JPH083094B2 - Method and apparatus for producing high quality calcined coke - Google Patents

Method and apparatus for producing high quality calcined coke

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JPH083094B2
JPH083094B2 JP60083574A JP8357485A JPH083094B2 JP H083094 B2 JPH083094 B2 JP H083094B2 JP 60083574 A JP60083574 A JP 60083574A JP 8357485 A JP8357485 A JP 8357485A JP H083094 B2 JPH083094 B2 JP H083094B2
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hearth
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furnace
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マンフレツト キルシユバウム オツトー
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B7/00Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven
    • C10B7/02Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven with rotary scraping devices

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は高品質のか焼コークスを製造する方法および
装置に関し、さらに特に(しかしこれに限られない
が)、高度の粒子強度をもったか焼針状コークス(calc
ined needle coke)を製造する方法および装置に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for producing high quality calcined coke, and more particularly but not exclusively, calcined needle coke with a high degree of particle strength. (Calc
The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an ined needle coke).

金属の化合物を含有する融解物の電解によって原料か
ら或る金属を製造する際に使用することが意図されてい
るコークスまたはアーク炉における超高力電極用のグラ
フアイトカーボンの製造用として意図されているコーク
スは実質上、例えば炭化水素のような揮発物の無いもの
でなければならない。したがって、このような目的のた
めの原料コークス(石油系原料コークスおよびそれに類
似の原料コークスの場合のいわゆる“生のコークス”)
は揮発物の無いコークスか焼物を生成するに適した高い
温度でか焼される。石油を起源とする炭化水素物質のコ
ーキングによって得られる石油コークスの場合には、か
焼は約1300〜1500℃およびより高温、例えば1400℃の温
度で行なわれる。他の源泉(例えば石炭、コールター
ル、亜炭など)から得られるコークスから揮発物をのぞ
くために、類似の、または異なるか焼温度を使用するこ
とができる。
Intended for producing graphite carbon for ultra high strength electrodes in coke or arc furnaces intended for use in producing certain metals from raw materials by electrolysis of melts containing compounds of metals The coke present must be substantially free of volatiles such as hydrocarbons. Therefore, raw coke for such purposes (so-called "raw coke" in the case of petroleum-based raw coke and similar raw cokes).
Is calcined at an elevated temperature suitable to produce volatile free coke calcinated. In the case of petroleum coke obtained by coking of hydrocarbon substances of petroleum origin, calcination is carried out at temperatures of about 1300 to 1500 ° C and higher temperatures, for example 1400 ° C. Similar or different calcination temperatures can be used to exclude volatiles from coke obtained from other sources (eg coal, coal tar, lignite, etc.).

本発明を石油コークスに関連して以下に詳細に記載す
るが、本発明は他の源泉例えば石炭、亜炭および他の炭
素質物質および炭化水素物質から得られるコークスにも
等しく適用されることが理解されるべきである。
Although the present invention is described in detail below in connection with petroleum coke, it is understood that the present invention applies equally to coke derived from other sources such as coal, lignite and other carbonaceous and hydrocarbon materials. It should be.

上記の目的に使用されるコークスは実質上揮発物が無
いことが好ましいだけでなく(例えば残留水素の含有量
が0.01〜0.03重量%よりも少ないことが好ましい)、高
い粒子強度、粒度分布の特定範囲および(または)絶対
密度の特定範囲を含む他のきびしい品質規格に合致する
ことが好ましい。高度の粒子強度を有することは高温度
および変動温度のもとで使用される、高い機械的強度を
有する黒煙電極の製造に特に重要である。
It is preferable that the coke used for the above purpose is substantially free of volatile matter (for example, the content of residual hydrogen is preferably less than 0.01 to 0.03% by weight), high particle strength, and identification of particle size distribution. It is preferable to meet other stringent quality standards, including ranges and / or specific ranges of absolute densities. Having a high degree of particle strength is especially important for the production of black smoke electrodes with high mechanical strength, which are used under high and varying temperatures.

従来の技術 か焼したコークスの製造方法及び製造装置については
良く記録が集められており、一般的に述べると2つのカ
テゴリー、すなわち回転式窯炉を用いるものと、炉床回
転式炉を用いるものとに分けられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION There are well-collected records of methods and equipment for the production of calcined coke, generally speaking in two categories: rotary kiln furnaces and rotary hearth rotary furnaces. Can be divided into

広い用語として、「回転式窯炉法」は下向きに傾斜し
ている回転円筒の上端部に適当な充填原料を供給し、該
回転円筒内に於て充填原料はそれから揮発物が駆逐する
よう熱にされされ、その結果、生成物は該円筒の底部端
から低揮発性のコークス化物質を回収することからなる
ものである。ところで揮発物の駆逐のために必要な熱
は、(イ)円筒内に部分的に伸びている火炎中の、ある
いは(ロ)加熱燃焼ガスが別の燃焼室から円筒内に導入
され、その結果コークスおよび加熱ガスが円筒内を通過
中、互いに向流になるような別の燃料室中の、何れかの
燃焼支持性ガス(通常空気)で燃料を燃焼することによ
り提供される。幾つかの例に於ては、駆逐される揮発物
は、充填原料をか焼コークスに転換するため必要な幾分
かの熱を生成するように、例えば円筒内に於て燃焼され
る。
Broadly speaking, the "rotary kiln process" supplies a suitable packing material to the upper end of a downwardly sloping rotating cylinder, in which the packing material is heated to drive off volatiles. And, as a result, the product consists of recovering the low volatility coking material from the bottom end of the cylinder. By the way, the heat required to drive off the volatiles is (a) in the flame partially extending in the cylinder, or (b) heated combustion gas is introduced into the cylinder from another combustion chamber, It is provided by burning the fuel with any combustion supporting gas (usually air) in separate fuel chambers such that the coke and the heated gas flow countercurrent to each other as they pass through the cylinder. In some examples, the volatiles driven off are combusted, for example in a cylinder, to generate some of the heat required to convert the charge to calcined coke.

つぎに一般的な用語として、「炉床回転式炉法」は中
心垂直軸の周りに回転する、平らなあるいは受け皿型の
炉床の外周に、充填原料を供給することからなるもので
ある。
Then, in general terms, the "hearth rotary kiln process" consists in feeding the feedstock to the outer circumference of a flat or saucer type hearth rotating about a central vertical axis.

該炉床は、か焼コークス化物質を排出する中心の孔お
よび充填原料が外周から中心の孔へ通常スパイラルの路
を作るような定置の撹拌機またはスキを有している。
The hearth has a central hole through which the calcined coking material is discharged and a stationary stirrer or skim so that the packing material creates a generally spiral path from the outer circumference to the central hole.

該炉床は、定置の屋根の下に置かれ、かつ燃料はそれ
が炉床を横切り通過する時、屋根と充填原料加熱用炉床
との間の空間に於て、燃焼支持性ガス(通常空気)で、
燃焼される。
The hearth is placed under a stationary roof and the fuel, as it passes across the hearth, has a combustion supporting gas (usually in the space between the roof and the hearth for heating the feedstock). In the air)
Burned.

