JPH05287277A - コークス炉の操業方法 - Google Patents

コークス炉の操業方法

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JPH05287277A
JPH05287277A JP9071092A JP9071092A JPH05287277A JP H05287277 A JPH05287277 A JP H05287277A JP 9071092 A JP9071092 A JP 9071092A JP 9071092 A JP9071092 A JP 9071092A JP H05287277 A JPH05287277 A JP H05287277A
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野村誠治
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 室炉式コークス炉において、軟化溶融層内の
ガス圧が低い配合炭を炭化室炉幅方向中央部に集中的に
装入し、コークス強度を損なうことなく膨張圧を抑制す
るコークス炉操業方法を提供することを目的とする。 【構成】 室炉式コークス炉に原料石炭を装入して乾留
する際、炉幅方向中央部に、粉コークス、無煙炭、半無
煙炭、セミ・コークス、石油コークスなど、粘結性のな
い炭材を含む配合炭、あるいは、揮発分が高く石炭微細
組織成分中の不活性成分量が多い配合炭、粒度の小さい
配合炭、また、粘結性の低い配合炭を集中的に装入し、
軟化溶融層会合時における最大膨張圧のみを抑制し、コ
ークス強度を損なうことなく、炉壁損傷を回避しつつ安
定にコークス炉を操業する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉炭化室内に
おける炉幅方向で異なる配合炭を装入し、コークス強度
を損なうことなく実炉炉壁に作用する膨張圧を低減する
コークス炉の操業方法に関する。
【0002】
【従来の技術】コークス炉の炭化室で石炭を乾留する
時、石炭の膨張によりコークス炉の炉壁に作用する圧力
のことを一般に石炭の膨張圧と呼んでいるが、この膨張
圧が高いと、たとえばU.S.Steel Fairf
ield製鐵所の第2コークス炉のようにコークス炉の
炉壁が損傷して操業不能になる(J.F.McDerm
ott et al.,Iron & Steel M
aker,13(1986),51)こともあり、膨張
圧管理は炉体管理上重要な課題である。
【0003】日本においても、今後炉体の老朽化が進行
し炉体の強度が低下する一方で、調湿炭法などの石炭事
前処理技術の導入により炭化室内の石炭装入密度が上昇
し、膨張圧は増加する傾向にあり、膨張圧による炉体損
傷が懸念されている。また、原料面からみても石炭膨張
圧が高いとされている石炭化度が高い(揮発分が低い)
石炭の配合割合が増加する傾向にあり、膨張圧に対する
注意が必要となりつつある。
【0004】膨張圧を低減する方法としては、配合炭の
石炭粒度を小さくしたり、粉コークスなどの不活性成分
を添加する方法が知られている。しかし、石炭粒度を減
少すると、装入密度が低下し、生産性の低下を招くとと
もに、ハンドリング上も発塵が増えるなどの問題があ
り、膨張圧低減の実用的な方法ではない。一方、不活性
成分を添加するとコークス強度が著しく低下するという
問題点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、室炉式コー
クス炉の炭化室炉幅方向で異なる配合炭を装入し、炭化
室中央部に装入する配合炭として、不活性物質を含む配
合炭や、揮発分が高く石炭微細組織成分中の不活性成分
量が多い配合炭、粒度の小さい配合炭、粘結性の低い配
合炭を用い、コークス強度を損なうことなく膨張圧を抑
制するコークス炉の操業方法を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、室炉式コーク
ス炉に原料石炭を装入して乾留する際、炉幅方向中央部
に、粉コークス、無煙炭、半無煙炭、セミ・コークス、
石油コークスなど、粘結性に乏しい炭材を含む配合炭を
装入し、あるいは、炉幅方向中央部に、壁側に装入する
配合炭に比べ揮発分が高く石炭微細組織成分中の不活性
成分量が多い配合炭、装入する配合炭に比べ粒度の小さ
い配合炭、また、装入する配合炭に比べ、粘結性の低い
配合炭を装入することを特徴とするコークス炉の操業方
法、である。
【0007】
【作用】以下、本発明を作用とともに、詳細に説明す
