JPH08259956A - 高炉用コークスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 非粘結炭の高い割合での使用と、原料石炭の
多用化を計った高炉用コークスの製造方法を提供する。 【構成】 非微粘結炭を１０超〜３０重量％以下含み残
部が粘結炭である石炭を、軟化開始温度−１００℃〜＋
１０℃まで１×１０² 〜１×１０⁶ ℃／分の速度で加熱
後、コークス炉へ装入乾留する。または非微粘結炭と粘
結炭を各々の軟化開始温度−１００℃〜＋１０℃まで個
別に１×１０² 〜１×１０⁶ ℃／分の速度で加熱後、非
微粘結炭を１０超〜３０重量％以下含み残部が粘結炭と
なるよう配合し、コークス炉へ装入乾留する。さらに非
微粘結炭を軟化開始温度−１００℃〜＋１０℃まで１×
１０² 〜１×１０⁶ ℃／分の速度で加熱後、非微粘結炭
を１０超〜３０重量％以下含み残部が粘結炭となるよう
配合し、コークス炉へ装入乾留する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉用コークスの製造
方法に関する。より詳しく述べると、本発明は、コーク
ス製造における、使用炭種の拡大を計り、非微粘炭の多
量使用を可能とし、高炉用コークスの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、高炉用コークスは原料炭とよばれ
る良質な石炭（粘結炭）を原料として用いてきた。しか
し、このような、石炭は比較的高価で、より安い石炭を
使用することでコークス製造のコストダウンに大きく貢
献できる。

【０００３】より安い石炭には、非粘結炭や劣質炭など
の一般炭が存在する。

【０００４】これまで、非粘結炭や劣質炭などの多量使
用において、非粘結炭や劣質炭などを粉砕・配合し、タ
ール、ピッチ等の粘結剤を加え、加圧成型して改質炭と
する方法（例えば、特開昭４８−３２１０２号公報、特
開昭５６−１０３２９号公報など）が知られている。し
かしながら、これらの方法では、粘結性分を物理的に補
充するだけで、非粘結炭そのものの改質にはなっていな
い。したがって、品質向上に必要な高価なタールが多量
に必要となり経済的な問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明は
上記したような従来技術における問題点を解決できる改
良された高炉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。すなわち、本発明は、非粘結炭の
粘結性を改善し、所望のコークス強度を維持しつつ、コ
ークス原料炭としての非粘結炭としての使用割合の増大
を可能とする高炉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】本発明は、上記課題を解
決するために、非微粘結炭を１０重量％超ないし３０重
量％以下含み、残部が粘結炭である石炭を、該石炭の軟
化開始温度よりも−１００℃〜＋１０℃までの温度域ま
で、１×１０² 〜１×１０⁶ ℃／分の加熱速度で加熱し
た後に、コークス炉へ装入して乾留することを特徴とす
る高炉用コークスの製造方法であり、また、非微粘結炭
と粘結炭を該非微粘結炭および粘結炭の軟化開始温度よ
りも−１００℃〜＋１０℃までの温度域まで、個別に１
×１０²〜１×１０⁶ ℃／分の加熱速度で加熱した後
に、非微粘結炭を１０重量％超ないし３０重量％以下含
み、残部が粘結炭となるように配合し、コークス炉へ装
入して乾留することを特徴とする高炉用コークスの製造
方法であり、さらに、非微粘結炭を該軟化開始温度より
も−１００℃〜＋１０℃までの温度域まで、１×１０²
〜１×１０⁶ ℃／分の加熱速度で加熱した後に、該非微
粘結炭を１０重量％超ないし３０重量％以下含み、残部
が粘結炭となるように配合し、コークス炉へ装入して乾
留することを特徴とする高炉用コークスの製造方法であ
る。

【０００７】なお、本明細書における軟化開始温度と
は、ＪＩＳ８８０１ギーセラープラストメーターによる
流動度測定装置を用いて測定した軟化開始温度である。
また、非粘結炭とは、従来一般に、高炉用コークスとし
て用いられている粘結炭よりも粘結性の劣る低品位炭と
して分類される、亜瀝青炭や褐炭などのものがすべて含
まれる。

【０００８】

【作用】石炭を急速に加熱すると、化学反応が昇温速度
にくらべ遅れるため、石炭の熱分解（粘結成分を生成す
る反応）が高温側にシフトし、粘度が低下することと、
単位時間に様々な熱分解反応を起こすため単位時間あた
りの粘結成分が増大するため、粘結性が向上する。した
がって、本発明では、石炭を軟化開始温度よりも−１０
０℃〜＋１０℃までの温度域まで、１×１０² 〜１×１
０⁶ ℃／分の加熱速度で加熱する。石炭を軟化開始温度
よりも１０℃を超える高温度まで加熱したり、そのまま
長時間保持すると、生成した粘結成分が重合反応をおこ
し、セミコーク化してしまう。これを乾留炉へ装入する
と、乾留炉内でのコークス化がおこらず、すなわち、乾
留炉内での石炭粒子の結合がおこらず、所望のコークス
強度が望めなくなる。また、石炭を軟化開始温度よりも
１００℃未満の低い温度まで加熱し急速加熱しても、温
度が低すぎるという理由から、粘結性の改善につながら
ない。

