of a dry distillation apparatus (for char production).

(用語の定義)
本明細書において、劣質炭とは「揮発分(VM)の含有量が30質量%以上であって、かつ全膨張率(TD)が15%以下の石炭」と定義する。劣質炭は、単味炭であってもよいし、複数銘柄の劣質炭を混合した混合炭であってもよい。強粘結炭とは「揮発分(VM)の含有量が15質量%以上30質量%未満であって、かつ全膨張率(TD)が20%以上の石炭」と定義する。強粘結炭は、単味炭であってもよいし、複数銘柄の強粘結炭を混合した混合炭であってもよい。なお、全膨張率(TD)は、JIS M 8801に規定される膨張性試験方法(ジラトメータ法)によって測定される収縮率及び膨張率の和のことである(以下、同様である)。
(Definition of terms)
In this specification, inferior coal is defined as "coal having a volatile matter (VM) content of 30% by mass or more and a total expansion coefficient (TD) of 15% or less". The inferior coal may be single coal or mixed coal in which multiple brands of inferior coal are mixed. Strong coking coal is defined as "coal having a volatile matter (VM) content of 15% by mass or more and less than 30% by mass and a total expansion coefficient (TD) of 20% or more". The strong coking coal may be single coal or mixed coal in which multiple brands of strong coking coal are mixed. The total expansion rate (TD) is the sum of the contraction rate and the expansion rate measured by the expansion test method (dilatometer method) specified in JIS M 8801 (the same shall apply hereinafter).

本発明者は、劣質炭をチャー製造時に発生する乾留ガスと接触させてから、冷却することにより、粘結性に優れた石炭に改質できることを発見した。以下、本実施形態のコークスの製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施形態のコークスの製造方法を示す工程図である。 The present inventors discovered that by contacting inferior coal with carbonization gas generated during char production and then cooling the coal, the coal can be reformed into coal with excellent caking properties. Hereinafter, the method for producing coke according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a process drawing showing the method for producing coke according to the present embodiment.

本実施形態のコークスの製造方法は、
(1)劣質炭を乾留して、チャーを製造するチャー製造工程と、
(2)劣質炭をチャー製造工程で発生した乾留ガスと接触させて、改質炭を製造する改質工程と、
(3)チャー製造工程で得られたチャーと、改質工程で得られた改質炭と、劣質炭と、強粘結炭と、を混合する混合工程と、
(4)改質炭を混合工程で混合する前に冷却する改質炭冷却工程と、
(5)前記混合工程で得られた混合炭を室炉式コークス炉で乾留する乾留工程と、を有する。
なお、チャー製造工程で用いられる劣質炭をチャー製造用劣質炭、改質工程で改質される劣質炭を改質用劣質炭、混合工程で混合される劣質炭を混合用劣質炭と称する場合がある。
The method for producing coke according to the present embodiment includes:
(1) a char production process of dry-distilling inferior coal to produce char;
(2) a reforming step of bringing the inferior coal into contact with the carbonization gas generated in the char production step to produce the reformed coal;
(3) a mixing step of mixing the char obtained in the char production step, the modified coal obtained in the reforming step, the inferior coal, and the strongly coking coal;
(4) a modified coal cooling step of cooling the modified coal before mixing in the mixing step;
(5) A dry distillation step of dry-distilling the mixed coal obtained in the mixing step in a chamber-type coke oven.
In addition, when inferior coal used in the char manufacturing process is referred to as inferior coal for char manufacturing, inferior coal modified in the reforming process is referred to as inferior coal for reforming, and inferior coal mixed in the mixing process is referred to as inferior coal for mixing. There is

(チャー製造工程について)
チャー製造用劣質炭を乾留装置1で乾留して、チャーを製造する。乾留温度は、600℃以上900℃以下が例示される。チャーとは、石炭を加熱した際に、軟化・溶融状態を得ずに生成する炭素質物質のことである(JIS0104 石炭利用技術用語参照)。
(About the char manufacturing process)
Inferior coal for char production is dry distilled in a dry distillation apparatus 1 to produce char. The dry distillation temperature is exemplified by 600° C. or higher and 900° C. or lower. Char is a carbonaceous substance that is produced without softening or melting when coal is heated (see JIS0104 Coal Utilization Technical Terms).

