JPH06136362A - コークス炉への石炭の搬送、装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】搬送、装入の際の発塵の防止とキャリーオーバ
ーの抑制。 【構成】乾燥または予熱した石炭ａを、コークス炉５の
装入目標窯の上部に設置された固気分離装置９まで気流
輸送により搬送し、固気分離装置９で微粉炭を含む気相
と粗粒炭を主とする石炭とに分離し、粗粒炭を主とする
石炭を装入目標窯に装入する。気相側に同伴させた微粉
ｃを回収し、塊成化した後、粗粒を多く含む石炭と混合
して装入目標窯に装入することもできる。 【効果】搬送、装入の際に生じる発塵を防止し、装炭時
におけるキャリーオーバーを効果的に抑制することがで
きる。回収される微粉をコークス炉用原料等として有効
に利用することも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コークスを製造する際
に、コークス炉へ乾燥または予熱した石炭を装入するた
めの、石炭の搬送、装入方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コークスの製造技術の一つとして、乾燥
予熱炭技術がある。これは、コークス炉へ石炭を装入す
る際に、事前に原料石炭を乾燥もしくは予熱することに
よって、炭化室内における石炭のかさ密度を増大および
均等化させ、乾留熱量の低減などの効果を発現させ、操
業の安定、生産性の向上、品質の向上および安定化を図
る技術である。

【０００３】しかし、この乾燥予熱炭技術は上記のよう
な効果を有する反面、石炭中に含まれる水分の減少に伴
い、乾燥・予熱から装炭までの搬送過程における発塵量
の増大、コークス炉への装炭時における上昇管からの石
炭の炉外流出（キャリーオーバー）量の増大、および粉
塵爆発の危険性等、環境上、操業上、ならびに安全上の
問題点も有しているため、広く採用されるには至ってい
ない。

【０００４】これらの問題点を解決するために、例え
ば、密封式のチェーンコンベアを用い、不活性ガスを導
入しつつ装入口から装炭する技術（特開昭51−86501 号
公報参照）、不活性ガスを担体として気流輸送する技術
（特開昭52−132002号公報）、内部に不活性ガスを供給
して大気から遮断できるホッパーを有するラリー運搬車
により貯蔵装置から装入目標窯まで石炭を搬送する技術
（特開昭58−185681号公報）、などにより、搬送、装炭
時の発塵を抑制すると共に粉塵爆発の危険性を回避する
技術が提案されている。また、石炭中の微粉が粗粒状に
なった擬似粒子化物を乾燥・予熱またはその後段の工程
で破壊し、分離することによって発塵を防止し、キャリ
ーオーバーを抑制する技術（特開昭62−192486号公報）
が提案されている。

【０００５】しかし、前記の特開昭51−86501 号、特開
昭52−132002号及び特開昭58−185681号の各公報により
開示された技術はいずれも密閉構造体と、不活性ガスを
用いるもので、搬送の途中および装炭口での発塵抑制効
果は高いが、原料石炭中に微粉を含んだまま装炭される
ので、キャリーオーバー量の低減には効果がないばかり
か、搬送過程で粉化あるいは擬似粒子の破壊が進行し
て、原料炭中に含まれる微粉の比率が増大し、コークス
の品質が劣化するという重大な問題点がある。

【０００６】特開昭62−192486号公報に開示された微粉
部分を事前に分離する方法を用いれば、キャリーオーバ
ー量を低減させることは可能である。しかしながら、擬
似粒子を破壊して微粉の分離率を高めるための特別な装
置を乾燥・予熱機の後段に組み込む必要があること、さ
らに、微粉の分離が乾燥・予熱の直後に行われるため、
装炭までの間の搬送過程で粉化が進行し、新たな微粉が
発生すること等の問題点を有しており、キャリーオーバ
ーを減らす技術として十分な効果を発揮するものとはい
えない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術における問題を解決して、乾燥または予熱した石
炭をコークス炉へ搬送、装入するに際し、擬似粒子を破
壊するための特別な装置を設けたりせずに、装炭時にお
けるキャリーオーバーを効果的に抑制し、さらに、原料
石炭中に含まれる微粉をコークス炉用原料として有効に
回収使用する方法を提案するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、コークス
炉への乾燥・予熱炭の搬送、装炭に関する新技術の開発
を進める過程で気流搬送技術の検討を行い、固気分離に
ついて下記の新たな知見を得た。すなわち、 (a) 乾燥または予熱した石炭の搬送を気流輸送により行
うと、密閉系であるため系外への発塵が全くないことは
もちろんであるが、搬送過程で石炭中に残存している水
分が更に若干ではあるが蒸発すると共に、石炭粒子間お
よび石炭と管壁との接触、摩擦により擬似粒子が破壊さ
れる。このことから、気流輸送技術を用いれば、擬似粒
子を破壊するための特別な装置は不要である。