る。
【0008】炉壁に作用する膨張圧の経時変化について
は、調湿炭や予熱炭などで実現される装入密度が高い領
域では、軟化溶融層が炭化室中央部で会合する時に膨張
圧は著しく高い値(最大値)を示し、かつ、この軟化溶
融層内のガスの圧力が膨張圧の原因であることが知られ
ている。また、不活性物質(粉コークス、無煙炭、半無
煙炭、セミ・コークス、石油コークスなど、粘結性にの
ない炭材)を添加したり、石炭そのものの粒度を小さく
することにより膨張圧が低減されることが知られてい
る。
【0009】本発明者らは、揮発分が高く石炭微細組織
成分中の不活性成分量が多い石炭では軟化溶融層内のガ
ス圧が小さくなることを見いだした。また発明者らは、
軟化溶融層が炭化室中央部で会合する時にのみ膨張圧は
著しく高い値(最大値)を示すので、この最大値のみを
低減できれば炉体への影響を極力低減できることを発見
した。
【0010】これらのことから発明者らは、乾留時間全
域において膨張圧を低減せずとも、軟化溶融層会合位置
(炭化室炉幅方向中心)近傍に不活性物質を含む配合炭
や、揮発分が高く石炭微細組織成分中の不活性成分量が
多い配合炭、粒度の小さい配合炭、粘結性の低い配合炭
を装入し、軟化溶融層会合時の軟化溶融層内ガス圧のみ
を著しく低減することにより、コークス強度をほとんど
損なうことなく、最大膨張圧を低減できることを見いだ
した。
【0011】本発明は上記知見に基づいて完成された。
すなわち、室炉式コークス炉の炭化室炉幅方向で異なる
配合炭を装入し、軟化溶融層が会合する炭化室中央部に
装入する配合炭として、軟化溶融層内のガス圧が低い配
合炭(揮発分が高く石炭微細組織成分中の不活性成分量
が多い配合炭、粒度の小さい配合炭、粘結性の低い配合
炭、不活性物質を含む配合炭)を用いることにより、最
大膨張圧を抑制することが可能である。
【0012】炭化室中央部のコークスは、もともと気孔
率が大きく、強度の弱い部分であるので、このように、
炭化室中央部にのみ、のぞましくは10mm〜100m
m幅程度の領域に、上述した粘結性の低い配合炭、不活
性物質を含む配合炭を用いても、炭化室内全体としての
コークス強度は低下せず、従来技術の課題を解決するこ
とが可能である。
【0013】
【実施例】
実施例1 実験1では、表1に示すような4種類の石炭(粉砕粒度
−3mm 85%)を表2に示すような割合で配合した
配合炭Aを、全量、炉幅400mm、高さ600mm、
長さ600mmの試験コークス炉に装入密度0.85d
ry−t/m3で装入し、炉温1250℃で18時間乾
留し、石炭乾留過程における膨張圧を測定した。
【0014】一方実験2では図1(a)〜(c)に示す
ように石炭装入ホッパー1を改造し、配合炭Aを炉壁側
に、粉コークス(粒度0.5mm以下98%)を5%含
む配合炭Bを中央部に装入して、上述した試験炉で膨張
圧を測定した。またこの時装入密度は0.85dry−
t/m3 であり、配合炭AとBの重量比は、A 90%
B 10%とした。
【0015】乾留後のコークスは、窒素ガスにより乾式
消火を行い、ドラム強度(JISK 2151による)
と反応後強度(1100℃で二酸化炭素と2時間反応さ
せた後の強度)を測定した。
【0016】上記試験の結果を図2、および表3に示
す。
【0017】実験1に対して、本発明を実施した実験2
では、軟化溶融層が会合する12時間ごろまではほぼ等
しい膨張圧を示すが、軟化溶融層会合時の最大膨張圧は
ほぼ半減した。またこの場合コークス強度もほとんど低
下していないことがわかる。
【0018】実施例2 実験1では、表2に示す配合炭Aを、実施例1と同様の
試験コークス炉で乾留し、石炭乾留過程における膨張圧
を測定した。
【0019】一方実験2では図1(a)〜(c)に示す
ように改造した石炭装入ホッパー1を用い、配合炭Dを
炉壁側に、配合炭Dよりも揮発分が高く石炭微細組織成
分中の不活性成分量が多い配合炭Cを中央部に装入し
て、膨張圧を測定した。この時配合炭CとDの重量比
は、C 50% D 50%とした。また、CとDを等
量ずつ混合するとAと同じになる。
【0020】乾留後のコークスは、窒素ガスにより乾式
消火を行い、実施例1と同様にドラム強度と反応後強度
を測定した。
【0021】上記試験の結果を表4に示す。
【0022】実験1に対して、本発明を実施した実験2
では、軟化溶融層会合時の最大膨張圧が約20%減少し
た。またこの場合コークス強度はほとんど変化していな
いことがわかる。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、室
