JPH07109464A - コークス炉用石炭加熱方法及び冶金用コークス製造方法 - Google Patents
コークス炉用石炭加熱方法及び冶金用コークス製造方法Info
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- JPH07109464A JPH07109464A JP25613693A JP25613693A JPH07109464A JP H07109464 A JPH07109464 A JP H07109464A JP 25613693 A JP25613693 A JP 25613693A JP 25613693 A JP25613693 A JP 25613693A JP H07109464 A JPH07109464 A JP H07109464A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非微粘結炭の使用割合の増大を可能とするコ
ークス炉用石炭加熱方法。 【構成】 室式コークス炉へ装入する原料炭を事前に石
炭加熱機により加熱する方法において、前記石炭加熱機
に装入する装入炭のうち、非微粘結炭の含有量を４０〜
６０重量％とし、前記非微粘結炭のギースラプラストメ
ーター最大流動温度及び反射率Ｒｏを、それぞれ前記非
微粘結炭を構成する１種以上の各非微粘結炭のギースラ
プラストメーター最大流動温度及び反射率の加重平均と
した時に、加熱温度を加重平均ギースラプラストメータ
ー最大流動温度±２０℃とし、３５０〜４５０℃の加熱
速度Ｖ（℃/s）を下記（１）式の範囲とすることを特徴
とするコークス炉用石炭加熱方法。 8.0×102 ×Ｒｏ2 −13.7×102 ×Ｒｏ＋6.34×102 ≦
Ｖ≦ 2.5×103 ×Ｒｏ2 −4.25×103 ×Ｒｏ＋1.95×103
------（１） ただし、Ｒｏ：加重平均反射率
ークス炉用石炭加熱方法。 【構成】 室式コークス炉へ装入する原料炭を事前に石
炭加熱機により加熱する方法において、前記石炭加熱機
に装入する装入炭のうち、非微粘結炭の含有量を４０〜
６０重量％とし、前記非微粘結炭のギースラプラストメ
ーター最大流動温度及び反射率Ｒｏを、それぞれ前記非
微粘結炭を構成する１種以上の各非微粘結炭のギースラ
プラストメーター最大流動温度及び反射率の加重平均と
した時に、加熱温度を加重平均ギースラプラストメータ
ー最大流動温度±２０℃とし、３５０〜４５０℃の加熱
速度Ｖ（℃/s）を下記（１）式の範囲とすることを特徴
とするコークス炉用石炭加熱方法。 8.0×102 ×Ｒｏ2 −13.7×102 ×Ｒｏ＋6.34×102 ≦
Ｖ≦ 2.5×103 ×Ｒｏ2 −4.25×103 ×Ｒｏ＋1.95×103
------（１） ただし、Ｒｏ：加重平均反射率
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高炉用コークスをコーク
ス炉で製造するに当り、コークス炉へ装入する原料炭の
事前処理方法にかかわり、特にコークス炉用石炭加熱方
法及び冶金用コークス製造方法に関する。
ス炉で製造するに当り、コークス炉へ装入する原料炭の
事前処理方法にかかわり、特にコークス炉用石炭加熱方
法及び冶金用コークス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】装入炭を乾燥予熱してコークス炉に装入
する予熱炭乾留時の効果としては、乾留所要時間短縮に
よるコークス炉生産能力の増大、装入密度の向上と乾留
中の石炭の軟化溶融層幅の拡大によるコークス化性の改
善向上などが挙げられている。又プレカーボン法による
原料炭の加熱、コークス炉への装入方法が例えばTransa
ction of ISIJ, 1981, Vol．21に発表されている。この
方法は石炭を予熱することにより、コークス炉の生産速
度上昇と省エネルギーを目的としており、加熱最終温度
も石炭が全く軟化溶融しない１８０〜２３０℃程度迄で
ある。
する予熱炭乾留時の効果としては、乾留所要時間短縮に
よるコークス炉生産能力の増大、装入密度の向上と乾留
中の石炭の軟化溶融層幅の拡大によるコークス化性の改
善向上などが挙げられている。又プレカーボン法による
原料炭の加熱、コークス炉への装入方法が例えばTransa
ction of ISIJ, 1981, Vol．21に発表されている。この
方法は石炭を予熱することにより、コークス炉の生産速
度上昇と省エネルギーを目的としており、加熱最終温度
も石炭が全く軟化溶融しない１８０〜２３０℃程度迄で
ある。
【０００３】一方石炭を急激に加熱する技術分野に石炭
熱分解がある。例えば特開昭６１−１９５１８９号公報
