JPH02127495A

JPH02127495A - 塊状コークス製造方法

Info

Publication number: JPH02127495A
Application number: JP27938288A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sasaki; 佐々木　昌弘; Masao Omori; 大森　政男; Yoshiaki Miura; 美浦　義明; Yoshiyuki Matsubara; 松原　義行
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1990-05-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は塊状コークスの製造方法に関する。

更に詳しくは、その落下強度（ＳＩ）および潰裂強度（
ＤＩ）共に強度の大きい塊状コークスの製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

コークスとしては、その用途に適した強度と粒度のもの
を製造する必要がある。強度については、その表わす強
度の違いによって潰裂強度ＤＩ・・・ＪＩＳＫ２１５１
−１９７７と落下強度８１・・・Ｊ　ｌ５Ｋ２１５１−
１９７７とによって表わされている。粒度については、
鋳物用コークスについては、＞８０ｇ、＞１００ｓなど
があり、また高炉用コークスでは６０〜２５馴の粒度の
ものを製造する必要がある。

又ＤＩ、８１は高炉の大きさ、使用状況によって違いは
あるものの、各々９３以上、８０以上であることが望ま
しいとされている。

特に鋳物用コークスのように、８０ｍを越すような大塊
を必要とする場合には、粘結炭のみを原料として製造す
るのは困難である。そこで無煙炭、石油コークス、微粉
コークス゛のような粘結性に乏しい不活性炭素質物質を
配合して乾留して製造する。

粘結炭あるいは粘結炭およびピッチ類に無煙炭、オイル
コークス、微粉コークス等の不活性炭Ｎ質物質を配合し
て乾留し、冶金用コークスを得る方法は公知である。

また不活性炭素質物質として無煙炭、オイルコークス、
微粉コークス等の合計配合量として３０〜４０％配合し
て乾留する鋳物用コークスの製造方法も公知である。

特開昭５４−１２０６０３号公報には石油コークスの代
替として、豪州ビクトリア産褐炭ブリケッ（・を使用し
て、大塊とＳＩ値の大きいコークスを得る方法が開示さ
れている。しかし褐炭は１５１ｉ揮発分不活性炭素質物
質であり、それ自体機械的強度が小さく、８１値および
ＤＩ値共に大きい檄械的強度の高い塊状コークスを製造
する本発明とは目的を異にする。

（発明が解決しようとする課題）前記の如く、粘結炭等に無煙炭、オイルコークス、微粉
コークス等の不活性炭素質物質を配合して乾留し、塊状
コークスを得るのは公知であるが、不活性炭素質物質１
種類のみを配合して任意の強度、粒度等の性状のコーク
スを得るのは、不活性炭素質物質に対する制約、同時に
使用する粘結炭やピッチ類の性状についての制約が大き
く困難である。

本発明の目的は、不活性炭素質物質の性状差に着目し、
この物質の種類と配合割合を１−制御することによって
、任意の粒度、強度の塊状コークスを製造する方法を提
供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは前記の課題を解決するため鋭意研究を行っ
た。その結果、同じ不活性炭素質物質であっても、その
性状差に着目し、竹状の異なる２種類の不活性炭素質物
質を選択し、目標コークス性状に応じた配合量で使用す
ることにより解決し得ることを見い出した。

すなわち本発明は粘結炭あるいは粘結炭およびピッチ類
に、低揮発分不活性炭素質物質と中揮発分不活性炭素質
物質の合計配合量を全原料に対し５〜５０重白％とじ、
且つ目標とするコークスの粒度、ＳＩ値、ＤＩ値を主と
するコークスの性状に応じて、中揮発分不活性炭素質物
質と低揮発分不活性炭素質物質との配合重量比を０．５
〜５の範囲内で調整して混合し、乾留することを特徴と
する塊状コークスの製造方法である。

次に本発明を更に詳しく現用する。

不活性炭素質物質は次の２種類に分けられる。

■低揮発分不活性炭素質物質乾留の際、全くあるいは殆ん、ど軟化しない不活性物質
である。

乾留の際の変化は、単純な熱膨張が主体で、全膨張率が
２％以下のものをいう。一般に低揮発分であり、冶金用
コークス粉、無煙炭などが該当する。

■中揮発分不活性炭素質物質乾留の際、熱分解によってやや軟化し、発生ガスによる
体積膨張が認められるもので、全膨張率が２％を超え、
９％以下程度である。一般に■よりは多くの揮発分を含
有する。

