JPH08176554A - 冶金用連続式コークスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直立式連続乾留炉により非微粘結炭の配合割
合の高い配合炭を用いて押し詰りを生じることなく高炉
に要求される強度の高いコークスを短時間で生産性よく
製造する。 【構成】 直立式連続乾留炉13の炉上に連続式ブロック
成形機１を垂直方向に配置し、この成形機１を用いて配
合炭２から成形した石炭ブロック６を、乾留炉13の炭化
室15内での乾留中における膨張後の幅と炭化室15の炉幅
とがほぼ等しくなるように炭化室15の幅より小さい幅と
して連続的に炉頂部から炭化室15内に装入する。炭化室
15内で乾留することにより得られたコークスを炉下部よ
り排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉等に装入する冶金
用コークスの製造方法に係わり、従来からバッチ型の室
炉式コークス炉で製造されているコークスに匹敵する品
質の良いコークスを連続的に製造することを特徴とする
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高炉等で使用される冶金用コーク
スは一般的には室炉法により製造されているが、設備の
老朽化を機にこれを代替する、作業条件および環境問題
を改善し同時に経済性も満たす次世代コークス製造技術
が開発されている。なかでも非微粘結炭を大量に使用で
き、防塵防煙対策が容易で操業自由度の高い連続式成形
コークス法は有望視されている。

【０００３】成形コークスは強圧縮により粒子間隔を狭
めて少ない粘結炭量でもコークス強度を発現させること
により非微粘結炭を多量に使用することができた。しか
しながら成形コークスは高炉に装入したときの空隙率が
低くなるため、従来実績のある室炉法で製造される不定
型コークス形状が望まれている。また高炉等に使用され
ている冶金用コークスに要求される特性としては、例え
ばタンブラーインデックスＴＩ₆ ⁴⁰⁰を84.5以上のものが
要求されていた｛タンブラーインデックスは冷間での回
転強度を示す指標であり、ＴＩ₆ ⁴⁰⁰はコークスを直径 9
14mmの回転ドラムに装入し 400回転後に６mmの篩でふる
い分け６mm以上のコークスがどのくらいの割合（％）で
存在するかでもって表す値である｝。

【０００４】そこで従来型の不定型コークスを得るため
には、炉壁からの伝熱による矩形炉において乾留を行う
必要がある。現在の室炉はバッチ型の炉であり、生産量
を多くするには炉の数を多くする必要があるが、炉の数
に応じ石炭の装入孔やコークス押出に必要開な口部が増
し、乾留ガスや粉塵の漏洩による環境面での問題が顕在
化している。また室炉は乾留時の石炭の膨張に耐えるた
め炉壁煉瓦の厚さを 100mm程度としているが、この伝熱
抵抗のために乾留時間は炉幅 450mmのとき概ね18時間必
要としていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題の解
決を目的とし、非微粘結炭を多量に使用しながら、乾留
ガスや粉塵の漏洩による環境汚染を防止し、生産性の高
い冶金用コークスの製造方法を提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の点を鑑み種々検討
を行った結果、本発明者等は抜本的環境対策としては開
口部を極力減らす以外に手段はないと考え、連続式コー
クス炉を指向し、さらに成形コークスの利点を活用する
ため石炭の連続ブロック成形を行い、ブロック幅を炉幅
より狭くすることにより膨張力を受けず、炉壁の煉瓦薄
肉化、金属化が可能となり、生産性を大幅に向上するこ
とができる本発明を開発するに至った。

【０００７】前記目的を達成するための請求項１記載の
本発明は、直立式連続乾留炉の炉上に連続式ブロック成
形機を垂直方向に配置し、この成形機を用いて配合炭か
ら成形した石炭ブロックを、前記乾留炉の炭化室内での
乾留中における膨張後の幅と炭化室の炉幅とがほぼ等し
くなるように炭化室の炉幅より小さい幅として連続的に
炉頂部から炭化室内に装入し、炭化室内での乾留により
得られたコークスを炉下部より排出することを特徴とす
る冶金用連続式コークスの製造方法である。

【０００８】請求項２記載の本発明は、炭化室およびそ
の両側に配設した水平方向の燃焼室を煉瓦により構成し
た直立式連続乾留炉を用いることを特徴とする請求項１
記載の冶金用コークスの製造方法である。請求項３記載
の本発明は、炭化室およびその両側に配設した水平方向
の燃焼室を金属により構成した直立式連続乾留炉を用い
ることを特徴とする請求項１記載の冶金用コークスの製
造方法である。