充填原料から駆逐された揮発物もまた、この空間で燃
焼され、それにより熱の供給量を増やす。か焼コークス
化物質は、該炉床からその中心の孔を経て排出され、か
つ円筒状または下方向にテーパーを有する容器に受け入
れられ、かつ揮発可能物質の逃散のための附加的期間を
提供するよう、達成される最高温度に近い温度に於て均
熱(soaking)される。
Volatiles expelled from the filling material are also burned in this space, thereby increasing the heat supply. Calcined coking material is discharged from the hearth through its central hole and received in a cylindrical or downwardly tapered vessel and provides an additional period for escape of the volatilizable material. As such, it is soaking at a temperature close to the maximum temperature achieved.

該炉床は実質的に平らであってもよい。あるいは、外
側リムからまたはリムと中心孔間の位置からの何れかか
ら中心の孔へ向って、下向きに傾斜していてもよい。炉
床回転式炉の詳細な説明は、米国特許第3,475,286号
(クレンメラー等:Klemmerer et.al.)を参照された
い。回転式窯か焼コークスは、通常、各種目的に合格す
るような品質のものである。しかし、炉床回転か焼コー
クスと比較して、か焼コークスの収量は、より低い。
(典型的には4〜6重量%より低い)。また、回転式窯
設備のための投資金額はその操作費用よりも高い。
The hearth may be substantially flat. Alternatively, it may be sloped downward from either the outer rim or from a location between the rim and the central hole toward the central hole. See U.S. Pat. No. 3,475,286 (Klemmerer et.al.) for a detailed description of hearth rotary furnaces. Rotary kiln calcined coke is usually of a quality that passes various purposes. However, the yield of calcined coke is lower compared to hearth rotary calcined coke.
(Typically less than 4-6% by weight). Moreover, the investment amount for the rotary kiln equipment is higher than the operation cost.

前述の如き不利益は、回転式窯か焼コークスのより一
層高いコストとして反映している。
The above-mentioned disadvantages are reflected in the higher cost of rotary kiln calcined coke.

炉床回転式か焼コークスは、通常多くの目的に受け入
れられる。しかして、その顕著の欠点は、その砕けやす
さと、低い粒子強度である。アーク炉用超高力電極に必
要な、プレミアム級高品質か焼コークスは、粒度分布の
品質規格を含む、きびしい品質規格に合致するものでな
ければいけない。かゝる電極用コークスは、良好な粒子
強度の、粗(coarse)か焼コークスを、ある最小割合で
含有する必要があり、かつ従来このような品質規格に合
致せしめる事は不可能であった。
Hearth rotary calcined coke is usually accepted for many purposes. Thus, its notable drawbacks are its friability and low particle strength. Premium grade high quality calcined coke required for ultra high strength electrodes for arc furnaces must meet stringent quality standards, including quality standards for particle size distribution. Such electrode coke must contain a certain minimum proportion of coarse calcined coke with good particle strength, and it has hitherto been impossible to meet such quality standards. .

本発明の背景 本発明者らは、選択された範囲の原料供給物質が、水
素でもって処理なしに、および中間冷却なしでもっての
2段階に於て加熱され、かつ特定の加熱速度より大きく
ないように保持された第1段階に最大加熱速度を有し、
かつ両段階に於ける温度が緊密に調節された時、プレミ
アム級高品質コークスの品質規格に合致する高度の粒子
強度を有するか焼コークスが、実質的に一貫性をもって
製造されることを見出した。(たヾし、原料供給物質の
揮発物含量の特定割合を、第1段階で駆逐すること。)
さらに、本発明者らは、回転式窯炉にまさるすべての不
随的効果と共に、炉床回転式炉がプレミアム級高品質コ
ークスを製造するため使用可能であることを見出した。
(だヾし該炉は、以下に特定しかつ記載するような特殊
な方法で構成し、しかも特殊な方法で操作する必要があ
る。) 本発明の概要 本発明は、第1の局面に於て、生のコークスから高品
質のか焼石油コークスを製造する方法に関するもので、
かつ次のような工程からなるものである; (a) 生のコークスの乾燥重量を基準として14重量%
を超えない揮発物含量を有する生のコークスを最初の加
熱段階に供給すること、 (b) 最初の加熱段階において前記生のコークスを、
添加水素の不存在下で、コークスから放出される揮発物
及び燃料と燃焼支持性ガスとの調節された速度での燃焼
のみによって実質上保持される加熱環境に暴露し、生の
コークスの揮発物含量の50〜90重量%が除かれ、かつコ
ークス全体の温度が650〜850℃の範囲となるまで、100
℃/分を超えないコークス加熱速度を与えること、 (c) 工程(b)によって製造した加熱されたコーク
スを、中間処理工程または冷却工程なしに650〜850℃の
範囲の全体の温度においてつぎのか焼工程に送ること、 (d) 該か焼工程において、前記加熱されたコークス
を、コークスの温度を1350〜1470℃の範囲の全体の温度
まで上昇させ、かつ少くとも10分間の平均時間にわたっ
てその温度を保持するように、燃焼支持性ガスによって
コークスから放出される可燃物及び燃料の燃焼のみによ
って維持される加熱された環境に暴露すること、および (e) か焼工程(d)から高品質のコークスを回収す
ること、 の諸工程からなる。
BACKGROUND OF THE INVENTION We have selected a range of feedstocks to be heated in two stages with hydrogen, without treatment, and without intermediate cooling, and not greater than a particular heating rate. Has a maximum heating rate in the first stage held as
It was also found that calcined coke with a high degree of particle strength that meets the quality specifications for premium grade high quality coke is produced substantially consistently when the temperatures in both stages are tightly controlled. . (However, the specific ratio of the volatile matter content of the raw material supply material should be eliminated in the first stage.)
Furthermore, the inventors have found that, with all the attendant advantages over rotary kilns, hearth rotary furnaces can be used to produce premium grade high quality coke.
(However, the furnace must be configured and operated in a special way as specified and described below.) SUMMARY OF THE INVENTION The present invention resides in a first aspect. And how to produce high quality calcined petroleum coke from raw coke,
And consists of the following steps: (a) 14 wt% based on dry weight of raw coke
Feeding a raw coke with a volatiles content not exceeding not more than: (b) said raw coke in the first heating stage,
Volatiles released from coke in the absence of added hydrogen and volatiles of raw coke exposed to a heating environment that is substantially retained only by combustion at a controlled rate of fuel and combustion supporting gas. 100 to 100% until 50 to 90% by weight of the content is removed and the temperature of the whole coke is in the range of 650 to 850 ℃.
Providing a coke heating rate of not more than C / min, (c) the heated coke produced by step (b) at the total temperature in the range of 650-850 ° C without intermediate treatment or cooling steps; Sending to a calcining step, (d) in the calcining step, increasing the temperature of the heated coke to an overall temperature in the range of 1350 to 1470 ° C. and averaging it for at least 10 minutes. Exposure to a heated environment maintained only by the combustion of combustibles and fuels released from the coke by combustion supporting gases so as to maintain temperature; and (e) high quality from the calcination step (d). The process of collecting coke from is done.

