JPH06172756A - 成形コークスの製造方法 - Google Patents
成形コークスの製造方法Info
- Publication number
- JPH06172756A JPH06172756A JP32692392A JP32692392A JPH06172756A JP H06172756 A JPH06172756 A JP H06172756A JP 32692392 A JP32692392 A JP 32692392A JP 32692392 A JP32692392 A JP 32692392A JP H06172756 A JPH06172756 A JP H06172756A
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- JP
- Japan
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- coal
- coke
- blast furnace
- carbon fiber
- molded
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形コークスの強度を向上する。
【構成】 非粘結炭と微粘結炭と結合剤とから成る石炭
ブリケット用原料に対し、３〜10重量部の炭素繊維を混
合し、成形したのち乾留を行うことにより熱応力や衝撃
による高炉装入時の平均粒径の低下を防止する。
ブリケット用原料に対し、３〜10重量部の炭素繊維を混
合し、成形したのち乾留を行うことにより熱応力や衝撃
による高炉装入時の平均粒径の低下を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高炉で使用する成形コ
ークスの製造方法に関するものである。
ークスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉用コークスは、還元材として、熱源
として、また通気性を保つための支持材として機能して
おり、高炉製鉄法では必要不可決のものである。通気性
保持材としての役割を果たすためには、炉内の充填層の
圧力に耐えるだけの強度と、微粉の発生量を極力小さく
するための対摩耗性が必要とされる。こうした高い強度
を持つコークスを製造するためには、その原料炭の配合
においてある一定割合以上の強粘結炭が必要である。し
かし、強粘結炭の産出は地域的、数量的、さらに価格的
な制限がある。また資源的にも近い将来枯渇が予想され
ている。
として、また通気性を保つための支持材として機能して
おり、高炉製鉄法では必要不可決のものである。通気性
保持材としての役割を果たすためには、炉内の充填層の
圧力に耐えるだけの強度と、微粉の発生量を極力小さく
するための対摩耗性が必要とされる。こうした高い強度
を持つコークスを製造するためには、その原料炭の配合
においてある一定割合以上の強粘結炭が必要である。し
かし、強粘結炭の産出は地域的、数量的、さらに価格的
な制限がある。また資源的にも近い将来枯渇が予想され
ている。
【０００３】このような情勢を背景に、最近では粘結成
分の少ない一般炭を利用したコークスの製造法が注目を
集めている。その一つとして一般炭にピッチ、アスファ
ルト、タールなどの結合剤を加えて加圧成形し、乾留し
てコークス化して利用する、いわゆる成形コークスの利
用が試験的に行なわれている。例えば、昭和53年に日本
鉄鋼連盟内に「連続式成形コークス研究開発委員会」が
設けられ数社による共同研究が行なわれた（鉄鋼界,8(1
984)）。200ton／日のパイロットプラントを用いた乾留
法の開発や、高炉での使用試験結果が開示されている
（鉄と鋼,65(1979),S584〜S587など）。
分の少ない一般炭を利用したコークスの製造法が注目を
集めている。その一つとして一般炭にピッチ、アスファ
ルト、タールなどの結合剤を加えて加圧成形し、乾留し
てコークス化して利用する、いわゆる成形コークスの利
用が試験的に行なわれている。例えば、昭和53年に日本
鉄鋼連盟内に「連続式成形コークス研究開発委員会」が
設けられ数社による共同研究が行なわれた（鉄鋼界,8(1
984)）。200ton／日のパイロットプラントを用いた乾留
法の開発や、高炉での使用試験結果が開示されている
（鉄と鋼,65(1979),S584〜S587など）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】成形炭を乾留するとコ
ークス化の過程で溶融、膨張、収縮が起こるため、破砕
したり内部にクラックが生じたりする。内部にクラック
が生じた場合にはその後のハンドリング時に破砕する。
これらの乾留、ハンドリングにおける破砕により高炉使
用時の成形コークスの粒径が低下し、高炉操業時に通気
抵抗の上昇を引き起こす。成形コークスはこのような粒
径低下がなくても、炉内での充填密度が従来のコークス
に比べて大きくなり、嵩密度が大きくなるので、層厚お
よび空隙が減少するために通気性の保持力が減少し、送
風圧や圧損が増大して、高炉操業が不安定となる欠陥が
あった。したがって、上記のような破砕による粒径低下
は高炉操業上、特に通気抵抗の上昇の観点から大きな問
題となる。
ークス化の過程で溶融、膨張、収縮が起こるため、破砕
したり内部にクラックが生じたりする。内部にクラック
が生じた場合にはその後のハンドリング時に破砕する。
これらの乾留、ハンドリングにおける破砕により高炉使
用時の成形コークスの粒径が低下し、高炉操業時に通気
抵抗の上昇を引き起こす。成形コークスはこのような粒
径低下がなくても、炉内での充填密度が従来のコークス
に比べて大きくなり、嵩密度が大きくなるので、層厚お