石油コークス、石炭系ピッチコークスなどが該当する。

不活性物質としては、これらの他に、褐炭などの高揮発
分不活性炭素質物質もあるが、前記のごとく、それ自体
機械的強度が小さく、水沫の目的には適しない。

低揮発分不活性炭素質物質の効果としては、加熱によっ
て発生するタールや軽油のような液状物質の発生が少な
く、それ自身の軟化性が極めて少ないか、全く認められ
ない。活性な原料である石炭などが軟化する４００〜５
５０℃において、膨張、収縮などの変化が少なく、それ
による強度低下が殆んどない。

コークス塊の大きさを低下させる亀裂は、石炭やピッチ
の再固化（５００〜５５０℃）以降の不均一な収縮によ
って発生する。軟化性の極めて小ざい物質は、この収縮
が小さいので、それ自身からの亀裂の発生がなく、また
それ自身の強度が大きいものであれば、他の部分Ｃ発生
した亀裂の伝播を阻止する効果を有する。

しかし一方では、周辺の軟化した部分と融合することが
ないので、その間の接着性において劣り、摩耗強度（Ｄ
Ｉ）が低下するという欠点がある。

すなわち、低揮発分不活性炭素質物質を配合することに
より、コークス塊の大きさは大きくなり、落下強度（Ｓ
ｌ）も高くなるが、一方では摩耗強度（ＤＩ）が低下す
る。

中揮発分不活性炭素質物質の効果としては、低揮発分不
活性原料に比し、加熱によって発生するタールや軽油分
が多いので、それ自身に軟化性が認められる。したがっ
て、周辺組織との融合もより良いので、低揮発分不活性
炭素質物質配合の場合よりもＤＩは向上する。しかし一
方では軟化性があるため、加熱の際の膨張、収縮がより
大きくなり、また気孔の発生によって、それ自身の強度
が低下する。したがって亀裂抑制効果は有するものの、
その効果は低揮発分不活性炭素質物質に比して小さくな
る。

すなわち、中揮発分炭素質物質を配合すると、コークス
塊の大きさは比較的小さくなり、ＳＩも低下するが、一
方ではＤＩが増大する。

以上のように配合する不活性炭素質物質の性状によって
、得られるコークス性状が変化するので、不活性原料１
種類のみでは目的性状のコークスを得るためには、極め
て限定された不活性原料を使用することになり、これを
適宜入手し、経済的に製造するのは困難である。

性状の異なる不活性炭素質物質を配合して使用し、これ
らの配合率、粉砕粒度を各々に応じて選択すれば容易に
かつ経済的に目的性状のコークスを％ｉ造することが可
能である。

不活性炭素質物質の性状を区分するためのパラメーター
として、通常、コークス製造用の石炭に用いられる全膨
張率を採用した。

但し、ここで使用するパラメーターは基本的には不活性
炭素質物質の軟化性を表わすためのものであるので、必
ずしも全膨張率に限るものではなく、揮発分やギーセラ
ー・ブラストメーターによる流動度を採用してもよい。

全１１１に率の測定はＪ　ｌ５Ｍ８８１０−１９７９に
よる方法である。

この場合、特に低揮発分不活性炭素質物質の場合には、
成型が困難であるので、一定グ数をデイラド管に４回に
分けて、一定加重で押しつめながら装入し、膨脂率を測
定する。測定は常温から１．０００℃の温度範囲につい
て行った。

不活性炭素質物質の粉砕強度は、特に低揮発分不活性炭
素質物質において重要であり、粒度０．５履以下の含有
量が７０重足％以下であると、ＤＩが低下する傾向があ
るため、７０重量％以上、好ましくは８５＠膳％以上が
望ましい。

低揮発分不活性炭素質物質の粒度が大ぎいと（粒度０１
５ｓ以下の含有量が７０遣但％未満であると）、Ｄｒの
低下が大きくなるので、低揮発分不活性炭素質物質の配
合爪を極めて低く抑えることが必要となり、目的性状の
コークスを得ることが困難となる。

前記の理由から、低揮発分不活性炭素質物質としては、
それ自身の機械的強度の大きなものを使用することが望
ましい。従って、これを微粉砕するどなると、粉砕エネ
ルギーコストの増大をまねく。