本発明は、第2の局面に於て、生の石油コークスから
高品質の石油コークスを製造するための炉床回転式炉で
あり、つぎのような構成のものである。すなわち、中央
の円形の孔を構成する円形の回転炉床、その中央の垂直
な軸線のまわりに回転するための炉床を載せる手段、そ
の炉床の上に間隔を置いて設けられた定置の屋根、炉の
内部から熱ガスが外部へ逃散するのを防ぐための環状の
壁、(イ)中央の孔の外側のか焼域の外周と、(ロ)環
状の壁によって結合されている環状の予熱域の内周とを
構成するための、定置の屋根から下方向へたれ下ってい
る環状の放射遮蔽物、コークス粒子が予熱域からか焼域
へ通過することを許すのに十分な幅であるが、中央のか
焼域から環状の予熱域への熱の放射を実質上防ぐために
は十分にせまい垂直の隙間を、炉床で構成する放射遮蔽
物、1350〜1600℃の範囲の温度を発生させるため、燃料
およびか焼域中で炉床上の燃焼支持性ガスによってコー
クスから放出される揮発物を燃焼させるためのバーナー
手段、燃料ならびに環状の予熱域中で炉床上の燃焼支持
性ガスによってコークスから放出される揮発物を燃焼さ
せ、かつ予熱域において650〜850℃の範囲の温度にコー
クスを加熱するため、予熱域において650〜900℃の範囲
の温度を発生させるための実質上の主たる熱源として役
立つバーナー手段、環状の予熱域の炉床の外側の区域に
生の石油コークスの粒子を加えるための手段、中央の垂
直軸線まわりに炉床を回転させるための手段、放射遮蔽
物と炉床と間の垂直の隙間を通して環状の予熱域の外側
の区域から中央のか焼域へコークス粒子を移動させるた
めの撹拌手段、中央のか焼域の外周から中央の孔へコー
クスを移動させるための撹拌手段、及び中央の孔からコ
ークスを回収するための中央の孔の下のコークス回収手
段、からなる。
In a second aspect, the present invention is a rotary hearth rotary furnace for producing high-quality petroleum coke from raw petroleum coke, which has the following configuration. That is, a circular rotary hearth that comprises a circular hole in the center, a means for mounting the hearth for rotation about its central vertical axis, and a stationary set spaced above the hearth. Roof, an annular wall to prevent hot gas from escaping from the inside of the furnace, (a) an outer periphery of the calcination zone outside the central hole, and (b) an annular wall connected by an annular wall. An annular radiation shield hanging down from the stationary roof to form the inner circumference of the preheat zone, wide enough to allow coke particles to pass from the preheat zone to the calcination zone However, a vertical gap, which is sufficiently small to substantially prevent radiation of heat from the central calcination zone to the annular preheating zone, produces a radiation shield consisting of the hearth, and a temperature in the range of 1350 to 1600 ° C. For coke due to combustion supporting gases on the hearth in the fuel and calcination zone Burner means for burning the volatiles released from the coke, the fuel and the volatiles released from the coke by the combustion-supporting gas on the hearth in the annular preheating zone, and 650-850 ℃ in the preheating zone To heat the coke to a range of temperatures, the burner means, which serves as a substantial main heat source to generate a temperature in the range of 650-900 ° C in the preheating zone, the raw material in the zone outside the hearth of the annular preheating zone Means for adding petroleum coke particles, means for rotating the hearth about a central vertical axis, central calcination from an area outside the annular preheating zone through a vertical gap between the radiation shield and the hearth. Stirring means for moving coke particles to the zone, stirring means for moving coke from the outer periphery of the central calcination zone to the central hole, and central for collecting coke from the central hole Coke recovery means, below the hole of the.

本発明の前記第1の局面については、石油コークス充
填原料を、別個の段階でか焼することが既に提案されて
いた。
For the first aspect of the invention, it has already been proposed to calcine the petroleum coke filling feedstock in a separate stage.

英国特許明細書第1,603,924(興亜石油)は、加熱炉
の3つまたはそれ以上の段階におけるジレード、コーキ
ング法により得られる可燃揮発物と水とを含む生のコー
クスをか焼するための方法を記載ならびに特許請求して
いる。該炉は連続的に結合されており、かつその中にお
いて各炉中の雰囲気の調整および温度の制御が独立に遂
行することができ、しかも該方法は、(各炉において示
される順番により)つぎの各工程を遂行することからな
る; (a) 生のコークス中に含まれている水分を蒸発し、
かつ該コークスを予熱する、 (b) 乾燥コークスから揮発物を蒸発除去、燃焼す
る、 (c) (b)工程からのコークスを、加熱、か焼す
る。
British Patent Specification No. 1,603,924 (Koa Petroleum) describes a method for calcining raw coke containing combustible volatiles and water obtained by coking process, glazing in three or more stages of a furnace. And claiming. The furnaces are connected in series, in which the regulation of the atmosphere and the control of the temperature in each furnace can be carried out independently, and the method is (according to the order shown in each furnace) And (a) evaporating the water contained in the raw coke,
And preheat the coke, (b) evaporate and remove volatiles from the dried coke, and (c) heat and calcine the coke from the step (b).

記載の具体例に於て、三つの独立の炉の夫々一つは回
転式窯炉であるが、上記特許文献はその他の種類の炉
(例えば炉床回転式炉)が各回転式窯炉に代えて使用し
得ることに言及している。明らかに、回転式窯炉に関連
する欠点が夫々の上記炉に当てはまり、三つの回転式窯
炉またはその他の種類の炉を上記特許の方法の実施に使
用した場合、投資金額は非常に大きい。更に、コークス
を一つの炉から次の炉に移す場合、或る量のコークスの
冷却と分子状酸素との接触の危険性ないしは事実とが避
けられないであろう。本発明者らは高品質または最高品
質の最終か焼コークスを生成するため生コークス中に含
有される50重量%以上90重量%以下の揮発物を第一加熱
段階中で除去する必要があり、好ましくは揮発物の除去
量が55〜85重量%の範囲、例えば60〜80重量%の範囲と
すべきであることが重要であると決定した。英国特許第
1,603,924号の表中のデータは揮発物の約91重量%が三
つの炉の第二番目の炉中に除去されていることを示して
おり、生コークスが1100〜1300℃の範囲の初期温度で向
流ガスに露出される三つの炉のうちの第一番目の炉中で
付加量の揮発物が発生されるものと予想することが理に
かなっている。
In the specific example described, each of the three independent furnaces is a rotary kiln, but in the above-mentioned patent document, other types of furnaces (for example, hearth rotary kiln) are provided for each rotary kiln. It is mentioned that it can be used instead. Obviously, the drawbacks associated with rotary kilns apply to each of the above furnaces, and the investment is very large when three rotary kilns or other types of furnaces are used to carry out the method of the above patent. Furthermore, when transferring coke from one furnace to the next, the risk or fact of cooling some amount of coke and contact with molecular oxygen would be unavoidable. We need to remove in the first heating step 50% or more and 90% or less by weight of volatiles contained in the raw coke in order to produce a high quality or highest quality final calcined coke, It has been determined to be important that preferably the volatiles removal should be in the range 55 to 85% by weight, for example in the range 60 to 80% by weight. British Patent No.
The data in the table of No. 1,603,924 show that about 91% by weight of volatiles were removed in the second of the three furnaces, with raw coke at initial temperatures ranging from 1100-1300 ° C. It makes sense to expect additional amounts of volatiles to be generated in the first of the three furnaces exposed to countercurrent gas.

