JPH02142888A - 等方性コークスの製造方法 - Google Patents

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、等方性黒鉛材料、特に原子炉用黒鉛の製造に
使用する等方性ピンチコークスの製造に関する。

（従来の技術） 原子炉用黒鉛は良好な核特性を維持するため高純度高密
度、高熱伝導度かつ強度・熱膨張特性・熱伝導性、その
他の性状が材料の方向によらない等方性が要求されてい
る。この原子炉用黒鉛の製造方法は一般炭素材料の製造
方法に準拠しており、原料コークスを適当に粒度配合し
、これにハインダーピソチを加えて捏合したのち成形、
焼成、黒鉛化の諸工程からなる。こうして作られた炭素
材料の物性に与える影響は原料コークスの性質に依存す
る所が大で、したがって上記物性を要求する原子炉用黒
鉛の原料コークスには、灰分の高い石炭系ピッチコーク
スは不適で、石油コークスが多用されている。

なぜなら、灰分が高いと黒鉛化性が低く、また原子炉用
減速材に対しては通常ハロゲンによる純化処理を行うが
その際に、その処理に時間を要し、コストがかかるとい
うデメリットがある。そのため、もともと灰分の低いコ
ークスが望まれる。しかし、脱灰処理（脱キノリン不溶
分処理）をしたコールタールピンチよりコークスを作る
と、芳香族性の高いコールタールピンチよりコークスを
作ると、芳香族性の高いコールタールピンチからは８１
状すなわち異性コークスが生成し不適である。

一つまり、原子炉用黒鉛に対し、コールタールより作っ
たコークスの純度と物性の等方性は相反するものである
。

したがって、実験室レヘルての提案はあるものの工業規
模での生産がなされていないのが現状である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、石炭系ピンチコークスにおいて２律背反する
高純度と物性の等方性を同時に併せもつ高特性のコーク
スを提供するものである。

（課題を解決する手段） そこで、本発明者等は上記問題点を解決すべく鋭意検討
した結果、キノリン不溶分を除去したコルタールピッチ
より得た止針状コークスを微粉砕し、キノリン不溶分を
除去したコールタールピッチに加えコーキングすること
により低灰分の等方性ピッチコークスを製造することが
できることを見い出し本発明に到達した。

ずなわら、本発明の目的は、二律背反する高純度と物性
の等方性を有するピンチコークスを製造する方法を提供
するものであり、この目的はキノリン不溶分を実質的に
含有しないコールタールピンチ等の炭素質原料を４５０
〜５００℃でディレードコーキングして得た止針状コー
クスを粒砕して微粉コークスとし、この微粉コークスを
キノリン不溶分を含有しない炭素質原料に炭素質原料１
００重量部当り１０〜４０重量部に加えて混合分散後、
４５０〜５００°Ｃでディレードコーキングを行なうこ
とにより達成される。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明方法において使用される炭素質原料としてはコー
ルタールもしくはコールタ−ルビツナの石炭系、減圧蒸
留残渣油、流動接触分解油、熱分解残渣油等の石油系の
通常のディレードコーキング油として知られている重質
油類が挙げられる。

これらのうち石炭系原料を用いる場合には例えば次のよ
うな方法によりキノリン不溶分Ｑｌを除去される。すな
わち、これらの原料を溶剤として例えば沸点又は９５容
量％の留出温度が３５０℃以下であって次式で表わされ
るＢ、Ｍ、Ｃ，Ｉ。

値 Ｂ、Ｍ、Ｃ，１，−４８，６４０／に十４　７３、７３
−４　５６．８ （式中には平均沸点（’Ｋ）、Ｓは６０°　Ｆにおける
比重を示す）が５〜７０である炭化水素物質、具体的に
好ましくは、シクロヘキザン、灯油、灯油＋ナフタリン
油等を配合割合が原料；溶剤の重量比として１：０．３
〜１：ｌになるように加え、混合する。次いで原料と溶
剤との混合物を静置沈降しデカンテーンヨン法などの簡
便な操作により不溶分を分離除去してキノリン不溶分を
実質的に含まない炭化水素が得られる。ここで清澄液と
して得られる縮合芳香族化合物を含む炭化水素物質のキ
ノリン不溶分含有量は通常０．８重量％以下、好ましく
は０．３重量％以下、最適には０．１重量％以下に減少
する。