【０００９】(b) 気流輸送時の固気分離工程において
は、通常、気相側に同伴する粉塵をできるだけ少なくし
て固体の回収を高めることが要求されるが、固気分離で
はなく微粉分離を行うという発想に基づいて、気相側に
ガスと共に微粉部分を同伴させ、固相側に粗粒を多く含
む石炭を回収するとにより、発塵し易い微粉部分を分離
除去することが可能になる。これにより、粗粒部分のみ
の炭化室への装炭が可能となり、キャリーオーバーを大
幅に抑制することができる。

【００１０】(c) 分離される微粉部分の量は乾燥予熱条
件および気流輸送条件などにより異なる。その量バラン
スとコークス炉及び高炉を含めた全体のエネルギーコス
トバランスを考慮して、微粉部分を高炉吹き込み燃料と
して用いるか、あるいはコークス炉用原料として用いる
かが決められる。微粉炭燃焼による高炉吹き込み燃料と
して用いる場合は回収される微粉炭をそのまま利用でき
るが、コークス炉用原料として用いる場合は発塵防止対
策が必要となる。発塵を防止するためには、粒子径を大
きくして、それが装炭時に破壊されず、ある程度以上
の、望ましくは 0.1mm以上の粒子径を維持できるような
擬似粒子化処理を行えばよい。このような擬似粒子化を
行った微粉を、粗粒部分と混合すれば、微粉部分をコー
クス用原料として有効に利用することができる。

【００１１】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
ので、その要旨は下記およびの石炭の搬送、装入方
法にある。

【００１２】 乾燥または予熱した石炭を、コークス
炉の装入目標窯の上部に設置された微粉分離装置まで気
流輸送により搬送し、上記微粉分離装置において、微粉
炭を含む気相と粗粒炭を主とする石炭とに分離し、その
粗粒炭を主とする石炭を装入目標窯に装入することを特
徴とするコークス炉への石炭の搬送、装入方法。

【００１３】 気相側に同伴させた微粉を回収し、塊
成化した後、粗粒炭を主とする石炭と混合して装入目標
窯に装入することを特徴とする前記に記載のコークス
炉への石炭の搬送、装入方法。

【００１４】前記の塊成化された粒子には、成形あるい
は造粒により、明らかに塊状を呈するものの他に、粒子
径が 100μm 以上の擬似粒子化されたものも含まれる。

【００１５】

【作用】以下に、本発明方法を図に基づいて詳細に説明
する。

【００１６】図１は本発明方法の実施に用いる搬送、装
入装置の一例の構成を示す概略図である。本発明を実施
するには、まず、コークス炉用原料炭（湿炭）ａを乾燥
機１を用いて乾燥または予熱して水分を調整する。この
場合に用いる乾燥機は、所定の予熱温度が得られ、石炭
中の水分を所定の値とすることができるものであれば特
に制限はなく、例えば、流動層加熱機、間接加熱を行う
多管式回転乾燥予熱機等の一般的な加熱機あるいは予熱
機を用いればよい。

【００１７】水分は通常のコークス炉用原料炭である湿
炭が有する水分量（８〜９重量％）以下であれば特に問
題はないが、気流搬送の際の輸送の安定性、輸送効率お
よび固気分離時の微粉分離効率を良好にするという観点
から５重量％以下とするのが望ましく、さらに、コーク
ス炉内における石炭のかさ密度を増大および均等化し、
乾留熱量の低減等による操業の安定化、生産性の向上、
品質の向上および安定化を一層進めるためには可能な限
り少ない方がよい。