では石炭の熱分解処理方法としてチャー顕熱回収システ
ムが提案されている。即ちこの方法に使用する石炭は揮
発分３０％以上の非粘結性瀝青炭もしくは褐炭であり、
石炭の粒度としては石炭もしくは高温チャーと不活性ガ
スとの直接接触により熱交換する際の、熱交換効率及び
不活性ガスと石炭及びチャーの分離効率の面から５mm以
下とし、又石炭の乾燥及び予熱工程で用いる高温の不活
性ガスを得るために、５００〜６５０℃の温度範囲に熱
分解工程の温度を制御する。
熱分解がある。例えば特開昭６１−１９５１８９号公報
では石炭の熱分解処理方法としてチャー顕熱回収システ
ムが提案されている。即ちこの方法に使用する石炭は揮
発分３０％以上の非粘結性瀝青炭もしくは褐炭であり、
石炭の粒度としては石炭もしくは高温チャーと不活性ガ
スとの直接接触により熱交換する際の、熱交換効率及び
不活性ガスと石炭及びチャーの分離効率の面から５mm以
下とし、又石炭の乾燥及び予熱工程で用いる高温の不活
性ガスを得るために、５００〜６５０℃の温度範囲に熱
分解工程の温度を制御する。
【０００４】又特開平２−１５１６９０号公報では石炭
の熱分解方法として、石炭粉末と水素供与性溶剤との混
合物を不活性ガス雰囲気中１５０〜３００℃で加熱し膨
潤させた後、不活性ガス又は水素ガス雰囲気中で５００
℃/s以上の昇温速度で５００〜９００℃まで加熱し、保
持し、液状生成物の収率向上を図る提案がある。更に石
炭を加圧成型すると、石炭のコークス化性が向上するこ
とから成型コークス法が研究されてきた。成型コークス
法によると、コークス化性が大幅に改善されるため、従
来の室炉式コークス炉では使用困難な非粘結炭を多量に
使用でき、原料炭使用範囲の大幅拡大が図れる、塊の大
きさや形状の選択が任意に設定でき、整粒された製品が
得られる利点がある。ところで石炭の種類は一般にＣ含
有量によって分類されているが、本明細書においては、
反射率Ｒｏ≦０．８の褐炭、非粘結炭を非微粘結炭と総
称することとする。
の熱分解方法として、石炭粉末と水素供与性溶剤との混
合物を不活性ガス雰囲気中１５０〜３００℃で加熱し膨
潤させた後、不活性ガス又は水素ガス雰囲気中で５００
℃/s以上の昇温速度で５００〜９００℃まで加熱し、保
持し、液状生成物の収率向上を図る提案がある。更に石
炭を加圧成型すると、石炭のコークス化性が向上するこ
とから成型コークス法が研究されてきた。成型コークス
法によると、コークス化性が大幅に改善されるため、従
来の室炉式コークス炉では使用困難な非粘結炭を多量に
使用でき、原料炭使用範囲の大幅拡大が図れる、塊の大
きさや形状の選択が任意に設定でき、整粒された製品が
得られる利点がある。ところで石炭の種類は一般にＣ含
有量によって分類されているが、本明細書においては、
反射率Ｒｏ≦０．８の褐炭、非粘結炭を非微粘結炭と総
称することとする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は非微粘結炭の
粘結性を改善し、所望のコークスの強度を維持しつつ、
コークス原料炭としての非微粘結炭の使用割合の増大を
可能とするコークス炉用石炭の加熱方法及び冶金用コー
クスの製造方法を提供することを目的とする。
粘結性を改善し、所望のコークスの強度を維持しつつ、
コークス原料炭としての非微粘結炭の使用割合の増大を
可能とするコークス炉用石炭の加熱方法及び冶金用コー
クスの製造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】本発明の要旨は次の通り
である。 （１）室式コークス炉へ装入する原料炭を事前に石炭加
熱機により加熱する方法において、前記石炭加熱機に装
入する装入炭のうち、非微粘結炭の含有量を４０〜６０
重量％とし、前記非微粘結炭のギースラプラストメータ
ー最大流動温度及び反射率Ｒｏを、それぞれ前記非微粘
結炭を構成する１種以上の各非微粘結炭のギースラプラ
ストメーター最大流動温度及び反射率の加重平均とした
時に、加熱温度を加重平均ギースラプラストメーター最
大流動温度±２０℃とし、３５０〜４５０℃の加熱速度
Ｖ（℃/s）を下記（１）式の範囲とすることを特徴とす
るコークス炉用石炭加熱方法。 8.0×102 ×Ｒｏ2 −13.7×102 ×Ｒｏ＋6.34×102 ≦Ｖ≦ 2.5×103 ×Ｒｏ2 −4.25×103 ×Ｒｏ＋1.95×103 ------（１） ただし、Ｒｏ：加重平均反射率
である。 （１）室式コークス炉へ装入する原料炭を事前に石炭加
熱機により加熱する方法において、前記石炭加熱機に装
入する装入炭のうち、非微粘結炭の含有量を４０〜６０
重量％とし、前記非微粘結炭のギースラプラストメータ
ー最大流動温度及び反射率Ｒｏを、それぞれ前記非微粘