上記の混合、静置沈降、分離の各工程は操作を容易にす
るため好ましくは、６０〜３５０℃程度の温度下で実施
され例えばコールタールを原料とする場合には６０〜９
０℃程度、軟コールタールピンチの場合には１５０〜２
９０℃程度が好適である。

得られた清澄液は、次いで、溶剤の沸点或いは９５容量
％の留出温度以下、或いは約３５０℃以下の留出温度で
蒸留される。

得られる炭素質原料を常法によりデイレ−トコ−キング
し、通常揮発分４〜１０ｗｔ％を有する止針状コークス
を得る。

本発明においては、まず、この止針状コークスを粉砕し
て微粉コークスとする。

粉砕はサンプルミル、ジエソトマイザー等、微粉砕しう
るものであれば何でもよい。

微粉生コークスの粒径は、炭素質原料との均一な混合分
散を図るため、平均粒径が５０μ程度以下であることが
好ましく、通常は平均粒径が２０〜５０μ程度になるよ
うに粉砕される。

この微粉コークスを、キノリン不溶分を実質的に含有し
ない炭素質原料１００重量部に対して１０〜４０重量部
、好ましくは２５〜３５重量部添加する。

添加量が１０重量部より少ないと得られるコークスに異
方性か生じ、４０重足部を超えると操業上問題を生しる
。

両者を混合分散後、コークストラムに装入してディレー
トコー−１−ングを行なう。

デイレ−トコ−キング自体は常法によることができるが
、好適には炭素質原料に添加した生コークス扮を沈降さ
せず均一に分散させるためにフィー　ｌＳ速度（コーク
スドラム・＼のトラム単位断面積当りフィート量）０．
３ｔ／ｍ・ｈｒ、上限としてはドラム」一部よりの飛沫
同伴が起こらないコークストラムへのフィート速度２．
ＯＬ／ｒｎ’・ｈｒすなわち０．３〜２．Ｑｔ／ｍ・ｈ
ｒとなるように導入し、４５０〜５００°Ｃでデイレ−
トコ−キングを行ない、目的とする等方性コークスを得
る。

この生コークスの仮焼方法は一般の方法で特に限定はな
い。例えばロータリーキルン、シャフト炉、ロータリー
ハース炉等の仮焼炉により、１３００〜１５００°Ｃの
温度領域仮焼することができる。

（実施例） 以下、実施例により本発明により更に詳しく説明するが
本発明は後記する実施例に限定されるものでない。

実施例１ キノリン不溶分がＯのコールタールピッｙ−を、４８０
°Ｃでディレードコーキングして揮発分６．２％の止針
状コークスを得たその生コークスをサンプルミルにより
粉砕し、平均粒径２２μの生コークス粉を得た。

その生コークス粉３２％をキノリン不溶分が０のコール
タールピンチに添加し均一に分散し４８０℃でディレー
ドコーキングをした。得られたコークスを１４５０℃で
キルン仮焼した。この灰分ば０．００５ｗｔ％であった
。

このキルン仮焼等方性コークスを粉砕・篩別し適宜に粒
度配合を行ない、適量のハインダーピソチを加え成型し
１０００℃で焼成７１２ｓｏｏ°Ｃで３０分間黒鉛化し
た。

得られた黒鉛成形体の成型正方向とそれに垂直方向の熱
膨張係数乙、ｊ共に３０ＸｌＯ’／’（：であった。

（発明の効果） 本発明による等方性コークスは、原子炉用黒鉛の製造に
適するもので、二律背反するコークス特性の等方性と灰
分を両有し、それか−１工記のように安価にかつ節単に
てき、その効果は非常に大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）キノリン不溶分を実質的に含有しない炭素質原料
   を４５０〜５００℃でディレードコーキングして得た生
   針状コークスを粉砕して微粉コークスとし、この微粉コ
   ークスをキノリン不溶分を実質的に含有しない炭素質原
   料に炭素質原料１００重量部当り１０〜４０重量部加え
   て混合分散後、４５０〜５００℃でディレードコーキン
   グを行なうことを特徴とする等方性コークスの製造方法
   。