JPH03220291A - 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〕 本発明はコークスの製造方法に関する。

更に詳しくは、室式コークス炉を用いて、フリュー温度
１．２００℃以上の高稼働率操業下、高品質で大きい塊
状のコークス、特に鋳物等の製錬用コークスを高生産性
で製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に精錬用コークスの品質としては、灰分が少なく、
大粒度で、亀裂が少なく、緻密で、且つ落下強度（ｓＢ
。）が高いことが要求されている。

このような品質を有する製錬コークスは、従来から、原
料炭、ピッチおよび石油コークス、無煙炭、コースク微
粉などを原料とし、粉砕配合し、あるいは配合、粉砕し
てコークス炉に装入し、９５０〜１，１００℃の低い炉
温で乾留して製造することが知られている。低い炉温で
乾留するのは、乾留過程での熱応力の発生を抑制し、亀
裂の少ない大粒度の塊コークスを製造するためであるが
、炉温か低いと乾留に長時間を必要とし、生産性が低い
という問題があった。

これに対し、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
ットを使用することにより炉温１，２００℃程度での鋳
物用コークスの製造が可能であることが開示されている
。該公報は炉温１，２００℃程度で鋳物用コークスを生
産する点では、−見、本発明と類似技術のように考えら
れるが、該公報は褐炭ブリケットの固有水分による脱水
特性を利用して、加熱速度の上昇を押えることにより、
すなわち低い炉温と同じような乾留条件を作り出すこと
により、炉温１２００℃での鋳物コークスの製造が可能
になったものであり、本発明とは目的が異なる。

本出願人は９．先に特願昭８３−２７９３８２号におい
て、コークス製造用原料中に不活性炭素物質を５〜５０
重量％配合し、中揮発分不活性炭素物質（生石油コーク
ス、生ピツチコークス）と、低揮発分不活性炭素物質（
コークス粉、ピッチコークス粉、焼成石油コークス）と
の配合重量比を０．５〜５の範囲内に調整したものを乾
留することにより、良品質の塊状コークスを製造する方
法を提供している。この場合、低揮発分不活性炭素物質
の粒度が大きいと、ドラム強度の低下が大きくなるので
、低揮発分不活性炭素物質の粒度は０．５ｍｍ以下の含
有量が７０重量％以上、好ましくは８５重量％以上が望
ましいことを明らかにしているが、フリュー温度は１．
０８０℃で、従来の炉温範囲内で実施されたものである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、前記特願昭６３−２７９３８２号を更
に改良し、フリュー温度１．２００℃以上の高稼働率操
業下で生産性よく、高品質の製錬用コークスを製造でき
る配合条件を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は粘結炭およびピッチ類に、中揮発分不活性炭素
物質と低揮発分不活性炭素物質とからなり両者の配合重
量費が０．５〜３である不活性炭素物質を２５〜５５重
量％配合してなるコークス製造原料であって、該低揮発
分不活性炭素物質は粒度が０．３順以下の含有量が９０
重量％以上であり、且つ全配合原料の揮発分を２０〜２
２重量％の範囲内に調整した原料を、室式コークス炉で
フリュー温度１．２００℃以上で乾留することを特徴と
するコークスの製造方法である。

以下、本発明の内容について詳細に説明する。

製錬用コークスは、原料炭、ピッチ、不活性炭素物質等
の原料をコークス炉に装入し、乾留して製造している。

この場合、炉温か高くなると、乾留過程でのセミコーク
ス層内の温度差が拡大することにより、セミコークス層
内の収縮率の差が拡大し、これに伴ない熱応力の発生が
増大し、セミコークス強度が熱応力に耐えられなくなる
と、セミコークス層内に亀裂が発生し、成長し、生成コ
ークスは細粒化する。

したがって、高炉温下で亀裂の少ない、大粒度の塊コー
クスを製造するためには、セミコークス層内で発生する
熱応力を抑制するとともに、セミコークス強度の向上対
策が必要である。

そこで、本発明者らは、まず乾留過程でのセミコークス
層内の熱応力の抑制に重点を置いて検討を行った。

セミコークス層内での熱応力を抑制するためには、セミ
コークス収縮速度の温度依存性を小さくする必要がある
。この解決策としては、熱的条件で全熱変化しない低揮
発分不活性炭素物質の増配合が効果的である。本発明で
いう低揮発分不活性炭素物質とは、揮発分が３％以下の
石炭コークス粉、焼成ピッチコークス粉、焼成石油コー
クス粉等をいう。

これらのコークス粉であって、粒度が０．３ｗ以下の含
有量が９０重量％以上に微粉砕されたものが好適である
。

しかし、低揮発分不活性炭素 物質は化学的にも不活性であり、増配合により、ドラム
強度（ＤＩｉ；０）が大幅に低下する。この場合、低揮
発分不活性炭素物質の粒度か粗粒はど増配合でのドラム
強度の低下が大きく、更に同一配合重量比でもフリュー
温度上昇によるドラム強度および落下強度の低下は大き
くなる。

特に、フリュー温度が、１，２００℃以上の場合は低揮
発分不活性炭素物質の粒度は０．３＋ｎ＋ｓ以下が９０
重量％以上と微粒分が多い程、好ましくは０．３ｍｓ以
下が１００重量％と微粒分が多い程、生成コークスは大
粒度で、落下強度は高くなることを知見した。

これは熱的にも化学的にも不活性な低揮発分不活性炭素
物質は、粗粒であると、熱歪やミクロ亀裂が生成し、さ
らに石炭粒子やピッチ類との接触不良が生ずるためと考
えられる。