【０００９】請求項４記載の本発明は、炭化室内で乾留
後のコークスを、直立式連続乾留炉の出口近傍に配置し
たコークスクランプ装置と出口下方に配置した昇降台と
の組み合わせ操作により間欠的に排出することを特徴と
する請求項１、２または３記載の冶金用コークスの製造
方法である。請求項５記載の本発明は、直立式連続乾留
炉に装入する前の配合炭を予熱することを特徴とする請
求項１、２、３または４記載の冶金用コークスの製造方
法である。

【００１０】

【作用】本発明では、成形機を用いて配合炭から成形し
た石炭ブロックを炭化室内での乾留中における膨張後の
幅と炭化室の炉幅とがほぼ等しくなるように炭化室の炉
幅より小さい幅として炭化室内に装入するので、炭化室
の炉壁面がコークスの膨張力を受けないので押し詰りを
生じることなく炉下部より連続的にコークスを排出する
ことができる。

【００１１】以下、本発明の構成、作用および効果を図
１に基づいて詳細に説明する。従来の室炉式コークス炉
においては、乾留中に石炭の膨張性および発生したガス
の圧力により、粘結性を持った配合炭が炉内で圧密され
ることにより石炭の結合性が増し、コークス強度が高く
なる。同様に本発明においても予め配合炭の圧密が必要
となるが、室炉同様のコークス形状とするために炉幅に
ほぼ等しい幅をもつ直方体を成形する必要があり、その
成形にはたとえば、特公平３−38313 号公報に開示され
ている連続式ブロック成形装置を用いることができる。

【００１２】すなわち同装置は、配合炭を形成金型内で
圧縮成形炭に成形すると共に、圧縮成形炭と成形金型開
口部内に残存させた既圧縮成形炭とを合体させた後押出
す圧縮成形炭の連続製造装置において、圧縮成形および
押出しの抵抗壁となる金型側壁の出側に、微円弧状の壁
面を有する可動金型を設け、その壁面を対面する金型側
壁に離反および接近させることができるように回動可能
としたものである。

【００１３】可動金型の回動に伴って既圧縮成形炭に当
接する面積およびテーパ角または絞り方法を変更するこ
とにより、成形金型内で配合炭に加わる圧縮力を調整
し、均質な石炭ブロックを連続的に成形するものであ
る。本発明においても前記装置を用いることができる
が、本発明では図１に示すように直立式連続乾留炉13に
炉頂より装入するため炉上に連続ブロック成形機１を配
置し垂直方向に成形を行う。配合炭２はホッパー３より
矩形断面の金型４内に装填され、プレスヘッド５により
上方よりシリンダ14を用いて加圧される。配合炭２は金
型４内に留まっている先に成形された石炭ブロック６と
金型４の内面との摩擦力による反力をうけ圧密されなが
ら下部に移動し、連続成形が可能となる。

【００１４】本発明において用いられる配合炭２は主に
粘結性の異なる石炭からなり、強粘結炭30〜60％、非微
粘結炭40〜70％で配合される。更にコークス粉およびコ
ークス製造工程で生じる残渣も加えることがある。圧密
後の石炭ブロック６の密度は 1.0ｇ／cm³ 以上とするこ
とが望ましい。 1.0ｇ／cm³ 未満では炉内降下時に石炭
ブロック６が崩壊する恐れがある。石炭ブロック６の幅
は乾留時の膨張後の幅と乾留炉13における炭化室15の炉
幅がほぼ等しくなるように予め炉幅より小さい幅、即ち
概ね炉幅の75〜95％とする。

【００１５】次いで圧密された石炭ブロック６は乾留炉
13の炭化室15に装入されてコークス化される。乾留炉13
の炉体構造は下部への排出機能を設けるため水平方向に
燃焼室７を配置し燃料ガスを燃焼して炭化室15を加熱す
る必要がある。本発明においては石炭の膨張圧を炉壁８
が受けることはないので従来の室炉に比べ炉壁強度を大
幅に低下でき、燃焼室７を炭化室に近付けられ、珪石煉
瓦を用いた場合には炉壁厚みを50〜70mm程度にすること
が可能である。これにより乾留時間を60〜70％程度に短
縮することができる。

【００１６】また本発明においては炉壁８を金属とする
ことも可能である。金属材質としては耐熱鋼が使用でき
る。この場合には更に伝熱抵抗が大幅に減少するため、
燃焼温度を低下することも可能である。石炭ブロックは
乾留炉内13の炭化室15を降下しながらコークス化し、乾
留炉13の下部より排出される。コークスの荷下がりは昇
降台11により制御されるが、昇降台11が下がったところ
で乾留炉13の出口にあるコークスクランプ装置９がコー
クスを挟み込み炉内のコークスを保持し、クランプ装置
９下のコークスは押出機10により排出され、その後昇降
台11が上昇しコークスを保持しクランプ装置９が外れる
という動作が繰り返される。