乾留装置1は特に限定しないが、例えば外熱式の二重ロータリーキルンを用いることができる。チャー製造用劣質炭を乾留すると、タールを含む乾留ガスが発生する。この乾留ガスは、一次ガスクーラー11(乾留ガス冷却工程に相当する)で所定温度に冷却された後、改質機2に送られる。所定温度は、好ましくは200℃以上400℃以下である。乾留ガスの温度が200℃未満に低下すると、液状のタールが凝縮して発生するおそれがあり、後述するように改質用劣質炭の内部までタールが浸透しにくくなる。乾留ガスの温度が400℃超のままだと、乾留ガスに接触した改質用劣質炭が熱分解反応を起こし、改質効果が低下し易くなる。なお、本明細書における改質効果とは、劣質炭の粘結性を高めることである。 Although the dry distillation apparatus 1 is not particularly limited, for example, an externally heated double rotary kiln can be used. Dry distillation of inferior coal for char production generates dry distillation gas containing tar. This dry distillation gas is sent to the reformer 2 after being cooled to a predetermined temperature in the primary gas cooler 11 (corresponding to the dry distillation gas cooling step). The predetermined temperature is preferably 200° C. or higher and 400° C. or lower. When the temperature of the dry distillation gas drops below 200° C., liquid tar may be condensed and generated, and as described later, the tar becomes difficult to permeate into the inferior coal for reforming. If the temperature of the dry distillation gas remains above 400° C., the inferior coal for reforming in contact with the dry distillation gas undergoes a thermal decomposition reaction, and the reforming effect tends to decrease. In addition, the modification effect in this specification is to improve the caking property of inferior coal.

乾留装置1で生成されたチャーは、チャークーラー12で冷却された後、混合装置4に送られる。 The char produced in the dry distillation apparatus 1 is sent to the mixing apparatus 4 after being cooled in the char cooler 12 .

(改質工程について)
図2は、改質機の概略図である。改質機2は、ガスと固体が逆向きに流れるカウンター式の改質機であり、筒状に形成されるとともに長手方向軸L周りに回転する。改質用劣質炭は、回転動作する改質機2の一端側から装入され、他端側から排出される。一次ガスクーラー11で冷却された乾留ガスは、回転動作する改質機2の他端側から吹き込まれ、一端側から排気される。つまり、改質用劣質炭は、改質機2内を転動しながら、乾留ガスの流れる向きとは逆向きに移動する。これにより、改質用劣質炭を乾留ガスに対して効率的に接触させることができる。
(Regarding the reforming process)
FIG. 2 is a schematic diagram of a reformer. The reformer 2 is a counter-type reformer in which gas and solid flow in opposite directions, and is formed in a tubular shape and rotates around a longitudinal axis L. As shown in FIG. The inferior coal for reforming is charged from one end side of the rotating reformer 2 and discharged from the other end side. The dry distillation gas cooled by the primary gas cooler 11 is blown in from the other end side of the rotating reformer 2 and exhausted from one end side. That is, the inferior coal for reforming rolls in the reformer 2 and moves in the direction opposite to the direction in which the dry distillation gas flows. Thereby, the inferior coal for reforming can be brought into contact with the dry distillation gas efficiently.

改質用劣質炭は多数の細孔を有しており、前記所定温度の乾留ガス(主として、気相状態のタール)がこれらの細孔内に流入して石炭の構造を緩和して、改質用劣質炭を好適に改質することができる。すなわち、前記所定温度に温度調整された気相状態のタールが、改質用劣質炭の内部まで浸透するため、効率的に石炭の構造を緩和することができる。 The inferior coal for reforming has a large number of pores, and the dry distillation gas (mainly tar in a gas phase state) at a predetermined temperature flows into these pores to relax the structure of the coal, thereby reforming the coal. Poor quality coal for quality can be suitably reformed. That is, since the tar in the gaseous state whose temperature has been adjusted to the predetermined temperature permeates into the interior of the inferior quality coal for reforming, the structure of the coal can be relaxed efficiently.