このように、低揮発分不活性炭素物質の増配合により、
乾留過程でのセミコークス層内での熱応力の抑制手段は
見い出されたが、この場合、微粒子の低揮発分不活性炭
素物質であっても、増配合により確実にセミコークス強
度は低下し、生成コクスのドラム強度は低下する。

そこで、低揮発分不活性炭素物質よりも若干の粘結性を
有し、石炭粒子およびピッチ類との結合性のよい中揮発
分不活性炭素物質の増量を目的に、中揮発分不活性炭素
物質と低揮発分不活性炭素物質との混合配合条件につい
て検討した。

前記、特願昭６３−２７９３８２号では、中揮発分不活
性炭素物質を配合すると、コークス塊の大きさは比較的
小さくなり、落下強度も低下するが、一方ではドラム強
度が増大するとしていた。

本発明者らが、中揮発分不活性炭素物質について更に詳
細に検討した結果、揮発分が約１０〜１５重量％のもの
であれば、配合重量比が３０〜４０％までは、コークス
粒度は粗粒化し、落下強度およびドラム強度も向上する
ことを見い出した。

本発明でいう中揮発分不活性炭素物質とは、揮発分が１
０〜１５重量％の生ピッチコークス粉、生石油コークス
粉（生とは焼成前のコークス粉をいう）等が挙げられる
。

さらに不活性炭素物質の配合重量比を全原料に対し、２
５〜５５重量％の範囲内で、中揮発分不活性炭素物質と
低揮発分不活性炭素物質との配合重量比を０．５〜３に
調整することにより、大粒度で落下強度およびドラム強
度の高いコークスが得られる。

この場合、フリュー温度が高くなるほど不活性炭素物質
の配合比および中揮発分と低揮発分の不活性炭素物質の
配合比が大きい方が効果的である。

さらに前記配合条件のみでは、フリュー温度１．２００
℃以上で乾留して、高品質の鋳物用コークスを製造する
のは不可能であり、前記配合条件に加えて、粘結炭、ピ
ッチ類、不活性炭素物質を混合した全配合原料の揮発分
を２０〜２３重量％の範囲内に調整することによって、
高品質の鋳物用コークスの製造が可能である。

これはフリュー温度が高い場合は、低揮発分不活性炭素
物質で熱応力を抑制し、石炭粒子やピッチ類との結合性
のよい中揮発分不活性炭素物質で高い強度のセミコーク
スを形成するとともに、他の部分で発生した亀裂の伝播
を阻止し、さらに全配合原料の揮発分を２０〜２３重量
％と低目にすることで気孔の発生を少なくすることによ
り、亀裂の少ない大粒度のコークスが生成できるものと
推定される。

なお、低揮発分不活性炭素物質については、０．３＋ｎ
＋ｓ以下の微粒子が望ましいが、これを粉砕して得ると
なると、膨大な粉砕エネルギー・コストを必要とする。

近年、省エネルギーを目的に、室式コークス炉の乾式消
火設備が普及しているが、この設備のバグフィルタ−で
捕集された微粉コークスは本発明の低揮発分不活性炭素
物質として最適であり、粉砕エネルギーの節減となり、
国家経済上の利益が極めて大きい。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例によって、更に具体的に説明する
が、本発明は、この実施例によって限定されるものでな
いことはいうまでもない。

第１表および第２表に本発明の実施例を示した。

第１表に示すように、原料としては揮発分が約１８〜３
０重量％の４種類の粘結炭、粒度の異なる２種類の低揮
発分不活性炭素物質、１種類の中揮発分不活性炭素物質
および硬ピツチを用いた。

第２表に示すように、本発明法で４つめ組み合わせの原
料配合物、比較法で５つの組み合わせの原料配合物を作
り、乾留は１／４を試験コークスで、フリュー温度１，
２３０℃で行った。

本発明法のコークスは、落下強度（ＳＩｓｏ）、ドラム
強度（ｐｉ４ｏ°）が高く、大粒度のコークスが得られ
た。

しかし、低揮発分不活性炭素物質として０．３１■以下
含有率が約７０重量％のものを使用したケース（比較例
５）、全配合原料の揮発分が２０重量％未満（比較例６
）および２２重量％超（比較例７）のケース、中揮発分
不活性炭素物質と低揮発分不活性炭素物質の重量比が０
．５未満（比較例８）および３．０超（比較例９）のケ
ースでは落下強度およびドラム強度が低く、粒度の細い
ものしか得られなかった。

実施例によって明らかな如く、大粒度で高品質の製錬用
コークスを高稼働率で、生産性よく製造するためには、
低揮発分不活性炭素物質の粒度、中揮発分不活性炭素物
質と低揮発分不活性炭素物質との配合重量比、全配合原
料の揮発分などを適正範囲に制御することが重要である
。

（＊）粉砕後の粒度のものの含有量 〔発明の効果〕 本発明では、コークスの原料の適正な選定、配合比及び
粒度と全配合原料の揮発分範囲の設定を行うことにより
、室式コークス炉を用いて、フリュー温度１，２００℃
以上の温度、従って高稼働率操業下で、大粒度、高品質
の製錬用コークスを高生産性で製造可能ならしめたもの
であり、品質上、経済上の効果は極めて大きい。

出願代理人 藤 本 博 光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　粘結炭およびピッチ類に、中揮発分不活性炭素物質と
   低揮発分不活性炭素物質とからなり、両者の配合重量比
   が０．５〜３である不活性炭素物質を２５〜５５重量％
   配合してなるコークス製造原料であって、該低揮発分不
   活性炭素物質は粒度が０．３ｍｍ以下の含有量が９０重
   量％以上であり、且つ全配合原料の揮発分を２０〜２３
   重量％の範囲内に調整した原料を、室式コークス炉でフ
   リュー温度１，２００℃以上で乾留することを特徴とす
   るコークスの製造方法。