【００１７】本発明においては装入する配合石炭を予熱
した場合更に乾留時間を短くすることが可能となる。乾
留中の発生ガスは成形機下のガス回収管12により回収す
る。本発明においては開口部は排出部のみとなり、容易
にガス、粉塵等の遮蔽が可能である

【００１８】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。実施例１ 図１の連続式コークス炉において連続ブロック成形機の
金型断面を幅 200mm、長さ 400mmの矩形とし、炉幅は 2
00mmで炉壁は珪石煉瓦の厚み50mmとし、燃焼室の温度は
1200℃とした。そこへ表１に示す性状の配合炭を装入
し、成形後の石炭ブロックの密度が 1.0ｇ／cm³ となる
ように成形しながら連続乾留を実施した。炉幅方向中心
のコークス温度が 850℃になった時点で乾留終了と判断
した結果、乾留時間は２時間程度であった。このように
して得られたコークス品質を表２に示す。

【００１９】実施例２ 炉壁材としてインコネルを使用し、燃焼室温度を1100℃
とした以外は実施例１と同様である。乾留時間は２時間
程度であった。このようにして得られたコークス品質を
表２に示す。実施例３ 装入する石炭を 200℃に予熱した以外は実施例１と同様
である。乾留時間は 1.5時間程度であった。このように
して得られたコークス品質を表２に示す。

【００２０】比較例１ 室炉型の試験炉を用い比較を行った。表１に示す配合炭
を使用した。炉幅は 200mmで炉壁は珪石煉瓦の厚み 100
mmとし、燃焼室温度は1200℃とした。炉内には嵩密度0.
80ｇ／cm³ となるように配合炭を装入した。その場合の
乾留時間は約 3.5時間であった。このようにして得られ
たコークス品質を表２に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】表１および表２に示すように直立式連続乾
留炉を用いる本発明例によれば、室炉式型炉による比較
例に較べ、微粘炭および非粘炭の配合割合が65％（＝32
＋25＋８）と高くした同一配合炭を用いて乾留したにも
拘らず、乾留時間を短縮することができると共に、コー
クスのタンブラーインデックスＴＩ₆ ⁴⁰⁰を高炉用コーク
スに要求される84.5以上とすることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、非
微粘炭を多量に使用しながら高炉等の冶金用に要求され
る強度の高いコークスと短い乾留時間で押し詰りを生ず
ることなく連続的に高い生産性で製造することができ
る。また乾留ガスや粉塵の漏洩による環境汚染を防止で
きるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の直立式連続乾留炉を模式的に示す概略
断面図である。

【符号の説明】

１ 連続ブロック成形機 ２ 配合炭 ３ ホッパー ４ 金型 ５ プレスヘッド ６ 石炭ブロック ７ 燃焼室 ８ 炉壁 ９ クランプ装置 10 押出機 11 昇降台 12 回収管 13 直立式連続乾留炉 14 シリンダ 15 炭化室

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直立式連続乾留炉の炉上に連続式ブロッ
   ク成形機を垂直方向に配置し、この成形機を用いて配合
   炭から成形した石炭ブロックを、前記乾留炉の炭化室内
   での乾留中における膨張後の幅と炭化室の炉幅とがほぼ
   等しくなるように炭化室の炉幅より小さい幅として連続
   的に炉頂部から炭化室内に装入し、炭化室内での乾留に
   より得られたコークスを炉下部より排出することを特徴
   とする冶金用連続式コークスの製造方法。
2. 【請求項２】 炭化室およびその両側に配設した水平方
   向の燃焼室を煉瓦により構成した直立式連続乾留炉を用
   いることを特徴とする請求項１記載の冶金用コークスの
   製造方法。
3. 【請求項３】 炭化室およびその両側に配設した水平方
   向の燃焼室を金属により構成した直立式連続乾留炉を用
   いることを特徴とする請求項１記載の冶金用コークスの
   製造方法。
4. 【請求項４】 炭化室内で乾留後のコークスを、直立式
   連続乾留炉の出口近傍に配置したコークスクランプ装置
   と出口下方に配置した昇降台との組み合わせ操作により
   間欠的に排出することを特徴とする請求項１、２または
   ３記載の冶金用コークスの製造方法。
5. 【請求項５】 直立式連続乾留炉に装入する前の配合炭
   を予熱することを特徴とする請求項１、２、３または４
   記載の冶金用コークスの製造方法。