【００１８】予熱温度については、石炭の熱分解温度以
下であればよいが、熱効率を高め、品質ならびに生産性
を向上させる上から、 150〜200 ℃とするのが望まし
い。

【００１９】乾燥または予熱された石炭は、直接、また
は一旦中間炭槽（図示せず）に入れた後、気流搬送によ
り石炭塔の貯炭槽３へ送られる。次いで、同じく気流搬
送により貯炭槽３から微粉分離装置９へ送られ、ここで
微粉が分離、除去される。

【００２０】微粉分離装置９は粗粒炭と微粉炭を含むガ
スとを分離するサイクロン式貯炭ビン10と集塵装置11を
有し、微粉炭を含むガスから分離された粗粒炭はサイク
ロン式貯炭ビン10に貯炭される。微粉炭を含むガスはバ
グフィルター等の集塵装置11に導入され、微粉炭ｃが補
集、回収される。微粉分離装置９としては特殊なものは
必要ではなく、コークス炉への装炭時のキャリーオーバ
ーするような粒径の微粉を効率よく分離することができ
るものであればよい。例えば、前記のサイクロン式のも
のの他、重力分級機など、一般的なものが使用できる。
微粉分離装置は、固定式または移動式のいずれでもよ
い。

【００２１】予熱・乾燥した石炭の搬送は、全ラインを
気相搬送とする必要はない。例えば、貯炭槽３までは密
閉式のチェーンコンベア等で搬送し、その後気流搬送に
切り換えてもよい。

【００２２】微粉分離装置９を石炭塔の貯炭槽３の上部
に設け、微粉炭を含むガスから分離された粗粒炭を貯炭
槽３に貯えることも考えられるが、貯炭槽からコークス
炉までの気流搬送の距離が長い場合、あるいはチェーン
コンベアで搬送する場合は、搬送途中の石炭粒子間およ
び石炭と管壁との接触・摩擦により新たな微粉が発生
し、装炭時のキャリーオーバー量が増大する。従って、
貯炭槽３では微粉分離を行わず、微粉分離装置を装炭対
象炭化室の上方部に設けて、ここで微粉の分離除去を行
えば、微粉を分離した後の搬送過程での新たな粉化を防
止することができ、キャリーオーバーを抑制することが
可能となる。

【００２３】表１は、石炭（表３の「乾燥前」の石炭）
を後述の実施例１と同じ条件、すなわち、図２に示す気
流輸送テスト装置を用いて、表４に示す輸送条件で切り
出しタンク12からタンクＡへ気流輸送して擬似粒子を破
壊し、0.15mm以下の微粉を除去した後、再度同じ装置を
用いて気流輸送し、輸送の前後における粒度分布を比較
した結果である。「気流輸送前」が微粉を除去した後の
粒度分布、「気流輸送後」が再度の気流輸送後の粒度分
布であるが、この表に示されるように、搬送の途中で新
たな微粉の発生が認められる。この結果から、気流輸送
を利用した原料炭中の微粉の分離除去はコークス炉への
装入の直前で行うのが効果的であることが明らかであ
る。

【００２４】

【表１】

【００２５】乾燥または予熱した石炭の搬送を気流輸送
により行うと、搬送過程で石炭粒子間および石炭と管壁
との接触、摩擦により擬似粒子が破壊される。従って、
気流輸送技術を用いれば、擬似粒子を破壊するための特
別な装置は不要である。

【００２６】表２は、前記表３の「乾燥前」の石炭を、
やはり後述の実施例１と同じ条件で切り出しタンク12か
らタンクＡへ気流輸送し、輸送の前後における粒度分布
を比較した結果である。また、表３はこの石炭の乾燥前
の粒度分布と、乾燥後の粒度分布で、乾燥による擬似粒
子の破壊状況を示したものであるが、これら表２および
表３の結果を比較すると、輸送後の粒度分布は、乾燥後
の粒度分布と類似しており、粒径0.07mm以下の微粉が増
えていて、気流輸送を行うだけで搬送途中で擬似粒子の
破壊が起こっていることがわかる。すなわち、石炭の搬
送過程に気流搬送を用いれば、擬似粒子破壊のための特
別な装置は不要となることが明らかである。