改質機2における改質用劣質炭の滞留時間は、好ましくは5分以上30分以下である。滞留時間を5分以上とすることで、改質用劣質炭の内部にタールを十分に浸透させ易くなるため、5分以上とすることが好ましい。滞留時間を30分以下とすることで、改質用劣質炭の改質をより適切に進行させることができるため、30分以下とすることが好ましい。 The residence time of the inferior coal for reforming in the reformer 2 is preferably 5 minutes or more and 30 minutes or less. By setting the residence time to 5 minutes or longer, the tar can be sufficiently permeated into the interior of the inferior coal for reforming, so the residence time is preferably set to 5 minutes or longer. By setting the residence time to 30 minutes or less, the reforming of the inferior coal for reforming can be progressed more appropriately, so the residence time is preferably set to 30 minutes or less.

(改質炭冷却工程について)
改質炭クーラー3は、改質機2の他端側から排出された改質炭を冷却する。ここで、改質炭を冷却せずに室炉式コークス炉で乾留すると、改質炭の粘結性を十分に発現させることができない。その理由は、改質炭が構造緩和された反応性の高い状態となっており、この状態で熱分解反応が進むため、熱分解反応が過度に進行して、粘結性が低下するからだと推察される。一方、改質機2で改質された改質炭を一旦冷却してから、室炉式コークス炉で乾留すると、改質炭の粘結性を十分に発現させることができる。これは、構造緩和された改質炭を一度安定化させてから熱分解が始まるため、過度に熱分解が進むことを抑制できるからだと推察される。
(Regarding modified coal cooling process)
The reformed coal cooler 3 cools the reformed coal discharged from the other end side of the reformer 2 . Here, if the reformed coal is carbonized in a chamber-type coke oven without being cooled, the reformed coal cannot exhibit sufficient caking properties. The reason for this is that the modified coal is in a highly reactive state where the structure is relaxed, and the thermal decomposition reaction proceeds in this state, so the thermal decomposition reaction proceeds excessively and the caking property decreases. guessed. On the other hand, if the reformed coal that has been reformed by the reformer 2 is once cooled and then carbonized in a chamber-type coke oven, the coking property of the reformed coal can be fully developed. It is presumed that this is because the thermal decomposition starts after the structure-relaxed modified coal is once stabilized, so excessive progress of the thermal decomposition can be suppressed.

改質炭クーラー3における冷却温度は好ましくは200℃未満であり、冷却時間は好ましくは3時間以上である。なお、改質機2に導入された乾留ガスは、その後の搬送・処理に支障がないように、二次ガスクーラー21で冷却される。 The cooling temperature in the modified coal cooler 3 is preferably less than 200°C, and the cooling time is preferably 3 hours or more. The dry distillation gas introduced into the reformer 2 is cooled by the secondary gas cooler 21 so as not to interfere with subsequent transportation and processing.

(混合工程)
混合工程では、チャー製造工程で得られたチャーと、改質工程で得られた改質炭と、混合用劣質炭と、強粘結炭とを混合した混合炭を製造する。混合炭の全体を100質量%としたとき、強粘結炭の配合比率は、好ましくは10質量%以上である。強粘結炭の配合比率が10%未満に低下すると、混合炭の粘結性が低くなり、コークス強度が低下するおそれがある。また、強粘結炭の配合比率の上限は、特に限定しない。ただし、本発明は、安価な劣質炭を改質後に多量配合して、高価な強粘結炭の配合比率を低減することを前提としているから、強粘結炭の配合比率は30質量%以下に抑えることが好ましい。
(Mixing process)
In the mixing step, mixed coal is produced by mixing the char obtained in the char producing step, the modified coal obtained in the reforming step, the inferior coal for mixing, and the strongly coking coal. When the total mixed coal is 100% by mass, the blending ratio of the strongly coking coal is preferably 10% by mass or more. If the blending ratio of the highly coking coal is less than 10%, the coking property of the mixed coal may be lowered, and the coke strength may be lowered. Moreover, the upper limit of the blending ratio of strongly coking coal is not particularly limited. However, the present invention is based on the premise that a large amount of inexpensive inferior coal is blended after reforming to reduce the blending ratio of expensive hard-coking coal, so the blending ratio of hard-coking coal is 30% by mass or less. It is preferable to keep it to