結炭を構成する１種以上の各非微粘結炭のギースラプラ
ストメーター最大流動温度及び反射率の加重平均とした
時に、加熱温度を加重平均ギースラプラストメーター最
大流動温度±２０℃とし、３５０〜４５０℃の加熱速度
Ｖ（℃/s）を下記（１）式の範囲とすることを特徴とす
るコークス炉用石炭加熱方法。 8.0×102 ×Ｒｏ2 −13.7×102 ×Ｒｏ＋6.34×102 ≦Ｖ≦ 2.5×103 ×Ｒｏ2 −4.25×103 ×Ｒｏ＋1.95×103 ------（１） ただし、Ｒｏ：加重平均反射率
【０００７】（２）２００〜３００℃に予熱した装入炭
を前記石炭加熱機に装入することを特徴とする（１）記
載のコークス炉用石炭加熱方法。
を前記石炭加熱機に装入することを特徴とする（１）記
載のコークス炉用石炭加熱方法。
【０００８】（３）（１）又は（２）記載の方法により
石炭加熱機において加熱した装入炭を、成型機で固めた
後にコークス炉へ装入することを特徴とする冶金用コー
クス製造方法。
石炭加熱機において加熱した装入炭を、成型機で固めた
後にコークス炉へ装入することを特徴とする冶金用コー
クス製造方法。
【０００９】
【作用】石炭を乾留した時塊状のコークスとなる性質を
粘結性と呼び、粘結性の測定法の一つとして、ギースラ
プラストメーター法（ＪＩＳ Ｍ−８８０１）が知られ
ている。従って本発明の粘結性はギースラプラストメー
ター法を用いた粘結性を示している。本発明は高温加熱
機の加熱ガス量と温度及び高温加熱機入口石炭温度によ
り、石炭加熱温度と加熱速度を調整する。即ち本発明は
原料炭をコークス炉へ装入する以前に石炭加熱機におい
て乾燥し予熱する方法において、装入炭に含まれる非微
粘結炭（反射率Ｒｏ≦０．８）の性状を各非微粘結炭の
ギースラプラストメーター最大流動温度と石炭化度（反
射率Ｒｏあるいは揮発分ＶＭ）との各々の配合率加重平
均値により代表し、加熱最終温度を加重平均ギースラプ
ラストメーター最大流動温度±２０℃の範囲内とし、か
つ３５０〜４５０℃の軟化溶融温度域の加熱速度Ｖを
（１）式で算出される温度範囲内とする。 8.0×102 ×Ｒｏ2 −13.7×102 ×Ｒｏ＋6.34×102 ≦Ｖ≦ 2.5×103 ×Ｒｏ2 −4.25×103 ×Ｒｏ＋1.95×103 ------（１） ただし、Ｒｏ：加重平均反射率
粘結性と呼び、粘結性の測定法の一つとして、ギースラ
プラストメーター法（ＪＩＳ Ｍ−８８０１）が知られ
ている。従って本発明の粘結性はギースラプラストメー
ター法を用いた粘結性を示している。本発明は高温加熱
機の加熱ガス量と温度及び高温加熱機入口石炭温度によ
り、石炭加熱温度と加熱速度を調整する。即ち本発明は
原料炭をコークス炉へ装入する以前に石炭加熱機におい
て乾燥し予熱する方法において、装入炭に含まれる非微
粘結炭（反射率Ｒｏ≦０．８）の性状を各非微粘結炭の
ギースラプラストメーター最大流動温度と石炭化度（反
射率Ｒｏあるいは揮発分ＶＭ）との各々の配合率加重平
均値により代表し、加熱最終温度を加重平均ギースラプ
ラストメーター最大流動温度±２０℃の範囲内とし、か
つ３５０〜４５０℃の軟化溶融温度域の加熱速度Ｖを
（１）式で算出される温度範囲内とする。 8.0×102 ×Ｒｏ2 −13.7×102 ×Ｒｏ＋6.34×102 ≦Ｖ≦ 2.5×103 ×Ｒｏ2 −4.25×103 ×Ｒｏ＋1.95×103 ------（１） ただし、Ｒｏ：加重平均反射率
【００１０】本発明は上記温度域で軟化溶融現象を示す
非微粘結炭について、その性状に応じて加熱条件を調整
することにより適正な軟化溶融を発生させ、過度の溶融
による加熱機壁などへの付着と過少の軟化による非微粘
結炭の性状改善未達成を回避する条件を確立した。石炭
の昇温速度が早い程、粘着性は大きな値を示すものとし
て、例えば図２に最高流動度（ddpm）と軟化溶融温度と
の関係が示される。そこで本発明における加重平均ギー
スラプラストメーター最大流動温度は、一例として図２
で示すことができる。
非微粘結炭について、その性状に応じて加熱条件を調整
することにより適正な軟化溶融を発生させ、過度の溶融
による加熱機壁などへの付着と過少の軟化による非微粘
結炭の性状改善未達成を回避する条件を確立した。石炭
の昇温速度が早い程、粘着性は大きな値を示すものとし
て、例えば図２に最高流動度（ddpm）と軟化溶融温度と
の関係が示される。そこで本発明における加重平均ギー
スラプラストメーター最大流動温度は、一例として図２
で示すことができる。
【００１１】本発明においては装入炭のうち非微粘結炭
の含有量を４０〜６０重量％とするが、６０％超ではコ
ークスの連続した気孔壁の生成が期待できない。又４０
％は本発明の実験値から求めたものである。本発明では