炉式コークス炉の炭化室炉幅方向で異なる配合炭を装入
することにより、コークス強度を低下させずに軟化溶融
層会合時の最大膨張圧を抑制することが可能である。し
たがって、本発明により、膨張圧による炉体損傷を回避
しながら安定したコークス炉操業を継続することができ
るとともに、膨張圧が高い高石炭化度低イナート炭の増
使用が可能となり、原料炭選択の範囲を拡大することが
できる。また、調湿炭や予熱炭装入などにより石炭装入
嵩密度が上昇し、最大膨張圧が上昇する環境下において
も、本発明の適用により最大膨張圧を抑制しつつ生産性
を増大させることが可能であり、その経済的効果は大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例における、炉幅方向に異なる石炭を装入
するためのホッパーを示す図で、図1(a)は正面図、
(b)は平面図、(c)は側面図である。
【図2】膨張圧の経時変化を示すグラフ。
【符号の説明】
1…ホッパー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年5月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、室炉式コーク
ス炉に原料石炭を装入して乾留する際、炉幅方向中央部
に、粉コークス、無煙炭、半無煙炭、セミ・コークス、
石油コークスなど、粘結性に乏しい炭材を含む配合炭を
装入し、あるいは、炉幅方向中央部に、壁側に装入する
配合炭に比べ揮発分が高く石炭微細組織成分中の不活性
成分量が多い配合炭、壁側に装入する配合炭に比べ粒度
の小さい配合炭、また、壁側に装入する配合炭に比べ、
粘結性の低い配合炭を装入することを特徴とするコーク
ス炉の操業方法、である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】炉壁に作用する膨張圧の経時変化について
は、調湿炭や予熱炭などで実現される装入密度が高い領
域では、軟化溶融層が炭化室中央部で会合する時に膨張
圧は著しく高い値(最大値)を示し、かつ、この軟化溶
融層内のガスの圧力が膨張圧の原因であることが知られ
ている。また、不活性物質(粉コークス、無煙炭、半無
煙炭、セミ・コークス、石油コークスなど、粘結性の
い炭材)を添加したり、石炭そのものの粒度を小さくす
ることにより膨張圧が低減されることが知られている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】
【表3】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】
【表4】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室炉式コークス炉に原料石炭を装入して
    乾留する際、炉幅方向中央部に、粘結性に乏しい炭材を
    含む配合炭を装入することを特徴とするコークス炉の操
    業方法。
  2. 【請求項2】 室炉式コークス炉に原料石炭を装入して
    乾留する際、炉幅方向中央部に、壁側に装入する配合炭
    に比べ揮発分が高く石炭微細組織成分中の不活性成分量
    が多い配合炭を装入することを特徴とするコークス炉の
    操業方法。
  3. 【請求項3】 室炉式コークス炉に原料石炭を装入して
    乾留する際、炉幅方向中央部に、壁側に装入する配合炭
    に比べ粒度の小さい配合炭を装入することを特徴とする
    コークス炉の操業方法。
  4. 【請求項4】 室炉式コークス炉に原料石炭を装入して
    乾留する際、炉幅方向中央部に、壁側に装入する配合炭
    に比べ、粘結性の低い配合炭を装入することを特徴とす
    るコークス炉の操業方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100454365B1 (ko) * 2002-05-03 2004-10-26 주식회사 포스코 반무연탄 함유 고강도 코크스
CN105524673A (zh) * 2015-12-24 2016-04-27 四川德胜集团钒钛有限公司 一种烧结燃料及其使用方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100454365B1 (ko) * 2002-05-03 2004-10-26 주식회사 포스코 반무연탄 함유 고강도 코크스
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