混合炭の全体を100質量%としたとき、チャーの配合比率は、好ましくは10質量%以上30質量%以下である。チャーは揮発分が少ない原料であるため、チャーの配合比率が10質量%未満に低下すると、混合炭に含まれる揮発分が過度に高くなり、その結果、乾留時に亀裂が発生して、コークス強度が低下するおそれがある。チャーは全膨張率が非常に小さい原料であるため、チャーの配合比率が30質量%を超過すると、混合炭の粘結性が低くなり、コークス強度が低下するおそれがある。 When the total mixed coal is 100% by mass, the blending ratio of char is preferably 10% by mass or more and 30% by mass or less. Since char is a raw material with a low volatile content, if the char blending ratio is reduced to less than 10% by mass, the volatile content contained in the mixed coal becomes excessively high. As a result, cracks occur during carbonization, and coke strength decreases. may decrease. Since char is a raw material with a very small total expansion coefficient, if the blending ratio of char exceeds 30% by mass, the coke strength of the mixed coal may be lowered and the coke strength may be lowered.

混合炭の全体を100質量%としたとき、改質炭の配合比率は、好ましくは10質量%以上である。改質炭は劣質炭、チャーよりも粘結性に優れるため、改質炭の配合比率が10質量%未満に低下すると、混合炭の粘結性が低くなり、コークス強度が低下するおそれがある。また、改質炭の配合比率の上限は、特に限定しない。ただし、改質炭の配合比率を上げると、改質機2、改質炭クーラー3の設備費及び運転費が増大するため、40質量%以下に抑えることが好ましい。また、改質炭を40質量%以下に抑えることによって、過剰な揮発分による亀裂生成を抑制できる。 When the entire mixed coal is 100% by mass, the blending ratio of the modified coal is preferably 10% by mass or more. Modified coal has better caking properties than inferior coal and char, so if the blending ratio of modified coal is reduced to less than 10% by mass, the coking properties of the mixed coal may decrease and the coke strength may decrease. . Moreover, the upper limit of the blending ratio of the modified coal is not particularly limited. However, if the blending ratio of the reformed coal is increased, the equipment costs and operating costs of the reformer 2 and the reformed coal cooler 3 increase, so it is preferable to keep the blending ratio to 40% by mass or less. Also, by suppressing the modified coal to 40% by mass or less, it is possible to suppress the generation of cracks due to excessive volatile matter.

混合工程で混合される混合用劣質炭には、チャー製造用劣質炭及び改質用劣質炭として処理しきれない残部の劣質炭が振り向けられる。すなわち、処理能力の問題等で、乾留装置1及び改質機2で処理しきれない劣質炭が、混合工程で混合される。したがって、乾留装置1及び改質機2において全ての劣質炭を処理できる場合には、混合工程で混合される石炭から劣質炭を除外してもよい。 As the inferior coal for mixing mixed in the mixing step, the inferior coal for char production and the remaining inferior coal that cannot be completely treated as the inferior coal for reforming are used. That is, the inferior coal that cannot be processed by the carbonization unit 1 and the reformer 2 due to the problem of processing capacity or the like is mixed in the mixing step. Therefore, if all of the inferior coal can be processed in the dry distillation unit 1 and the reformer 2, the inferior coal may be excluded from the coal mixed in the mixing step.

(乾留工程について)
混合工程で得られた混合炭は、室炉式コークス炉5の炭化室に装入されて、乾留される。乾留されたコークスは、炭化室から押し出された後、コークス乾式消火設備で冷却され、高炉装入用の還元材として利用される。
(About dry distillation process)
The mixed coal obtained in the mixing step is charged into the carbonization chamber of the chamber-type coke oven 5 and carbonized. The carbonized coke is extruded from the coking chamber, cooled by the coke dry quenching equipment, and used as a reducing agent for charging into the blast furnace.

次に、実施例を示して、本発明について具体的に説明する。表1に、本実施例で使用した強粘結炭、劣質炭、チャー、改質炭の性状を示す。なお、チャーおよび改質炭の製造方法については、後述する。

粘結力指数CIは、石炭と不活性物質との混合物を乾留した後のコークスボタンの強さから求めた石炭の粘着性の強さを示す指数であり、本実施例では、0.25mm以下の石炭1gに0.25~0.3mmの粉コークス9gを混ぜ、磁性るつぼで900℃、7分間乾留した後、その生成物を0.42mmの篩目で篩分けし、篩上質量の百分率を粘結力指数CIとした(1983 コロナ社 (社)燃料協会編 P.255参照)。粘結力指数CIが大きくなるほど、粘結性が高くなる。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. Table 1 shows the properties of the hard coking coal, inferior coal, char, and modified coal used in this example. A method for producing char and modified coal will be described later.