英国特許第1,603,924号と類似の提案がコア・オイル
社(Koa oil Company)の英国特許出願第2,043,676号に
記載されており、部分的に揮発物が除かれ、かつ乾燥さ
れたコークスを第三番目の炉に通す前に該コークスを冷
却するという付加的工程が設けられている。
A proposal similar to British Patent No. 1,603,924 is described in Koa oil Company's British Patent Application No. 2,043,676, with partially volatile and third dried coke. An additional step is provided to cool the coke before passing it through the furnace.

英国特許出願第2,093,061 A号は (a) 2.5重量%より大きい硫黄含有量および少くと
も7重量%の揮発分を有する原料石油コークスを、酸性
化雰囲気中で250℃〜450℃の範囲の温度で30分間未満の
時間加熱し、 (b) 上記の酸化されたコークスを添加水素を含有す
る雰囲気中で該コークスの硫黄含有量を1.5重量%以下
の硫黄が最終段階で除去される必要があるような水準に
減ずるに充分な期間加熱し、 (c) 上記の部分脱硫されたコークスを添加水素の不
在下で1350℃〜1600℃の範囲の温度で該コークスの硫黄
含有量を1.5〜2.5重量%の範囲内に減ずるに充分な期間
加熱する、 ことからなる上記原料石油コークスから1.5〜2.5重量%
の範囲の硫黄含有量および少くとも78g/100ccの振動嵩
比重(vibrated bulk density)を有するか焼石油コー
クスを製造する三段階法を記載している。
British Patent Application No. 2,093,061 A is (a) raw petroleum coke having a sulfur content greater than 2.5% by weight and a volatile content of at least 7% by weight at a temperature in the range of 250 ° C to 450 ° C in an acidified atmosphere. Heating for less than 30 minutes, (b) adding the oxidized coke in an atmosphere containing added hydrogen such that the sulfur content of the coke is 1.5% by weight or less, so that the sulfur must be removed in the final stage. (C) the partially desulfurized coke at a temperature in the range of 1350 ° C to 1600 ° C in the absence of added hydrogen to a sulfur content of 1.5 to 2.5% by weight. Heating for a sufficient period of time to reduce to within the range of 1.5 to 2.5% by weight from the above raw petroleum coke
Describes a three-step process for producing a calcined petroleum coke with a sulfur content in the range of and a vibrated bulk density of at least 78 g / 100 cc.

比較のため、英国特許出願第2,093,061 A号は第一段
階を490〜850℃で行って生コークスの揮発物の70重量%
以下を除き、その後この部分的に揮発物を除いたコーク
スを少くとも1500℃の温度で30〜70分加熱してコークス
をか焼、脱硫するという米国特許第4,160,814号に記載
の二段階か焼法につき言及している。また英国特許第2,
093,061 A号は比較の目的のため、4.4重量%の硫黄含有
量および10.5重量%の揮発分を有する生コークスを650
℃で1時間か焼し、1400℃で更に1時間か焼するという
二段階か焼法を記載している。最終か焼物は1.9重量%
の硫黄含有量(すなわち56.8重量%の硫黄損失)と、加
えて低嵩密度(振動嵩密度、VBD)とを有しており、後
者は弱い粒子強度のか焼物であることを示している。本
発明者らは高品質のか焼コークス、すなわち比較的高粒
子強度と低脆砕性(low friability)のか焼コークスが
か焼方法を主コークスの硫黄含有量が有意に消失されな
い、例えば10重量%以下、好ましくは5重量%以下、更
に好ましくは3.5重量%以下、最も好ましくは3.0重量%
以下だけ消失されるように行った場合にのみ得ることが
出来ることを確立したのである。この理由は充分には理
解されていないが、硫黄の有意な損失へと導く上記の条
件がまたコークス粒子中に、微細孔と破損を生じ、これ
により粒子の強度および脆砕性(friability)に悪影響
を及ぼすものと推定される。コークス粒子の硫黄含有量
の減少を生じるものと考えられる因子は、以下のものを
含む。
For comparison, British Patent Application No. 2,093,061 A shows that 70% by weight of raw coke volatiles was obtained by performing the first step at 490-850 ° C.
A two-step calcination as described in U.S. Pat.No. 4,160,814 in which the partially volatile coke is then heated at a temperature of at least 1500 ° C for 30 to 70 minutes to calcine and desulfurize, with the following exceptions: Mention the law. Also British Patent No. 2,
For the purpose of comparison, 093,061 A shows 650 raw coke with a sulfur content of 4.4% by weight and a volatile content of 10.5% by weight.
It describes a two-step calcination process in which it is calcined at 1 ° C for 1 hour and at 1400 ° C for another hour. 1.9% by weight of final calcined product
And has a low bulk density (vibrating bulk density, VBD), indicating that the latter is a weak particle strength calcined product. We have found that high quality calcined coke, that is, calcined coke with relatively high particle strength and low friability, is calcined by a method in which the sulfur content of the main coke is not significantly lost, for example 10% by weight. The following, preferably less than 5% by weight, more preferably less than 3.5% by weight, most preferably 3.0% by weight
It has been established that the following can only be obtained if it is done so that it disappears. The reason for this is not fully understood, but the above conditions, which lead to a significant loss of sulfur, also result in micropores and fractures in the coke particles, which results in particle strength and friability. It is estimated to have an adverse effect. Factors that are believed to cause a reduction in the sulfur content of coke particles include:

(i) 生コークスの過渡に速い加熱速度、 (ii) 生コークスの初期の脱揮発物中の生コークスの
揮発分の過渡の速度、および (iii) 有意な脱硫を生ずるのに充分な時間コークス
を脱硫条件に露出すること。
(I) Transiently fast heating rate of raw coke, (ii) Transient rate of raw coke volatiles in the initial devolatilization of raw coke, and (iii) Time coke sufficient to cause significant desulfurization Be exposed to desulfurization conditions.

因子(i)および(ii)は生コークスの初期脱揮発物
を行う時間および温度に依存する。本発明によれば、第
一段階のコークスの最高全体温度は850℃であり、平均
コークス加熱速度は100℃/分以下であり、第一段階の
脱揮発物量は生コークス中の全揮発物の50〜90重量%の
範囲である。因子(iii)に関して、第二段階中のコー
クスの最高全体温度は1470℃以下である。1470℃を超え
る温度は、特にコークスが硫黄の損失に充分な時間1470
℃を越える全体温度を有している場合に、か焼コークス
生成物の粒径および脆砕性に悪影響を及ぼすことがわか
る。
Factors (i) and (ii) depend on the time and temperature at which the initial devolatilization of raw coke takes place. According to the present invention, the maximum total temperature of the first stage coke is 850 ° C, the average coke heating rate is 100 ° C / min or less, and the first stage devolatilization amount is the total volatile matter in the raw coke. It is in the range of 50 to 90% by weight. With respect to factor (iii), the maximum total coke temperature during the second stage is less than 1470 ° C. Temperatures above 1470 ° C are especially important if the coke has sufficient time for loss of sulfur 1470 ° C.
It can be seen that having an overall temperature above 0 ° C. has an adverse effect on the particle size and friability of the calcined coke product.