【００２７】

【表２】

【００２８】装炭時のキャリーオーバー量は、原料炭の
粉砕条件、乾燥・予熱条件、輸送条件、装炭方法 (速
度、順序) により異なるため、それらに応じて微粉分離
装置９に要求される仕様 (分離粒径、分離効率) が決定
されるが、通常、キャリーオーバー粒子の大部分は粒径
が70μm （0.07mm）未満であることから、0.07mm以下、
好ましくは 0.1mm以下の粒子を気相側にガスとともに同
伴させ、分離できるような装置であることが望ましい。
本発明（の発明）は粗粒分の微粉からの分離が目的で
あるから、この方法で用いる微粉分離装置は一般的な固
気分離装置で求められるように分離能力を高め、粒径0.
07mm未満の微粉まで固相側に多量に回収するような装置
にはしないことが必要である。

【００２９】微粉分離装置９で回収された粗粒炭は炭化
室に装入される。装炭装置としては、炭化室１室分の石
炭を受け入れた後、装炭対象炭化室位置まで移動して装
炭を行う密閉式装炭車、計量槽を介して気流輸送により
炭化室へガスと共に装炭する気相直接装炭装置、計量槽
を介して気流輸送により装炭対象炭化室上の固定式また
は移動式の固気分離器まで輸送し、ガスを分離したのち
装炭する気送固気分離装炭装置、また密閉式のチェーン
コンベア装炭装置等、従来用いられている装置を用いれ
ばよい。

【００３０】の発明は、乾燥・予熱炭から分離除去さ
れた微粉を有効に利用する方法で、分離除去後の微粉に
バインダーを添加して混練することにより擬似粒子化
し、そのままで、または、造粒機や成型機により塊成化
した後、貯炭ビン10内の粗粒部分と混合し、炭化室内に
装炭する。混練機や造粒機は、擬似粒子径を 0.1mm以上
とすることができるものであればよく、水平軸型あるい
は垂直軸型ニーダーなどを用いればよい。成型機はダブ
ルロール型、ピストン型等の一般的なものが使用でき
る。

【００３１】上記の本発明方法を用いれば、乾燥または
予熱された石炭はコークス炉に装入されるまで密閉され
た状態におかれるので、搬送過程および装入時での発塵
は皆無である。また、装炭される石炭は微粉が除かれて
いるので、上昇管からのキャリーオーバーを十分に抑制
することができる。

【００３２】

【実施例１】図２に示す気流輸送テスト装置を用いて、
原料炭（表３の「乾燥前」の石炭）を表４に示す輸送条
件で切り出しタンク12からタンクＡへ気流輸送し、微粉
を分離除去した後の粗粒部分を、タンクＡから炭化室に
相当するタンクＢへ装炭した時の排ガス中に含まれる微
粉炭量（キャリーオーバー量）の調査を行った。なお、
図２の13が微粉分離装置で、サイクロン式のものを用い
た。

【００３３】表５(1) に、原料炭を切り出しタンク12か
らタンクＡへ気流輸送した後の固相側（粗粒炭）および
気相側（微粉炭）の粒度分布を示す。サンプリング位置
は、図示したように、微粉分離装置13の入側（輸送後サ
ンプリング位置）と出側（気相側サンプリング位置）
で、輸送後サンプリング位置で採取したサンプルの粒度
分布におけるそれぞれの粒度範囲の数値から気相側サン
プリング位置で採取したサンプルの粒度分布における対
応する粒度範囲の数値を差し引いた、粗粒炭の粒度分布
を「固相側」、気相側サンプリング位置で採取したサン
プルの粒度分布を「気相側」として表示した。「固相
側」と「気相側」を合わせると 100重量％となる。

