JPH0717912B2 - 連続成型コークス炉の操業方法 - Google Patents
連続成型コークス炉の操業方法Info
- Publication number
- JPH0717912B2 JPH0717912B2 JP63232843A JP23284388A JPH0717912B2 JP H0717912 B2 JPH0717912 B2 JP H0717912B2 JP 63232843 A JP63232843 A JP 63232843A JP 23284388 A JP23284388 A JP 23284388A JP H0717912 B2 JPH0717912 B2 JP H0717912B2
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- gas
- coal
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は銑鉄製造におけるコークス、あるいは溶融還元
炉における還元用炭材、さらには化学用等のコークスを
製造するシャフト炉型内熱式乾留炉を使用した成型コー
クスの製造方法に係り、乾留ガス温度に応じて乾留ガス
量と成型炭装入量の比を特定の範囲内に設定して操業す
る方法に関するものである。
炉における還元用炭材、さらには化学用等のコークスを
製造するシャフト炉型内熱式乾留炉を使用した成型コー
クスの製造方法に係り、乾留ガス温度に応じて乾留ガス
量と成型炭装入量の比を特定の範囲内に設定して操業す
る方法に関するものである。
（従来の技術） 近年の世界的な鉄鋼業の発展にともない、製鉄原料の１
つであるコークスの消費は膨大な量にのぼり、そのほと
んどは直立外熱式の室炉を用いて間歇的に製造されてい
る。この方法においては、原料炭として強粘結炭を大
量に使用すること、生産性が低いこと、熱効率が悪
いこと（最近では乾式消化設備によりコークス顕熱の回
収をおこなっているがこの場合には多額の投資を必要と
する）、コークス排出、冷却時における粉塵、防臭対
策が困難であること、等の問題点がある。
つであるコークスの消費は膨大な量にのぼり、そのほと
んどは直立外熱式の室炉を用いて間歇的に製造されてい
る。この方法においては、原料炭として強粘結炭を大
量に使用すること、生産性が低いこと、熱効率が悪
いこと（最近では乾式消化設備によりコークス顕熱の回
収をおこなっているがこの場合には多額の投資を必要と
する）、コークス排出、冷却時における粉塵、防臭対
策が困難であること、等の問題点がある。
そこで、世界各国では地球上にほぼ普遍的に賦存しかつ
資源料も豊富な非粘結炭や微粘結炭を主原料とした成型
炭をシャフト炉型内熱式乾留炉に装入して無公害で連続
的にコークスを製造する研究が進められている。
資源料も豊富な非粘結炭や微粘結炭を主原料とした成型
炭をシャフト炉型内熱式乾留炉に装入して無公害で連続
的にコークスを製造する研究が進められている。
（発明が解決しようとする課題） このように、シャフト炉型内熱式乾留炉は、室炉式コー
クス炉の欠点を克服すべく開発された技術であるが、コ
ークス品質、成品歩留りについて十分満足なものとはな
っていない。つまりシャフト炉上部より装入された原料
ブリケットが炉下部より上昇する熱風により乾留される
が、乾留速度の制御が悪く急激な加熱をうけると、炉上
部において装入原料が割れるために成品コークスの原形
率（ブリケットの形状を維持した成型コークスの重量
率）が低下し、粉発生により成品歩留りも低下するとい
う問題がある。
クス炉の欠点を克服すべく開発された技術であるが、コ
ークス品質、成品歩留りについて十分満足なものとはな
っていない。つまりシャフト炉上部より装入された原料
ブリケットが炉下部より上昇する熱風により乾留される
が、乾留速度の制御が悪く急激な加熱をうけると、炉上
部において装入原料が割れるために成品コークスの原形
率（ブリケットの形状を維持した成型コークスの重量
率）が低下し、粉発生により成品歩留りも低下するとい
う問題がある。
本発明は弱粘結炭、非粘結炭などの成型炭からコークス
を製造するシャフト炉型内熱式乾留炉において、成型炭
を炉頂から炉底まで連続してその原形を維持した状態を
保って加熱し、最終的に得られる成型コークスの割れが
少なく、強度（▲DI30 15▼）もすぐれている操業方法を
提供することにある。
を製造するシャフト炉型内熱式乾留炉において、成型炭
を炉頂から炉底まで連続してその原形を維持した状態を
保って加熱し、最終的に得られる成型コークスの割れが
少なく、強度（▲DI30 15▼）もすぐれている操業方法を
提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明者は、シャフト炉型内熱式乾留炉の数学モデルお
よび乾留条件とコークス強度に関して基礎実験をおこな
い、乾留条件と成型炭の乾留過程における昇温度状況お
よび成品コークスの強度、その他の品質特性との関係に
ついて系統的かつ詳細な調査をおこなった結果から、乾
留温度、乾留ガス量、成型炭装入量を適切に制御するこ