本発明の方法の実施に於て、最終か焼段階中のコーク
スの全体温度は1350〜1470℃の範囲であり、一般には良
好な品質のか焼コークスはコークスを最終か焼段階にか
ける間の時間を1350〜1470℃の範囲の下限の方の全体温
度では一層長くし上記範囲の上限の方の全体温度では一
層短くする時に得られる。
In the practice of the method of the present invention, the overall temperature of the coke during the final calcination stage is in the range of 1350 to 1470 ° C, and generally good quality calcinated coke is the time between subjecting the coke to the final calcination stage. Is longer at the lower end of the range of 1350 to 1470 ° C. and shorter at the upper end of the range.

前記米国特許第4,160,814号に相当する英国特許出願
である英国特許第2,016,512号は第一段階か焼を回転式
窯中で行ってコークスを490〜850℃の温度に加熱し第二
段階か焼を回転式窯中で行ってコークスを1500℃を越え
る温度に加熱し過半量の残存硫黄を除去するという、高
硫黄含有量(約4重量%の硫黄)の生コークスを原料と
する二段階か焼方法を記載している。上記方法は低硫黄
(約0.5重量%硫黄)か焼物を得るという目的を達成せ
んと意図しているが、第二か焼段階中のコークスの高温
度はコークスから硫黄の損失とそれに伴う粒子強度の低
下を生起する。
U.S. Pat.No. 4,160,814, which is a British patent application corresponding to British Patent No. 2,016,512, performs first stage calcination in a rotary kiln to heat coke to a temperature of 490 to 850 ° C. and second stage calcination. Two-stage calcination using raw coke with a high sulfur content (about 4% by weight of sulfur) as raw material, which is carried out in a rotary kiln to heat coke to a temperature over 1500 ° C to remove a majority of residual sulfur. The method is described. While the above method is intended to achieve the goal of obtaining a low sulfur (about 0.5 wt% sulfur) calcined product, the high temperature of the coke during the second calcination step results in loss of sulfur from the coke and associated particle strength. Cause a drop in.

英国特許第2,078,775 A号は、 (a) 少くとも3.5重量%の硫黄含有量と少くとも7
重量%の揮発分を有する原料石油コークスを添加水素の
不在下で600℃〜800℃の範囲の温度で該コークスの揮発
分を3〜6重量%の範囲の値に減ずるに充分な時間加熱
し、 (b) この部分的に揮発物を除いたコークスを、添加
水素を含有する雰囲気中で600℃〜800℃の範囲の温度で
該コークスの硫黄含有量を2.8〜3.3重量%の範囲の水準
に減ずるに充分の期間加熱し、ついで (c) 上記の部分脱硫されたコークスを添加水素の不
在下に1350℃〜1600℃の範囲の温度で上記コークスの硫
黄含有量を1.8〜2.5重量%の範囲内に減ずるに充分の期
間加熱する、 ことからなる上記原料石油コークスから1.8〜2.5重量%
の範囲の硫黄含有量及び少くとも78g/100ccの振動嵩密
度を有しているか焼石油コークスの製造方法を記載して
いる。
British Patent No. 2,078,775 A includes (a) a sulfur content of at least 3.5% by weight and at least 7
Raw petroleum coke having a volatile content of wt% is heated in the absence of added hydrogen at a temperature in the range of 600 ° C to 800 ° C for a time sufficient to reduce the volatile content of the coke to a value in the range of 3 to 6% by weight. (B) The partially volatile coke is subjected to a sulfur content of 2.8 to 3.3% by weight at a temperature in the range of 600 to 800 ° C. in an atmosphere containing added hydrogen. (C) the partially desulfurized coke described above in the absence of added hydrogen at a temperature in the range of 1350 ° C. to 1600 ° C. to reduce the sulfur content of the coke to 1.8% to 2.5% by weight. Heat for a sufficient period of time to reduce to within the range, from the above petroleum coke consisting of 1.8 to 2.5% by weight
Describes a process for producing a calcined petroleum coke having a sulfur content in the range and an oscillating bulk density of at least 78 g / 100 cc.

この方法は第一か焼段階と最終のか焼段階との間に水
素−脱硫工程をはさむこと以外は英国特許出願第2,016,
512 A号の方法と類似する。上記方法中の硫黄の高損失
は低粒子強度のコークスか焼物をもたらす。更に、追加
の工程に於ける水素の使用は操作費用を大巾に追加しか
焼コークス生成物の費用に反映される。比較のため、英
国特許出願第2,078,775 Aはまた例えば第一段階で700℃
で1時間、第二段階で1500℃で25分間加熱を行う高硫黄
コークスのその他の段階のか焼を記載している。複数の
段階のいずれかで水素を使用してコークスを脱硫するか
否かは明らかではないが、第二段階の高温は硫黄含有量
(50重量%)の過渡の損失に反映されるようにか焼生成
物の粒子強度を疑いなく減少する。英国特許第2,078,77
5 Aは更に、4.8重量%の硫黄含有量を有する生コークス
を出発原料とし1.9重量%の硫黄含有量(60.4重量%の
硫黄損失)と低粒子強度および高脆砕性のか焼コークス
であることを示すその他の性質とを有するか焼物を最終
的に得るその他の二段階か焼法を記載している。
This method is described in British Patent Application No. 2,016, except that a hydrodesulfurization step is interposed between the first and final calcination steps.
Similar to method 512A. The high loss of sulfur in the above process results in low particle strength coke calcined products. Moreover, the use of hydrogen in the additional process adds a significant operating cost to the cost of the baked coke product. For comparison, British Patent Application No. 2,078,775 A also includes, for example, 700 ° C. in the first step.
Calcination for the other stages of high sulfur coke with heating for 1 hour at 1 hour and a second stage at 1500 ° C for 25 minutes. It is not clear whether hydrogen will be used to desulfurize coke in any of several stages, but the high temperature in the second stage may be reflected in the transient loss of sulfur content (50% by weight). Undoubtedly reduces the particle strength of baked products. British Patent No. 2,078,77
5 A is also a calcined coke with a raw content of 4.8% by weight of raw coke as the starting material, a sulfur content of 1.9% by weight (sulfur loss of 60.4% by weight), low particle strength and high friability. Other two-step calcination processes are finally obtained which result in calcinated products having other properties which indicate