近年、室炉式コークス炉においては、エネルギーコスト
低減のために乾式消火設備（ＣＤＱと略称する）を設置
することが多い。この設備においては装入、冷却時に発
生する微粉コークスをザイクＯン等により捕集している
。この捕集した微粉コークスは一部燃料などに使用され
てはいるものの、余剰気味であり、処分に苦慮している
のが現状である。

この微粉コークスが丁度、本発明の低揮発分不活性炭素
質物質として使用可能であり、これを使用すれば、余剰
量の活用および粉砕エネルギーの節減となり、国家経済
上利益が極めて大きい。

中揮発分不活性炭素質物質の粉砕強度は、低揮発分不活
性炭素質物質のように小粒度に限る必要はなく、粘結炭
と同じ粉砕粒度でもよい。

中揮発分不活性炭素質物質と低揮発分不活性炭素質物質
との混合重量比としては、目的とする粒度、ＳＩ値、Ｄ
Ｉ値により異なるが０．５〜５の範囲であり、好ましく
は１〜３である。中揮発分不活性炭素質物質が０．５よ
り少ないとＤＩ値が低くなり、中揮発分不活性炭素質物
質が５より多くなると、コークス塊の粒度が小さくなり
、ＳＩ値も低下する。

（実施例）以下に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本
発明はこの実施例によって限定されるものではない。

１、原料の性状工業分析（無水ベース、重量％）　　　全膨脂率揮発分
（Ｖ、Ｈ，）　　　灰分（八ｓｈ）　　　　　　　　（
％）粘結炭△　　　２１．９　　　６．８　　　　　　
　　　２１粘結炭Ｂ　　　　２５．４　　　８．２　　
　　　　　　　１１３軟化点（”Ｃ）ピッチ　　　　９５工業分析（無水ベース、重量％）　　全膨張率揮発分（
Ｖ、Ｈ，）　　　灰分（＾ｓｈ）　　　　　　（％）低
揮発分不活　　　４．５　　　１２．４　　　　　０．
１性炭素質物質中揮発分不活　　１１．８　　　　０．５　　　　　６
．８性炭素質物質粉砕粒度低揮発分不活性炭素質物質０゜５ａ以下９０重量％２、乾留条件乾預炉炉ｒｔｌ　４３０Ｍ、炉長１４゜８ｍ、炉高６゜５ｍフリュー温度１．０８０℃、炭化時間２８時間実施例および比較例の配合割合と、製造したコークスの性状を表１に示す。

（発明の効果）実施例によって明らかな如く、不活性炭素質物質はみな
同じ挙動をするわけではなく、低揮発分不活性炭素質物
質が少ないと、粒度が小さくなり、ＤＩ（ｉｆｍは良い
がＳｌ値が下ってくる。中揮発分不活性炭素質物質が少
ないと、粒度、Ｓｌ値は良いがＤＩ値が下ってくる。本
発明によれば不活性炭素質物質を２種に分け、低揮発分
不活性炭素質物質と中揮発分不活性炭素質物質の配合率
を調整することによって、塊状コークスの粒度、機械的
強度（Ｓｌ値、Ｄ　Ｉ　＋ａ　）を、目標コークス性状
を得るように制御することが可能となった。

更に低揮発分不活性炭素質物質の粒度を０．５閤以下が
７０重量％以上と粒度を細くすることにより、ＤＩ値の
低下を抑え、低揮発分不活性炭素質物質の配合量を多く
することを可能とした、従ってコークス性状の調整範囲
を拡大できた。

更にこの低揮発分不活性炭素質物質として、ＣＤＱで捕
集された微粉コークスが粒度、強度共に最適であること
を確認したので、余剰気味の該微粉コークスの活用およ
び粉砕エネルギーの節減となり、国家経済上の利益は極めて大きい。

Claims

【特許請求の範囲】

粘結炭あるいは粘結炭およびピッチ類に、低揮発分不活
性炭素質物質と中揮発分不活性炭素質物質の合計配合量
を全原料に対し５〜５０重量％とし、且つ目標とするコ
ークスの粒度、ＳＩ値、ＤＩ値を主とするコークスの性
状に応じて、中揮発分不活性炭素質物質と低揮発分不活
性炭素質物質との配合重量比を０．５〜５の範囲内で調
整して混合し、乾留することを特徴とする塊状コークス
の製造方法。