とにより成品コークスの強度を低下させることなく成型
炭を連続的に乾留することが可能であることを見出し次
の如き本発明を完成するに至った。
よび乾留条件とコークス強度に関して基礎実験をおこな
い、乾留条件と成型炭の乾留過程における昇温度状況お
よび成品コークスの強度、その他の品質特性との関係に
ついて系統的かつ詳細な調査をおこなった結果から、乾
留温度、乾留ガス量、成型炭装入量を適切に制御するこ
とにより成品コークスの強度を低下させることなく成型
炭を連続的に乾留することが可能であることを見出し次
の如き本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、成型炭をガスによる直接加熱によっ
て乾留し成型コークスを製造するシャフト炉型内熱式乾
留炉の操業において、乾留ガス流量（Vg）と成型炭装入
量（Vs）の比η（＝Vg/Vs）が1000〜4000の範囲で、乾
留ガス温度（Tg）が Tg≧−0.20η＋1230 Tg≦2.08×10-5η２−0.233η＋1540 Tg≧2.92×10-5η２−0.215η＋1153 で囲まれた範囲内の温度になるように、乾留ガス流量、
成型炭装入量、及び乾留ガス温度を制御して操業するこ
とを要旨としている。
て乾留し成型コークスを製造するシャフト炉型内熱式乾
留炉の操業において、乾留ガス流量（Vg）と成型炭装入
量（Vs）の比η（＝Vg/Vs）が1000〜4000の範囲で、乾
留ガス温度（Tg）が Tg≧−0.20η＋1230 Tg≦2.08×10-5η２−0.233η＋1540 Tg≧2.92×10-5η２−0.215η＋1153 で囲まれた範囲内の温度になるように、乾留ガス流量、
成型炭装入量、及び乾留ガス温度を制御して操業するこ
とを要旨としている。
（作用） シャフト炉型内熱式乾留炉の数学モデルの骨子はガスお
よび固体の物質、運動量、エネルギー収支に関する以下
の基礎式を連立させて解くことにより、乾留炉内の非定
常過程を２次元で記述するものである。
よび固体の物質、運動量、エネルギー収支に関する以下
の基礎式を連立させて解くことにより、乾留炉内の非定
常過程を２次元で記述するものである。
〔固 体 側〕 Ux＝０、Uy＝一定 … 運動の仮定 ここで、Gx、Gy:x、ｙ方向質量流束 yVM:VM質量分率 RVM:VM発生速度 ρg:ガスの密度 CPg:ガスの比熱 keg:ガスの熱伝導度 TS、Tg:固体、ガスの温度 ap:比表面積 Ut:総括伝熱係数 f1、f2:エルガンの通気抵抗係数 Ux、Uy:固体のｘ、ｙ方向の速度 ρB:固体の充填密度 ρVM:VMの密度 CPS:固体の比熱 kes:固体の熱伝導度 εB:固体の空隙率 k:乾留速度定数 ところで、乾留ガス中にはタールが含まれており、炉頂
ガス温度が270℃以下になるとこのタールが配管壁に凝
縮し始めるようになる。上記モデルによると Tg≧−0.20η＋1230 … であれば炉頂ガス温度を270℃以上に確保できることが
判明した。
ガス温度が270℃以下になるとこのタールが配管壁に凝
縮し始めるようになる。上記モデルによると Tg≧−0.20η＋1230 … であれば炉頂ガス温度を270℃以上に確保できることが
判明した。
ここで、Tgは乾留ガス温度、ηは乾留ガス流量と成型炭
装入量の比で乾留ガス原単位と称される。
装入量の比で乾留ガス原単位と称される。
一方、成品コークスの品質も操業条件を制約する重要な
要因となるが、 Tg≦2.08×10-5η２−0.233η＋1540 … を満足するようにTgおよびηを調節すれば成型炭が加熱
過程で割れることを防止できる。
要因となるが、 Tg≦2.08×10-5η２−0.233η＋1540 … を満足するようにTgおよびηを調節すれば成型炭が加熱
過程で割れることを防止できる。
また、成品コークスを炭材として使用する場合の２次収
縮割れについては Tg≧2.92×10-5η２−0.215η＋1153 … であれば２次収縮割れのおそれのないことが明らかとな
った。
縮割れについては Tg≧2.92×10-5η２−0.215η＋1153 … であれば２次収縮割れのおそれのないことが明らかとな
った。
なお、乾留ガス原単位は成品コークスの強度の面から下
限が設定され、炉内ガス圧損の面から上限が設定され、
通常1200〜1400Nm3/t−成型炭の範囲が適当である。
限が設定され、炉内ガス圧損の面から上限が設定され、
通常1200〜1400Nm3/t−成型炭の範囲が適当である。
したがって、これらをすべて満足する第１図中の斜線の
範囲内で操業すると、成型炭は適切な昇温速度で加熱さ
れ、品質のよいコークスが得られるとともに、炉頂ガス
温度は270℃以上となりタール凝縮のトラブルも回避で
きる。
範囲内で操業すると、成型炭は適切な昇温速度で加熱さ
れ、品質のよいコークスが得られるとともに、炉頂ガス
温度は270℃以上となりタール凝縮のトラブルも回避で
きる。
（実 施 例） 以下本発明方法の一実施例を第２図に基づいて説明す
る。
る。
第２図に示す態様の炉径φ750mm、炉高3.1mのシャフト