加重平均ギースラプラストメーター法による最大流動温
度±２０℃を用いるが、実験によるとこれは３５０〜４
５０℃の温度範囲である。又本発明は、（１）式で求ま
る加熱速度Ｖを用いるが、加熱速度Ｖは実験上ほぼ５０
〜３００℃/sとなる。５０℃/s未満では石炭の充分な軟
化溶融ができないし、３００℃/s超では極端な軟化溶融
を生成し、ハンドリング性が著しく不良となる。
の含有量を４０〜６０重量％とするが、６０％超ではコ
ークスの連続した気孔壁の生成が期待できない。又４０
％は本発明の実験値から求めたものである。本発明では
加重平均ギースラプラストメーター法による最大流動温
度±２０℃を用いるが、実験によるとこれは３５０〜４
５０℃の温度範囲である。又本発明は、（１）式で求ま
る加熱速度Ｖを用いるが、加熱速度Ｖは実験上ほぼ５０
〜３００℃/sとなる。５０℃/s未満では石炭の充分な軟
化溶融ができないし、３００℃/s超では極端な軟化溶融
を生成し、ハンドリング性が著しく不良となる。
【００１２】又本発明においては石炭乾燥予熱機と石炭
高温加熱機とを併用するが、高温加熱は流動床方式、気
流層方式いずれをも問わない。この石炭乾燥予熱温度は
２００〜３００℃とする。３００℃超では石炭からガス
が発生し、２００℃未満では、乾燥予熱の目的が達成さ
れない。本発明における装入炭の加圧成型は格別限定さ
れないが、通常用いられるダブルロールプレスによるブ
リケッティング法による時は、コークス化の時、非微粘
結炭を安定して均一にとり込む利点がある。
高温加熱機とを併用するが、高温加熱は流動床方式、気
流層方式いずれをも問わない。この石炭乾燥予熱温度は
２００〜３００℃とする。３００℃超では石炭からガス
が発生し、２００℃未満では、乾燥予熱の目的が達成さ
れない。本発明における装入炭の加圧成型は格別限定さ
れないが、通常用いられるダブルロールプレスによるブ
リケッティング法による時は、コークス化の時、非微粘
結炭を安定して均一にとり込む利点がある。
【００１３】
【実施例】図１に示すフローにおいて、非微粘結炭を５
０％配合した常温の水分９％の装入炭を予め準備して石
炭乾燥予熱機１０に装入し、温度４００〜６００℃の加
熱ガスで乾燥予熱した。ついで乾燥予熱機１０で２００
〜３００℃に予熱された装入炭を石炭高温加熱機１１に
装入した。３５０〜４５０℃に高温加熱された石炭は加
熱速度Ｖを２００℃/sに設定して急速加熱された。つい
で装入炭はダブルロールプレス成型機１２でブリケット
に成型され、コークス炉１３で乾留された。従来法と本
発明法との比較を表１に示す。
０％配合した常温の水分９％の装入炭を予め準備して石
炭乾燥予熱機１０に装入し、温度４００〜６００℃の加
熱ガスで乾燥予熱した。ついで乾燥予熱機１０で２００
〜３００℃に予熱された装入炭を石炭高温加熱機１１に
装入した。３５０〜４５０℃に高温加熱された石炭は加
熱速度Ｖを２００℃/sに設定して急速加熱された。つい
で装入炭はダブルロールプレス成型機１２でブリケット
に成型され、コークス炉１３で乾留された。従来法と本
発明法との比較を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】又従来法と本発明法との工業化試験例を表
２に示す。
２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】コークス炉に装入される石炭中（平均粒径
約１mm）には０．１mm以下の微粉が７〜８％含有されて
いた。急速加熱時には、加熱時間は粒径にほぼ反比例す
るが、１mmの常温石炭粒が５００℃の加熱ガス中で４０
０℃へ到達するには約３秒かかった。０．１mmの石炭粒
は同条件で０．３秒で４００℃となる。微粉のチャー化
（固形炭素粒）が発生した。
約１mm）には０．１mm以下の微粉が７〜８％含有されて
いた。急速加熱時には、加熱時間は粒径にほぼ反比例す
るが、１mmの常温石炭粒が５００℃の加熱ガス中で４０
０℃へ到達するには約３秒かかった。０．１mmの石炭粒
は同条件で０．３秒で４００℃となる。微粉のチャー化
（固形炭素粒）が発生した。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば非微粘結炭の適正な事前
加熱処理により、軟化溶融させ成型することで、通常単
味ではコークスとならない非微粘結炭を３０〜５０％装
入炭へ混合使用が可能となり、経済的効果は大きい。
加熱処理により、軟化溶融させ成型することで、通常単
味ではコークスとならない非微粘結炭を３０〜５０％装
入炭へ混合使用が可能となり、経済的効果は大きい。
【図１】本発明の実施例のフロー説明図。
【図２】最高流動度と温度との関係を示す図表。
Claims (3)