よび空隙が減少するために通気性の保持力が減少し、送
風圧や圧損が増大して、高炉操業が不安定となる欠陥が
あった。したがって、上記のような破砕による粒径低下
は高炉操業上、特に通気抵抗の上昇の観点から大きな問
題となる。
【０００５】また、本願は、本出願人が先に出願した特
開平4-258690号公報に開示された技術、すなわち室炉コ
ークスの製造に際して、強度を低下させることなく粒度
を調整することを目的として、配分炭中に無機系の繊維
状物質を添加する冶金用コークスの製造方法とは目的、
適用領域が異なり、成形コークスの製造にそのまま適用
することができない。
開平4-258690号公報に開示された技術、すなわち室炉コ
ークスの製造に際して、強度を低下させることなく粒度
を調整することを目的として、配分炭中に無機系の繊維
状物質を添加する冶金用コークスの製造方法とは目的、
適用領域が異なり、成形コークスの製造にそのまま適用
することができない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、成形炭原料に
炭素繊維を混合することにより、成形炭強度を増加さ
せ、乾留あるいはハンドリング時の熱応力、機械的衝撃
力による高炉装入時の平均粒径の低下を防止するもので
あり、その要旨とするところは、次の通りである。すな
わち本発明は、非粘結炭と微粘結炭と結合剤とから成る
石炭ブリケット用原料に対し、３〜10重量部の炭素繊維
を混合し、成形したのち乾留を行うことを特徴とする成
形コークスの製造方法である。
炭素繊維を混合することにより、成形炭強度を増加さ
せ、乾留あるいはハンドリング時の熱応力、機械的衝撃
力による高炉装入時の平均粒径の低下を防止するもので
あり、その要旨とするところは、次の通りである。すな
わち本発明は、非粘結炭と微粘結炭と結合剤とから成る
石炭ブリケット用原料に対し、３〜10重量部の炭素繊維
を混合し、成形したのち乾留を行うことを特徴とする成
形コークスの製造方法である。
【０００７】
【作用】破壊前の成形コークスのＸ線観察を行なった結
果、主に図２に示した短軸方向に内部クラックが存在
し、ハンドリング時にここから破壊することが分かっ
た。さらに、内部クラックの生成過程を調査したとこ
ろ、成形炭乾留時の熱応力、ハンドリング時の衝撃によ
り、成形炭内部に発生した微小クラックあるいは空隙が
核となって進展するためであることが判明した。この知
見に基づき、成形炭マトリックスに炭素繊維を配合する
ことにより、破壊に至るクラックの発生、進展を抑制す
ることにより、高炉装入時の平均粒径の低下を防止する
ことが可能であることを発見するに至った。以下にその
詳しい内容を述べる。
果、主に図２に示した短軸方向に内部クラックが存在
し、ハンドリング時にここから破壊することが分かっ
た。さらに、内部クラックの生成過程を調査したとこ
ろ、成形炭乾留時の熱応力、ハンドリング時の衝撃によ
り、成形炭内部に発生した微小クラックあるいは空隙が
核となって進展するためであることが判明した。この知
見に基づき、成形炭マトリックスに炭素繊維を配合する
ことにより、破壊に至るクラックの発生、進展を抑制す
ることにより、高炉装入時の平均粒径の低下を防止する
ことが可能であることを発見するに至った。以下にその
詳しい内容を述べる。
【０００８】用いられる炭素繊維の形態としては、複数
の単繊維の束から成るトウ、ストランド、ヤーン等で、
これらをカッティングして得られる短繊維が望ましい。
その長さは、目的とする成形炭の大きさによるが、通常
0.5〜10mm程度が好ましい。また、炭素繊維の配合量を
３〜10重量部と規定した理由は以下による。すなわち、
配合量を種々に変化させた実験を行なった結果、３重量
部未満では満足な成形炭あるいは成形コークス強度を得
ることができず、また10重量部よりも大きいと、石炭と
結合剤に対する割合が過大となり、成形性が低下するた
めである。なお、炭素繊維と結合剤との濡れ性を確保す
るため、炭素繊維に適当な表面処理を施すことが望まし
い。
の単繊維の束から成るトウ、ストランド、ヤーン等で、
これらをカッティングして得られる短繊維が望ましい。
その長さは、目的とする成形炭の大きさによるが、通常
0.5〜10mm程度が好ましい。また、炭素繊維の配合量を
３〜10重量部と規定した理由は以下による。すなわち、
配合量を種々に変化させた実験を行なった結果、３重量
部未満では満足な成形炭あるいは成形コークス強度を得
ることができず、また10重量部よりも大きいと、石炭と
結合剤に対する割合が過大となり、成形性が低下するた
めである。なお、炭素繊維と結合剤との濡れ性を確保す
るため、炭素繊維に適当な表面処理を施すことが望まし
い。
【０００９】以上のような配合で成形した成形炭あるい
は成形コークスは、炭素繊維の補強効果により、熱応力
さらに乾留後の機械的衝撃による亀裂の進展を抑制しう
る。この結果、高炉装入時には基本形状を保った成形コ
ークスの割合が高くなり、従来の破砕による粒径低下を
防止することができる。
は成形コークスは、炭素繊維の補強効果により、熱応力
さらに乾留後の機械的衝撃による亀裂の進展を抑制しう
る。この結果、高炉装入時には基本形状を保った成形コ
ークスの割合が高くなり、従来の破砕による粒径低下を
防止することができる。
【００１０】
【実施例】長さ 0.5〜10mmの炭素繊維の配合率を種々に
変化させた成形炭を用いて実験を行なった。なお、成形
炭の組成は非粘結炭：23重量部、微粘結炭：77重量部、
炭素繊維の配合率を表１に示す重量部、残重量部を結合
剤として軟ピッチを用い、混練機で混合した。炭素繊維
を配合しないときの成形炭の物性は、ＶＭ24.8重量部、
Ａsh9.2 重量部、TS0.53重量部である。これらの原料を