炉型内熱式乾留炉を用いて成型炭の乾留をおこなった。
炉型内熱式乾留炉を用いて成型炭の乾留をおこなった。
シャフト炉型内熱式乾留炉（以下「シャフト炉」とい
う）１は実質的に円筒状を成しており、炉頂部に原料装
入設備と乾留ガス排出口７を、炉下部に加熱用高温ガス
供給羽口６を有し、炉頂部の原料装入設備から装入され
た原料が炉内を降下していく過程で炉下部の羽口６より
供給される高温ガスにより乾留されて炉下部切出しフィ
ーダ５より切出される。なお第２図中、２はフィードホ
ッパー、３は上部ホッパー、V1及びV2は夫々シール弁を
示し、これらで原料装入設備を構成している。また、４
は下部ホッパー、８はガス処理設備、９は燃焼室、10、
11はブロアー、V3はシール弁を示している。
う）１は実質的に円筒状を成しており、炉頂部に原料装
入設備と乾留ガス排出口７を、炉下部に加熱用高温ガス
供給羽口６を有し、炉頂部の原料装入設備から装入され
た原料が炉内を降下していく過程で炉下部の羽口６より
供給される高温ガスにより乾留されて炉下部切出しフィ
ーダ５より切出される。なお第２図中、２はフィードホ
ッパー、３は上部ホッパー、V1及びV2は夫々シール弁を
示し、これらで原料装入設備を構成している。また、４
は下部ホッパー、８はガス処理設備、９は燃焼室、10、
11はブロアー、V3はシール弁を示している。
しかして、上部ホッパー３にはシール弁V1を通して装入
された原料ブリケットが貯蔵されており、シール弁V2を
通してフィードホッパー２に原料ブリケットが装入さ
れ、シャフト炉１内に順次装入される。その時の装入速
度は切出しフィーダー５の回転数制御により決定され
る。
された原料ブリケットが貯蔵されており、シール弁V2を
通してフィードホッパー２に原料ブリケットが装入さ
れ、シャフト炉１内に順次装入される。その時の装入速
度は切出しフィーダー５の回転数制御により決定され
る。
次にシャフト炉１内に装入された原料ブリケットは羽口
６より吹込まれる熱風によって昇温加熱され、炉内を降
下しながら乾留される。この時揮発分が原料ブリケット
より放出され、ガスの上昇量が増加する。
６より吹込まれる熱風によって昇温加熱され、炉内を降
下しながら乾留される。この時揮発分が原料ブリケット
より放出され、ガスの上昇量が増加する。
この上昇ガスは炉上部のガス排出口７よりガス処理設備
８を経て抜出され、一部は熱風ガスとして使用するため
に循環され、ブロアー10にて昇圧され、ブロアー11より
送風される空気と混合されて、燃焼室９で燃焼され昇温
される。
８を経て抜出され、一部は熱風ガスとして使用するため
に循環され、ブロアー10にて昇圧され、ブロアー11より
送風される空気と混合されて、燃焼室９で燃焼され昇温
される。
一方、乾保されつつ降下する原料ブリケットは成型コー
クスとなり、切出しフィーダー５より下部ホッパー４に
切出され、定期的にシール弁V3より抜出され、成品コー
クスとして使用される。
クスとなり、切出しフィーダー５より下部ホッパー４に
切出され、定期的にシール弁V3より抜出され、成品コー
クスとして使用される。
上記方法で操業諸元を種々変更して送風圧力、炉頂ガス
温度あるいはコークス品質等を調査した。その結果を下
記表に示す。
温度あるいはコークス品質等を調査した。その結果を下
記表に示す。
当初第１図中のＡ点で示される諸元で操業したところ炉
頂ガス温度は200〜250℃でタールの凝縮が原因と思われ
る送風圧の上昇傾向が認められた。そこでＢ点に諸元を
変更したところ炉頂ガス温度は次第に上昇し300℃以上
に維持でき送風圧も安定した。
頂ガス温度は200〜250℃でタールの凝縮が原因と思われ
る送風圧の上昇傾向が認められた。そこでＢ点に諸元を
変更したところ炉頂ガス温度は次第に上昇し300℃以上
に維持でき送風圧も安定した。
一方、Ｃ点での操業においては成品コークスの割れが著
しく原料ブリケットの形状を維持したものは25％程度で
あった。そこでＤ点に変更したところ割れは激減し原料
ブリケットの形状を維持したものが70％まで上昇した。
しく原料ブリケットの形状を維持したものは25％程度で
あった。そこでＤ点に変更したところ割れは激減し原料
ブリケットの形状を維持したものが70％まで上昇した。
（発明の効果） 以上説明したように本発明は、成型炭をガスによる直接
加熱によって乾留し成型コークスを製造するシャフト炉
型内熱式乾留炉の操業において、乾留ガス流量（Vg）と
成型炭装入量（Vs）の比η（＝Vg/Vs）が1000〜4000の
範囲で乾留ガス温度（Tg）が Tg≧−0.20η＋1230 Tg≦2.08×10-5η２−0.233η＋1540 Tg≧2.92×10-5η２−0.215η＋1153 で囲まれた範囲内の温度になるように、乾留ガス流量、
成型炭装入量、及び乾留ガス温度を制御して操業するも
のであり、乾留ガス温度、乾留ガス流量、成型炭装入量
を所定の範囲内に設定することにより、乾留炉を安定に
操業することができ、割れの少ないコークスを製造する
ことができる。
加熱によって乾留し成型コークスを製造するシャフト炉
型内熱式乾留炉の操業において、乾留ガス流量（Vg）と