【００３４】ケース１は、気相側に粒径0.15mm以下の微
粉を同伴させた場合であり、粒径0.07mm以下の微粉はほ
とんど全量が気相側に含まれている。ケース２は微粉分
離条件を変化させて、粒径0.25mm以下の微粉の気相側へ
の同伴量を増加させた場合、ケース３は気相側への微粉
の同伴量を低下させた場合である。

【００３５】表５(2) に、上記のように微粉を分離除去
した後の粗粒部分をタンクＡからタンクＢへ装炭した時
のタンクＢからの排ガス中に含まれる微粉炭量（キャリ
ーオーバー量）の調査結果を示す。同表の比較例とは、
原料炭をタンクＡに直接入れ、タンクＢへ装炭する従来
法に相当する装入法である。

【００３６】表５(2) の結果から、微粉を除去すること
により装炭時のキャリーオーバー量が大幅に低下するこ
とがわかる。また、粒径0.25mm以下の微粉の気相側への
回収率を増加させても（ケース２）、キャリーオーバー
量は粒径0.15mm以下の微粉を気相側に同伴させたケース
１の場合とほとんど変わらず、粒径0.07mm以下の微粉の
気相側への回収率を低下させたケース３では、キャリー
オーバー量はケース１に比べ大幅に増加した。このこと
から、粒径0.25mm以下の微粉まで気相側へ回収する必要
はなく、粒径0.15mm以下の微粉を気相側に同伴させるの
が望ましいといえる。

【００３７】

【表３】

【００３８】

【表４】

【００３９】

【表５（１）】

【００４０】

【表５（２）】

【００４１】

【実施例２】実施例１と同じ条件で気流輸送して気相側
へ同伴させた微粉（粒度分布を表６に示す）を回収し、
これにバインダーとしてタールを２重量％添加して高速
混練機で粒径 0.1mm以上に造粒塊成化したものをタンク
Ａの粗粒部分に混合し、タンクＢへ装炭して、装炭時の
キャリーオーバー量を調査した。

【００４２】調査結果を表７に示す。同表の比較例と
は、原料炭をタンクＡに直接入れ、タンクＢへ装炭する
従来法に該当する場合である。この結果から、分離除去
された微粉を回収し、塊成化した後、粗粒部分と混合し
て装炭することにより、キャリーオーバーさせずに、微
粉を有効に利用できることがわかる。

【００４３】

【表６】

【００４４】

【表７】

【００４５】

【発明の効果】乾燥または予熱した石炭をコークス炉へ
搬送、装入するに際し本発明方法を適用すれば、搬送、
装入の際に生じる発塵を防止するとともに、装炭時にお
けるキャリーオーバーを効果的に抑制することができ
る。また、回収される微粉をコークス炉用原料等として
有効に利用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施に用いる搬送、装入装置の一
例の構成を示す概略図である。

【図２】実施例で用いた気流輸送テスト装置の概略図で
ある。

【符号の説明】

１：乾燥機、２：気流搬送用配管、３：貯炭槽、４：気
流搬送用配管、５：コークス炉、６：押出機、７：ガイ
ド車、８：消化台車、９：微粉分離装置、10：サイクロ
ン式貯炭ビン、11：集塵装置、12：切り出しタンク、1
3：微粉分離装置、14：ロータリーフィーダー、ａ：コ
ークス炉用原料炭（湿炭）、ｂ：排ガス、ｃ：微粉炭。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乾燥または予熱した石炭を、コークス炉の
   装入目標窯の上部に設置された微粉分離装置まで気流輸
   送により搬送し、上記微粉分離装置において、微粉炭を
   含む気相と粗粒炭を主とする石炭とに分離し、その粗粒
   炭を主とする石炭を装入目標窯に装入することを特徴と
   するコークス炉への石炭の搬送、装入方法。
2. 【請求項２】気相側に同伴させた微粉を回収し、塊成化
   した後、粗粒炭を主とする石炭と混合して装入目標窯に
   装入することを特徴とする請求項１に記載のコークス炉
   への石炭の搬送、装入方法。