アルミ合金製金型を配した双ロールにより、図１に示し
た形状に成形炭１を成形した。乾留温度は 900℃とし
た。乾留後の成形コークスの平均粒径は50mmφであっ
た。貯骸槽出側における平均粒径（mmφ）を、比較のた
めに炭素繊維を混合しない成形コークスの場合の結果と
ともに表１に示した。
変化させた成形炭を用いて実験を行なった。なお、成形
炭の組成は非粘結炭：23重量部、微粘結炭：77重量部、
炭素繊維の配合率を表１に示す重量部、残重量部を結合
剤として軟ピッチを用い、混練機で混合した。炭素繊維
を配合しないときの成形炭の物性は、ＶＭ24.8重量部、
Ａsh9.2 重量部、TS0.53重量部である。これらの原料を
アルミ合金製金型を配した双ロールにより、図１に示し
た形状に成形炭１を成形した。乾留温度は 900℃とし
た。乾留後の成形コークスの平均粒径は50mmφであっ
た。貯骸槽出側における平均粒径（mmφ）を、比較のた
めに炭素繊維を混合しない成形コークスの場合の結果と
ともに表１に示した。
【００１１】
【表１】
【００１２】この結果から、炭素繊維を混合した成形コ
ークスの高炉装入時における粒径低下が炭素繊維を混合
しない場合に比較して非常に少なく、本発明の成形コー
クスが従来に比べて格段に優れていることが判明した。
ークスの高炉装入時における粒径低下が炭素繊維を混合
しない場合に比較して非常に少なく、本発明の成形コー
クスが従来に比べて格段に優れていることが判明した。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、成形炭原料に炭素繊維を混合
することにより、成形炭強度を増加させ、乾留あるいは
ハンドリング時の熱応力、機械的衝撃力による高炉装入
時の平均粒径の低下を防止させ、通気抵抗の上昇を防ぐ
ことが可能となる。
することにより、成形炭強度を増加させ、乾留あるいは
ハンドリング時の熱応力、機械的衝撃力による高炉装入
時の平均粒径の低下を防止させ、通気抵抗の上昇を防ぐ
ことが可能となる。
【図１】本発明の成形コークス形状を示し、（ａ）は平
面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図２】従来の成形コークスに発生した内部クラック状
況を示す模式図である。
況を示す模式図である。
フロントページの続き (72)発明者 内山 武 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 當房 博幸 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 板谷 宏 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内
Claims (1)
- 【請求項１】 非粘結炭と微粘結炭と結合剤とから成る
石炭ブリケット用原料に対し、３〜10重量部の炭素繊維
を混合し、成形したのち乾留を行うことを特徴とする成
形コークスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32692392A JPH06172756A (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | 成形コークスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32692392A JPH06172756A (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | 成形コークスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172756A true JPH06172756A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18193273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32692392A Pending JPH06172756A (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | 成形コークスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06172756A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008050516A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Jfe Steel Kk | 冶金用コークスの製造方法 |
| KR20160076849A (ko) * | 2014-12-23 | 2016-07-01 | 주식회사 포스코 | 성형탄 및 그 제조 방법 |
-
1992
- 1992-12-07 JP JP32692392A patent/JPH06172756A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008050516A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Jfe Steel Kk | 冶金用コークスの製造方法 |
| KR20160076849A (ko) * | 2014-12-23 | 2016-07-01 | 주식회사 포스코 | 성형탄 및 그 제조 방법 |
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