成型炭装入量（Vs）の比η（＝Vg/Vs）が1000〜4000の
範囲で乾留ガス温度（Tg）が Tg≧−0.20η＋1230 Tg≦2.08×10-5η２−0.233η＋1540 Tg≧2.92×10-5η２−0.215η＋1153 で囲まれた範囲内の温度になるように、乾留ガス流量、
成型炭装入量、及び乾留ガス温度を制御して操業するも
のであり、乾留ガス温度、乾留ガス流量、成型炭装入量
を所定の範囲内に設定することにより、乾留炉を安定に
操業することができ、割れの少ないコークスを製造する
ことができる。
第１図は本発明の適正操業範囲を示す図、第２図は本発
明方法を実施するためのシャ フト炉型内熱式乾留炉を
示す模式図である。 １はシャフト炉、２はフィードホッパー、３は上部ホッ
パー、５は切出しフィーダー、６は羽口。
明方法を実施するためのシャ フト炉型内熱式乾留炉を
示す模式図である。 １はシャフト炉、２はフィードホッパー、３は上部ホッ
パー、５は切出しフィーダー、６は羽口。
Claims (1)
- 【請求項１】成型炭をガスによる直接加熱によって乾留
し成型コークスを製造するシャフト炉型内熱式乾留炉の
操業において、乾留ガス流量（Vg）と成型炭装入量（V
s）の比η（＝Vg/Vs）が1000〜4000の範囲で、乾留ガス
温度（Tg）が Tg≧−0.20η＋1230 Tg≦2.08×10-5η２−0.233η＋1540 Tg≧2.92×10-5η２−0.215η＋1153 で囲まれた範囲内の温度になるように、乾留ガス流量、
成型炭装入量、及び乾留ガス温度を制御して操業するこ
とを特徴とする連続成型コークス炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232843A JPH0717912B2 (ja) | 1988-09-17 | 1988-09-17 | 連続成型コークス炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232843A JPH0717912B2 (ja) | 1988-09-17 | 1988-09-17 | 連続成型コークス炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280491A JPH0280491A (ja) | 1990-03-20 |
| JPH0717912B2 true JPH0717912B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=16945672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63232843A Expired - Lifetime JPH0717912B2 (ja) | 1988-09-17 | 1988-09-17 | 連続成型コークス炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717912B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5385815A (en) | 1992-07-01 | 1995-01-31 | Eastman Kodak Company | Photographic elements containing loaded ultraviolet absorbing polymer latex |
| EP0695968A3 (en) | 1994-08-01 | 1996-07-10 | Eastman Kodak Co | Viscosity reduction in a photographic melt |
| JP4993460B2 (ja) * | 2006-12-15 | 2012-08-08 | 新日本製鐵株式会社 | 炭素質原料の熱分解方法 |
| BR112012007797B1 (pt) * | 2009-10-09 | 2021-02-02 | Nippon Steel Corporation | válvula de porta |
| JP5652209B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2015-01-14 | 新日鐵住金株式会社 | 高温炉内用ガス仕切弁 |
| JP5900386B2 (ja) * | 2013-03-13 | 2016-04-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 乾留炉の制御方法および制御装置 |
-
1988
- 1988-09-17 JP JP63232843A patent/JPH0717912B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0280491A (ja) | 1990-03-20 |
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