英国特許明細第1,129,322号及び相応する米国特許第
3,448,012号は、加熱チャンバー、チャンバー中に設置
された炉床、炉床中央の物質排出口、炉床上に物質の床
を形成するために炉床の外周付近の炉床に物質を供給す
るための装置、炉床上に配置され、かつ炉床と撹拌棒と
の間の相対的動きに対して物質排出口に向けて連続的に
内方に炉床上の物質を移動させるために配置した一定間
隔毎に設けた撹拌棒、少くとも一つの内部域と少くとも
一つの外部域とにチャンバーを分ける少くとも一つの仕
切装置からなる炉床回転式炉を記載し特許請求してい
る。上記仕切り装置は上端と下端とを有し、仕切り装置
の上端は実質的にガス不浸透性で、かつチャンバー壁に
機械的に固定された密封を形成するようにチャンバーを
包囲する壁と接合し、仕切り装置は下端において実質的
にガス不透過性の密封を形成するために、炉床に向って
下方に広がり、かつ床の頂上に近接して配置されかつ実
質的に平行する下端を有する。ただし、ガス用の排出口
は少くとも一つの内部域から与えられ、内部域からの排
気ガスまたは排気ガスによって加熱されたガスが外部域
の少くとも一部分を通過するようにコンジット装置が少
くとも一つの外部域中の吸入口に排気装置を接続し、そ
れによって炉床上の物質が実質上仕切り装置の下を通っ
て連続的に内方に移動し、かつそれによって内部チャン
バーと外部チャンバー間のほんの少しのガスの流れが床
の頂上と仕切り装置の下端との間に生じる。
British Patent Specification No. 1,129,322 and corresponding US Patent No.
No. 3,448,012 is for supplying a substance to the heating chamber, the hearth installed in the chamber, the material outlet in the center of the hearth, and the hearth near the outer periphery of the hearth to form the bed of the material on the hearth. Equipment, arranged on the hearth and at regular intervals arranged to move the substance on the hearth continuously and inwardly toward the substance outlet relative to the relative movement between the hearth and the stirring rod. And describes and claims a hearth rotary furnace comprising a stirrer provided at 1, and at least one partitioning device which divides the chamber into at least one internal zone and at least one external zone. The partition device has an upper end and a lower end, the upper end of the partition device being substantially gas impermeable and joined with a wall surrounding the chamber to form a mechanically fixed seal with the chamber wall. The partitioning device has a lower end that extends downwardly toward the hearth and is positioned proximate to the top of the bed and is substantially parallel to form a substantially gas-impermeable seal at the lower end. However, the outlet for gas is provided from at least one internal area, and the conduit device is at least one such that the exhaust gas from the internal area or the gas heated by the exhaust gas passes through at least a part of the external area. An exhaust device is connected to the inlets in the two outer zones so that the material on the hearth moves substantially inwardly under the partitioning device, and thereby only between the inner and outer chambers. A small gas flow occurs between the top of the bed and the bottom of the divider.

仕切り装置の目的は、炉内部を異なる温度域に分離
し、かつ一つの域から他の域へのガスの通過を妨げる密
封を与えることである。好ましい具体例において、外部
域は、内部域中のコークスから発生する揮発物および燃
料の燃焼により生ずる高温煙道ガスによって加熱され
る。英国特許第1,219,322号(2ページ、94〜102行)に
は、「各域内の温度は、個々の域に望ましい温度を与え
るに十分な割合で、各域内で揮発物を減少させかつそれ
らを酸化する自発的プロセスによって制御できる。ある
いは、バーナーまたは冷風送風機のような冷却装置を、
種々の範囲内に温度を制御するために使用することがで
きる。」と記載され、さらに内部域および外部域におい
てそれぞれ使用するバーナーについて、4ページ、28〜
30行にさらに記載がある。
The purpose of the partitioning device is to separate the interior of the furnace into different temperature zones and to provide a seal that prevents the passage of gas from one zone to another. In a preferred embodiment, the outer zone is heated by the hot flue gas produced by the combustion of the volatiles and fuel generated from the coke in the inner zone. British Patent No. 1,219,322 (page 2, lines 94-102) states: "The temperature within each zone is sufficient to reduce the volatiles and oxidize them within each zone at a rate sufficient to provide the desired temperature to each zone. Can be controlled by a voluntary process, or a cooling device such as a burner or cold air blower,
It can be used to control the temperature within various ranges. ", And the burners used in the internal and external areas, page 4, page 28-
Further description is given on line 30.

しかし、2つのチャンバーの外部は、その内でのコー
クスの揮発を避けるために500゜F(260℃)以下の温度
で生のコークスを乾燥することを単に目的とするもので
あり、その後の工程が内部チャンバー中、例えば2000゜
F(1093℃)以上の温度で行われることは、4ページ、
43〜62行から明らかである。これは原料コークスが外部
域中で特定の限度内で乾燥および揮発物除去が行われ、
さらに内部域内で最終か焼に供される本発明の炉床回転
式炉と目的および運転において全く異なるものである。
これらの相異は、本発明の炉の構成に反映されている。
However, the exterior of the two chambers is merely intended to dry the raw coke at temperatures below 500 ° F (260 ° C) to avoid volatilization of the coke within it, and the subsequent steps Is carried out in the internal chamber at a temperature of 2000 ° F (1093 ° C) or higher, for example, page 4,
It is clear from lines 43-62. This means that the raw coke is dried and devolatized within the external limits within certain limits.
Furthermore, it is completely different in purpose and operation from the rotary hearth rotary furnace of the present invention which is subjected to final calcination in the internal region.
These differences are reflected in the construction of the furnace of the present invention.

英国特許第1,219,322号に記載あるいは示唆されてい
ない本発明の炉の別の特徴は、放射遮蔽物の底がその中
に間隙を有する完全な円または環を形成することであ
る。一方、英国特許第1,219,322号においては、仕切り
またはカーテン壁62は間隙、切り欠きまたは小窓68を有
するように形成され、あるいはそれらの末端の隣接する
対との間に間隙を有する多数の弧に形成され、それによ
ってコークスは実質的に全てその間隙を通って外部チャ
ンバーから内部チャンバーに動かされる。従って、間隙
の弧が炉を通って単位時間当りのコークス処理量を制限
する。これに対し、本発明の炉内の配置は、放射遮蔽物
の存在によって炉の能力が制限されることなしに、コー
クスが外部域から内部か焼域へ放射遮蔽物と炉床の間の
間隙を通って移動するものである。
Another feature of the furnace of the present invention, which is not described or suggested in GB 1,219,322, is that the bottom of the radiation shield forms a complete circle or ring with a gap therein. On the other hand, in British Patent No. 1,219,322, the partition or curtain wall 62 is formed with gaps, notches or small windows 68, or into multiple arcs with gaps between adjacent pairs of their ends. Formed, whereby substantially all of the coke is moved through the gap from the outer chamber to the inner chamber. Therefore, the arc of the gap limits the coke throughput per unit time through the furnace. In contrast, the arrangement in the furnace of the present invention allows the coke to pass through the gap between the radiant shield and the hearth from the external zone to the internal calcination zone without limiting the capacity of the furnace by the presence of the radiant shield. It is something that moves.

本発明の一つの具体例において、外部域の屋根は環状
放射遮蔽物の基礎に対して下向きかつ内向きに傾斜し、
最後に内部域上の高温域の側面と境界をなし、それによ
って、運転の間、実質的に輻射熱が高温域から外部域に
直接受取られることがない。
In one embodiment of the invention, the roof of the outer zone is inclined downward and inward with respect to the foundation of the annular radiation shield,
Finally, it borders the hot zone on the internal zone, so that substantially no radiant heat is directly received from the hot zone to the external zone during operation.

好ましくは、高温域は少くとも一部分放射によって内
部域内で炉床上のコークスを加熱するように内部域の炉
床に向って下向きに輻射熱を反射する形状である屋根を
有する。
Preferably, the hot zone has a roof configured to reflect radiant heat downward toward the hearth of the interior zone so as to heat the coke on the hearth within the interior zone by at least partial radiation.