- 【請求項１】 室式コークス炉へ装入する原料炭を事前
に石炭加熱機により加熱する方法において、前記石炭加
熱機に装入する装入炭のうち、非微粘結炭の含有量を４
０〜６０重量％とし、前記非微粘結炭のギースラプラス
トメーター最大流動温度及び反射率Ｒｏを、それぞれ前
記非微粘結炭を構成する１種以上の各非微粘結炭のギー
スラプラストメーター最大流動温度及び反射率の加重平
均とした時に、加熱温度を加重平均ギースラプラストメ
ーター最大流動温度±２０℃とし、３５０〜４５０℃の
加熱速度Ｖ（℃/s）を下記（１）式の範囲とすることを
特徴とするコークス炉用石炭加熱方法。 8.0×102 ×Ｒｏ2 −13.7×102 ×Ｒｏ＋6.34×102 ≦Ｖ≦ 2.5×103 ×Ｒｏ2 −4.25×103 ×Ｒｏ＋1.95×103 ------（１） ただし、Ｒｏ：加重平均反射率 - 【請求項２】 ２００〜３００℃に予熱した装入炭を前
記石炭加熱機に装入することを特徴とする請求項１記載
のコークス炉用石炭加熱方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の方法により石炭加
熱機において加熱した前記装入炭を、成型機で固めた後
にコークス炉へ装入することを特徴とする冶金用コーク
ス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25613693A JP2868983B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | コークス炉用石炭加熱方法及び冶金用コークス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25613693A JP2868983B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | コークス炉用石炭加熱方法及び冶金用コークス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07109464A true JPH07109464A (ja) | 1995-04-25 |
| JP2868983B2 JP2868983B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=17288407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25613693A Expired - Fee Related JP2868983B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | コークス炉用石炭加熱方法及び冶金用コークス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2868983B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104946285A (zh) * | 2014-03-31 | 2015-09-30 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种配用不粘烟煤的焦炭及炼焦方法 |
| CN104946284A (zh) * | 2014-03-31 | 2015-09-30 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种配用预处理低阶不粘烟煤的焦炭及炼焦方法 |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP25613693A patent/JP2868983B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104946285A (zh) * | 2014-03-31 | 2015-09-30 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种配用不粘烟煤的焦炭及炼焦方法 |
| CN104946284A (zh) * | 2014-03-31 | 2015-09-30 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种配用预处理低阶不粘烟煤的焦炭及炼焦方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2868983B2 (ja) | 1999-03-10 |
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