The cohesive strength index CI is an index indicating the strength of cohesiveness of coal obtained from the strength of the coke button after carbonizing a mixture of coal and an inert substance, and in this embodiment, it is 0.25 mm or less. 1 g of coal is mixed with 9 g of coke powder of 0.25 to 0.3 mm, carbonized in a magnetic crucible at 900 ° C for 7 minutes, then the product is sieved with a sieve mesh of 0.42 mm, and the percentage of the sieve mass was taken as the cohesive strength index CI (see page 255, published by the Japan Fuel Association, 1983). The higher the caking strength index CI, the higher the caking properties.

表2に示す配合条件に従って配合した混合炭を試験コークス炉で乾留して、コークス強度を測定した。ここで、乾留温度は1250℃、乾留時間は18.5時間とした。

比較例3は、強粘結炭の配合比率を20質量%として、残部を劣質炭とした。また、劣質炭を均等に分割して、それぞれをチャー製造用劣質炭及び混合用劣質炭とした。チャーは、特許文献1に記載のチャー製造方法を適用して製造した。具体的には、ロータリーキルンにチャー製造用劣質炭を装入し、昇温速度5℃/minで550℃まで加熱し、550℃で20分間保持した後冷却することにより製造した。タールの添加量は、劣質炭に対して外数で1質量%とした。比較例2は、タールを無添加とした点を除いて、比較例3と同じにした。比較例1は、劣質炭を全て混合用劣質炭とした(つまり、チャー製造用劣質炭及び改質用劣質炭を0質量%とした)。
Mixed coal blended according to the blending conditions shown in Table 2 was carbonized in a test coke oven to measure coke strength. Here, the dry distillation temperature was 1250° C. and the dry distillation time was 18.5 hours.

In Comparative Example 3, the blending ratio of strongly coking coal was set to 20% by mass, and the remainder was used as inferior coal. Also, the inferior coal was equally divided into inferior coal for char production and inferior coal for mixing, respectively. The char was produced by applying the char production method described in Patent Document 1. Specifically, inferior coal for char production was charged into a rotary kiln, heated to 550°C at a temperature elevation rate of 5°C/min, held at 550°C for 20 minutes, and then cooled. The amount of tar to be added was set to 1% by mass with respect to the inferior coal. Comparative Example 2 was the same as Comparative Example 3, except that no tar was added. In Comparative Example 1, all the inferior coal for mixing was used as the inferior coal for mixing (that is, the inferior coal for char production and the inferior coal for reforming were set to 0% by mass).

発明例1では、混合用劣質炭、チャー及び改質炭の配合比率をそれぞれ40質量%、20質量%及び20質量%とした。チャーは、チャー製造用劣質炭(タール無添加)を、上記記載と同様の条件でロータリーキルンによって加熱することにより製造した。また、改質用劣質炭を改質機に装入して、一次ガスクーラーで350℃に冷却した乾留ガスを改質機内に吹き込んだ。乾留ガスの改質機における出口温度は300℃であった。改質用劣質炭の改質機内における滞留時間は10分とした。改質機で改質された改質炭を改質炭クーラーで30℃に冷却した後、混合装置で強粘結炭、混合用劣質炭及びチャーとともに混合した。冷却後に改質炭がコークス炉に装入されるまでの時間は8時間とした。発明例2では、混合用劣質炭、チャー及び改質炭の配合比率をそれぞれ30質量%、20質量%及び30質量%とした。なお、改質炭の製造方法は、発明例1と同じにした。 In Invention Example 1, the blending ratios of the inferior coal for mixing, char, and modified coal were 40% by mass, 20% by mass, and 20% by mass, respectively. Char was produced by heating inferior coal for char production (no tar added) in a rotary kiln under the same conditions as described above. Further, the inferior coal for reforming was charged into the reformer, and the carbonized gas cooled to 350° C. in the primary gas cooler was blown into the reformer. The outlet temperature of the dry distillation gas reformer was 300°C. The residence time of the inferior coal for reforming in the reformer was set to 10 minutes. The reformed coal reformed by the reformer was cooled to 30° C. by a reformed coal cooler, and then mixed with strong coking coal, poor quality coal for mixing and char in a mixing device. The time until the reformed coal was charged into the coke oven after cooling was set to 8 hours. In Invention Example 2, the blending ratios of the inferior coal for mixing, char, and modified coal were 30% by mass, 20% by mass, and 30% by mass, respectively. The method for producing the modified coal was the same as in Invention Example 1.