前記の揮発物を含有する生のコークスは、14重量%以
下、好ましくは10重量%以下、さらに好ましくは8.5重
量%以下の揮発物を含む。好ましい具体例において、揮
発物含有率は、5〜8重量%の範囲、例えば約7重量%
である。
The raw volatile-containing coke contains 14% by weight or less, preferably 10% by weight or less, more preferably 8.5% by weight or less. In a preferred embodiment, the volatile content is in the range of 5-8% by weight, for example about 7% by weight.
Is.

本発明の方法の局面について、第一加熱段階および続
くか焼段階は単一の炉内で行われることが好ましい。好
ましくは、該単一の炉は炉床回転式炉である。
For the method aspect of the invention, the first heating step and the subsequent calcination step are preferably performed in a single furnace. Preferably, the single furnace is a rotary hearth furnace.

好ましくは、か焼工程から回収されるコークスは、少
くとも1275℃の平均温度で少くとも10分間、より好まし
くは15〜30分間の時間維持される。この温度維持または
均熱時間は、その残留水素及びその他の揮発物含有率の
観点及びその他の点からコークス製品の質を改良する。
Preferably, the coke recovered from the calcination step is maintained at an average temperature of at least 1275 ° C. for a period of at least 10 minutes, more preferably 15 to 30 minutes. This temperature maintenance or soaking time improves the quality of the coke product in terms of its residual hydrogen and other volatile content and in other respects.

生のコークス供給物の粒子径は、名目上は100mmまで
であることができ、実際には150mmまでの粒子径の部分
(例えば15%まで)を含む。しかし、好ましくは、生の
コークスの粒子径は名目上最大50mmであるが、実際には
幾分大きな径(だいたい、厳密ではなく、例えば最大80
mmまで)の粒子の部分を少し(例えば15%まで)有する
供給物を通常使用する。
The particle size of the raw coke feed can be nominally up to 100 mm, and actually includes a fraction of the particle size up to 150 mm (eg up to 15%). However, preferably, the particle size of the raw coke is nominally up to 50 mm, but in practice it is somewhat larger (roughly not exact, for example up to 80 mm).
Feeds with a small fraction of particles (up to mm) (eg up to 15%) are usually used.

好ましくは、第一加熱段階からか焼工程に移動するコ
ークスの大半の温度は、730〜780℃例えば740〜760℃の
範囲である。
Preferably, the temperature of most of the coke transferred from the first heating stage to the calcination process is in the range of 730-780 ° C, for example 740-760 ° C.

第一加熱段階における雰囲気の平均温度は、800〜900
℃、より好ましくは830〜870℃の範囲に好ましくは調節
され、かつ第一の段階におけるコークスの平均滞留時間
は、0.2〜2.0時間、好ましくは0.25〜1.5時間、例えば
0.3〜1.0時間の範囲であることができる。第一加熱段階
における最も好ましい滞留時間または滞留時間は、温度
および単位時間当りの処理量に依存する。約850℃の温
度では、滞留時間は、高い単位時間当りの処理量での0.
5時間から低い単位時間当りの処理量での1時間までに
変動できる。
The average temperature of the atmosphere in the first heating stage is 800-900
C, more preferably adjusted to a range of 830 ~ 870 ° C., and the average residence time of the coke in the first stage is 0.2 to 2.0 hours, preferably 0.25 to 1.5 hours, for example
It can range from 0.3 to 1.0 hours. The most preferred residence time or residence time in the first heating stage depends on the temperature and throughput per unit time. At a temperature of about 850 ° C, the residence time is 0 at high throughputs.
It can vary from 5 hours to 1 hour with a low throughput per unit time.

第一加熱段階における温度および滞留時間は、100℃
/分を超えない割合で、より好ましくは60℃/分までの
例えば35〜45℃/分の範囲の割合でコークスを加熱し、
第一加熱段階において揮発物含有率の50〜90重量%を生
のコークス供給物から駆逐または除去るように選択され
る。好ましくは、第一加熱段階における揮発物損失は、
55〜85重量%、より好ましくは60〜80重量%、最も好ま
しくは65〜75重量%の範囲である。
The temperature and residence time in the first heating stage are 100 ° C
Per minute, more preferably up to 60 ℃ / min to heat the coke, for example in the range of 35 ~ 45 ℃ / min,
50-90% by weight of the volatiles content is selected to drive or remove from the raw coke feed in the first heating stage. Preferably, the volatiles loss in the first heating stage is
The range is 55 to 85% by weight, more preferably 60 to 80% by weight, and most preferably 65 to 75% by weight.

本発明の方法の重要な結果は、か焼コークス製品の硫
黄含有率が原料コークスフィードのそれと非常に異なる
ことである。ほぼ一定値に硫黄含有率を維持すること
は、か焼コークスに高い安定性と硬度を与えることが見
出され、そのため高い、優れた品質のか焼コークスのた
めの品質規格に合致する。生のコークスからか焼コーク
スへの転換の間に硫黄の損失があるが、硫黄の損失は好
ましくは生のコークス中の硫黄重量の8重量%以下、よ
り好ましくは4重量%以下の損失、さらに好ましくは2.
5重量%以下の損失である。原料の生のコークスの硫黄
のそのような有益な低い損失は、本発明の方法の2つの
加熱段階における温度および滞留時間から得られる。硫
黄損失の大部分は第2加熱段階において起り、従って第
2加熱段階におけるコークスがさらされる最高温度の注
意深い制御が重要である。鋼製造用アーク炉に使用され
る電極の製造に有用なより高く優れた品位のか焼コーク
スの製造のための本発明の実施において、生のコークス
の硫黄含有率は、1.33重量%(乾燥コークス基準)以下
でなければならず、好ましくは1.0重量%以下、より好
ましくは0.85重量%以下である。多くの用途のために、
商業的に許容されうるか焼物が、生のコークスの乾燥重
量基準で0.5重量%(以上)の硫黄のような、0.2重量%
以上の硫黄含有率、例えば0.4重量%の硫黄、を有する
生のコークスから開始する本発明の方法によって経済的
に製造できる。
An important result of the process of the present invention is that the sulfur content of the calcined coke product is very different from that of the raw coke feed. Maintaining the sulfur content at a nearly constant value has been found to impart high stability and hardness to the calcined coke, thus meeting the quality standards for high, excellent quality calcined coke. While there is a loss of sulfur during the conversion of raw coke to calcined coke, the loss of sulfur is preferably not more than 8% by weight of the weight of sulfur in the raw coke, more preferably not more than 4% by weight, and Preferably 2.
The loss is 5% by weight or less. Such a beneficial low loss of raw raw coke sulfur results from the temperature and residence time in the two heating stages of the process of the invention. Most of the sulfur loss occurs in the second heating stage, so careful control of the maximum temperature to which the coke is exposed in the second heating stage is important. In the practice of this invention for the production of higher and superior quality calcined cokes useful in the production of electrodes used in steelmaking arc furnaces, the sulfur content of the raw coke is 1.33 wt% (dry coke basis). ) Or less, preferably 1.0% by weight or less, and more preferably 0.85% by weight or less. For many uses,
0.2% by weight, such as 0.5% by weight (or more) sulfur, based on the dry weight of raw coke.
It can be produced economically by the process according to the invention starting from a raw coke having a sulfur content above, for example 0.4% by weight of sulfur.