【０００９】このように、急速加熱によって石炭の粘結
性が改善されることに起因して、高炉用コークス原料と
しての非粘結炭の使用割合を高めることができ、従来原
料中において１０重量％未満程度が限度であったもの
を、ほぼ同等のコークス品質を維持して３０重量％まで
使用することができるものである。

【００１０】なお、石炭の粘結性の改善における急速加
熱の効果は炭種によっても異なる。もともと粘結性に乏
しい非微粘結炭に対して効果は大きい。粘結炭に対して
も急速加熱の効果はあるが、粘結性過剰になることもあ
る。したがって、配合に使用する石炭によって、粘結炭
の急速加熱が不必要な場合もある。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１２】予め、使用石炭を−３ｍｍ程度に粒度調整
する。使用する石炭の種類にもよるが、軟化溶融温度の
差が大きい異種の石炭を使用する場合は（特に、３０℃
以上の場合）は、個別に処理するのが好ましい。また、
軟化溶融温度の差が小さい異種の石炭を使用する場合
は、配合処理しても良い。急速加熱に使用する装置は、
流動層や気流層などが適当である。本発明では、−３ｍ
ｍ程度の粒子を扱うため、微粉が早く温度が上がること
や過加熱などのおそれがあるため、多段の気流層を使用
することで、本課題は回避できる。

【００１３】図１に本発明のプロセスフローを示す。

【００１４】粘結炭と非粘結炭を個別にあるいは配合し
て、また、非微粘結炭のみを各気流層で、軟化開始温度
より−１００℃〜＋１０℃までの温度域まで１×１０²
〜１×１０⁶ ℃／分の加熱速度で加熱する。温度調整
は、導入ガス温度と空塔速度の調整で行う。これらは気
流塔の長さや径により変化する。微粉が含まれているた
め、気流塔を２段にして、１段目で微粉を昇温しサイク
ロンにて分離し、続けて２段目で温度が上がり切ってい
ない粗粒をさらに加熱する。

【００１５】これらを加熱炭ホッパーに貯蔵して、乾留
炉へ装入し乾留する。

【００１６】なお、本発明において、石炭が乾留炉へ装
入されるまで、酸素濃度は１％未満がのぞましい。

【００１７】

【実施例】図２は粘結炭と非微粘結炭との配合割合を変
え、試験プラントにおいて、上記したような本発明に係
わる方法に基づき製造したコークス強度と、従来例とし
て、タール添加法に基づき製造したコークス強度の一例
を示すグラフである。

【００１８】本発明に係わる方法では、本発明の実施例
１として、粘結炭と非微粘結炭との配合炭を１０⁴ ℃／
分の速度で軟化開始温度よりも１０℃低い温度まで急速
加熱し、本発明例の実施例２として、粘結炭と非微粘結
炭と個別に１０⁴ ℃／分の速度で軟化開始温度よりも１
０℃低い温度まで急速加熱し、そして、本発明例の実施
例３として非微粘結炭のみを１０⁴ ℃／分の速度で軟化
開始温度よりも１０℃低い温度まで急速加熱した後に、
粘結炭と配合しコークス炉でそれぞれ乾留した。比較例
１として、タール１５重量％を添加混練した石炭をその
まま乾留炉で乾留した。

【００１９】図２から、本発明の実施例１，２，３は比
較例１にくらべ、非粘結炭を３０重量％まで使用して
も、十分なコークス強度を得ることができた。

【００２０】

【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば、軟
化開始温度付近まで急速加熱することで、石炭の粘結性
を向上させ、非粘結炭を３０重量％まで使用しても、従
来の粘結炭使用時のコークス強度と比較してほぼ同等な
コークス強度が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の高炉用コー
クス製造方法において用いられるプロセスフロー例の構
成を模式的に示す図。

【図２】本発明の製造方法および従来方法における非粘
結炭の使用割合とコークス強度との関係を示す図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非微粘結炭を１０重量％超ないし３０重
   量％以下含み、残部が粘結炭である石炭を、該石炭の軟
   化開始温度よりも−１００℃〜＋１０℃までの温度域ま
   で、１×１０² 〜１×１０⁶ ℃／分の加熱速度で加熱し
   た後に、コークス炉へ装入して乾留することを特徴とす
   る高炉用コークスの製造方法。
2. 【請求項２】 非微粘結炭と粘結炭を該非微粘結炭およ
   び粘結炭の軟化開始温度よりも−１００℃〜＋１０℃ま
   での温度域まで、個別に１×１０² 〜１×１０⁶ ℃／分
   の加熱速度で加熱した後に、非微粘結炭を１０重量％超
   ないし３０重量％以下含み、残部が粘結炭となるように
   配合し、コークス炉へ装入して乾留することを特徴とす
   る高炉用コークスの製造方法。
3. 【請求項３】 非微粘結炭を該軟化開始温度よりも−１
   ００℃〜＋１０℃までの温度域まで、１×１０² 〜１×
   １０⁶ ℃／分の加熱速度で加熱した後に、該非微粘結炭
   を１０重量％超ないし３０重量％以下含み、残部が粘結
   炭となるように配合し、コークス炉へ装入して乾留する
   ことを特徴とする高炉用コークスの製造方法。