比較例2,3を比較参照して、タールを添加してもコークス強度は82までしか向上しなかった。発明例1,2に示すように、チャー及び改質炭を混合炭に含めることにより、コークス強度が大幅に向上した。 With reference to Comparative Examples 2 and 3, the coke strength increased only to 82 even with the addition of tar. As shown in Invention Examples 1 and 2, coke strength was greatly improved by including char and modified coal in the mixed coal.

1 乾留装置 2 改質機 3 改質炭クーラー 4 混合装置
5 室炉式コークス炉 11 一次ガスクーラー 12 チャークーラー
21 二次ガスクーラー

REFERENCE SIGNS LIST 1 dry distillation device 2 reformer 3 reformed coal cooler 4 mixing device 5 chamber-type coke oven 11 primary gas cooler 12 char cooler 21 secondary gas cooler

Claims (4)

揮発分が30質量%以上、かつ全膨張率が15%以下の性状を有する劣質炭を乾留して、チャーを製造するチャー製造工程と、
前記性状を有する劣質炭を前記チャー製造工程で発生した乾留ガスと接触させて、改質炭を製造する改質工程と、
少なくとも、前記チャー製造工程で得られたチャーと、前記改質工程で得られた改質炭と、揮発分を15質量%以上30%未満含むとともに全膨張率が20%以上の強粘結炭とを混合して混合炭を製造する混合工程と、
前記混合炭を室炉式コークス炉で乾留する乾留工程と、
前記改質工程で得られた改質炭を前記混合工程で混合する前に冷却する改質炭冷却工程と、
を有することを特徴とするコークスの製造方法。
a char production process for producing char by carbonizing inferior coal having a volatile content of 30% by mass or more and a total expansion coefficient of 15% or less;
a reforming step of bringing the inferior coal having the properties described above into contact with the carbonization gas generated in the char production step to produce modified coal;
At least the char obtained in the char production step, the modified coal obtained in the reforming step, and strongly coking coal containing 15% by mass or more and less than 30% of volatile matter and having a total expansion rate of 20% or more. A mixing step of producing mixed coal by mixing
a dry distillation step of dry-distilling the mixed coal in a chamber-type coke oven;
a modified coal cooling step of cooling the modified coal obtained in the modifying step before mixing in the mixing step;
A method for producing coke, comprising:
さらに、前記チャー製造工程で発生した乾留ガスを冷却する乾留ガス冷却工程を有し、
前記乾留ガス冷却工程において冷却された乾留ガスを前記改質工程における乾留ガスとして用いることを特徴とする請求項1に記載のコークスの製造方法。
Furthermore, it has a dry distillation gas cooling process for cooling the dry distillation gas generated in the char production process,
2. The method for producing coke according to claim 1, wherein the dry distillation gas cooled in the dry distillation gas cooling step is used as the dry distillation gas in the reforming step.
前記混合工程において混合される石炭には、さらに、前記性状を有する劣質炭が含まれていることを特徴とする請求項1又は2に記載のコークスの製造方法。 3. The method for producing coke according to claim 1, wherein the coal mixed in the mixing step further contains inferior coal having the properties. 前記混合炭を100質量%としたときに、前記チャーの配合率は10質量%以上30質量%以下であり、前記改質炭の配合率は10質量%以上40質量%以下であり、前記強粘結炭の配合率が10質量%以上30質量%以下であることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一つに記載のコークスの製造方法。

When the mixed coal is 100% by mass, the blending ratio of the char is 10% by mass or more and 30% by mass or less, and the blending ratio of the modified coal is 10% by mass or more and 40% by mass or less. 4. The method for producing coke according to any one of claims 1 to 3, wherein the blending ratio of caking coal is 10% by mass or more and 30% by mass or less.

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