か焼段階において、コークスは、第一加熱段階からの
部分的に揮発物の除かれたコークスを揮発性物質の非常
に低い残留含有率(例えば、0.05重量%以下の水素、好
ましくは0.035重量%以下の水素、最も好ましくは0.030
重量%以下の水素)を有する硬いか焼コークス製品に変
換するために、1350〜1470℃、好ましくは1400〜1460
℃、より好ましくは1415〜1445℃の範囲の温度に加熱さ
れる。か焼段階におけるコークスの平均滞留時間は、少
くとも10分であり、2時間ぐらいであることができ(か
焼段階における温度とコークスの単位時間当りの処理割
合に依存する)、好ましくは0.3〜1.5時間、例えば0.5
〜1.2時間の範囲である。多くの場合、30〜60分の滞留
時間または平均滞留時間がコークスをか焼するためには
通常適当である。か焼段階においてコークスがさらされ
る雰囲気の温度の注意深い制御は、コークスが過渡の高
い温度にさらされることがないようにするために重要な
ことである。発明者らは、1470、例えば1490℃以上のコ
ークス温度は、低粒子密度、従って低粒子強度をもたら
す因子について急激に反対の変化を生じさせ、最適な粒
子特性は前記したようなより好ましい範囲を有する1350
〜1470℃の温度範囲において得られると信じている。コ
ークスがさらされる雰囲気温度は、好ましくは1380〜15
65℃の範囲であり、輻射および伝導によるコークスへの
熱伝導効率および滞留時間に依存する。ほとんどの場
合、雰囲気温度は1480℃〜1560℃、より好ましくは1490
〜1555℃の範囲であることができる。高いコークス単位
時間当りの処理量においては(例えば、本発明の方法の
実施用装置の設計単位時間当りの処理量あるいはほぼそ
の量においては)、温度範囲の高端部に近い温度が好ま
しく、低コークス単位時間当りの処理量においては、相
応する低温度が高品質あるいは優れた品質のか焼コーク
スを与えるであろう。
In the calcination step, the coke is a partially volatile-depleted coke from the first heating step with a very low residual content of volatiles (e.g., 0.05 wt.% Or less hydrogen, preferably 0.035 wt.%). Hydrogen below, most preferably 0.030
1350 to 1470 ° C., preferably 1400-1460, for conversion into a hard calcined coke product having less than wt.% Hydrogen).
C., more preferably to a temperature in the range 1415-1445.degree. The average residence time of the coke in the calcination stage is at least 10 minutes and can be of the order of 2 hours (depending on the temperature in the calcination stage and the treatment rate of coke per unit time), preferably 0.3-. 1.5 hours, for example 0.5
~ 1.2 hours range. In many cases, residence times of 30-60 minutes or average residence times are usually adequate for calcining coke. Careful control of the temperature of the atmosphere to which the coke is exposed during the calcination step is important to ensure that the coke is not exposed to transient high temperatures. The inventors have found that coke temperatures above 1470, for example 1490 ° C., cause sharp opposite changes in the factors leading to low particle densities and thus low particle strengths, with optimal particle properties falling within the more preferred ranges as described above. Have 1350
It is believed to be obtained in the temperature range of ~ 1470 ° C. The ambient temperature to which the coke is exposed is preferably 1380-15
It is in the range of 65 ° C, and depends on the heat transfer efficiency to the coke by radiation and conduction and the residence time. In most cases, the ambient temperature will be between 1480 ° C and 1560 ° C, more preferably 1490 ° C.
Can range from ˜1555 ° C. At high coke throughputs (eg, at or near the design throughput of the apparatus for practicing the method of the present invention), temperatures near the high end of the temperature range are preferred and low coke is preferred. At throughputs per unit time, correspondingly low temperatures will give high or superior quality calcined coke.

か焼工程からのか焼コークスは、いわゆる均熱ピット
(heat−soaking pit)に回収され、そしてここで高品
質のコークスとしての品質、特に揮発物質の含有量が非
常に低く、好ましくは高い真の密度(例えば、2.10〜2.
18、好ましくは2.12〜2.15)、そして硬くて比較的粉化
しにくい、やや粗い粒子(例えば30〜50mm)を含む粒度
分布を有する特性を得るために高温でさらに熟成(ag
e)される。このか焼したコークスは、均熱ピットに、1
200〜1470℃で、好ましくは1300〜1450℃で、平均10〜4
0分、好ましくは15〜30分保持される。か焼工程からの
新しくか焼したコークスを添加する場合を除き、均熱ピ
ット中のコークスに熱は加えられない。熟成または均熱
したコークスをピットから取り出し、つぎにか焼コーク
スの製造を心得ている人に知られているような適した方
法で冷却する。
The calcined coke from the calcination process is collected in so-called heat-soaking pits, where the quality as high quality coke, especially the content of volatiles is very low, preferably high true. Density (e.g. 2.10-2.
18, preferably 2.12 to 2.15), and further aged at high temperature (ag to obtain a property with a particle size distribution that includes hard and relatively non-dusting, somewhat coarse particles (eg 30 to 50 mm).
e) be done. This calcined coke has 1
200 ~ 1470 ℃, preferably 1300 ~ 1450 ℃, average 10 ~ 4
Hold for 0 minutes, preferably 15-30 minutes. No heat is applied to the coke in the soaking pit except when freshly calcined coke from the calcination step is added. The aged or soaked coke is removed from the pit and then cooled in a suitable manner as known to those skilled in the manufacture of calcined coke.

本発明の装置の概略に関して、炉床回転式炉は、予備
加熱およびか焼域を所望の温度に維持するためのバーナ
ーを備えている。それぞれの帯域のバーナーに、燃料の
供給速度を調整するための手段を備えるのが好ましい。
バーナーに対して、燃料の供給速度を調整するためにそ
れぞれの帯域の温度または代表的な温度に応答する手段
を設けることができる。代表的な温度を例えばそれぞれ
の帯域から出る燃料ガスの温度とすることができる。
With respect to the apparatus outline of the present invention, a rotary hearth furnace is equipped with burners to maintain the preheating and calcination zones at the desired temperature. The burners in each zone are preferably equipped with means for adjusting the fuel feed rate.
The burner may be provided with means responsive to the temperature of each zone or a representative temperature to regulate the rate of fuel delivery. A representative temperature can be, for example, the temperature of the fuel gas exiting each zone.

炉は、10〜40分、例えば10〜30分、好ましくは15〜30
分間の滞留時間または滞留時間を与えるために、前記コ
ークス回収手段として働く、均熱ピットである容器を備
えるのが好ましい。この均熱ピットには、滞留時間の終
りに均熱ピットからコークスを排出するための排出手段
を備えることができる。この均熱ピットは耐火物を内張
りした鋼材で構成することができ、かつ炉床とともに回
転するように炉床と一体とすることができる。回転か焼
炉の炉床と一体となった均熱ピットは、英国特許明細書
第1,219,322およびその対応米国特許第3,448,012に記載
され図示されている。
The furnace is 10-40 minutes, for example 10-30 minutes, preferably 15-30 minutes.
It is preferable to provide a container, which is a soaking pit, which acts as the coke recovery means in order to provide a residence time of 1 minute or a residence time. The soaking pit can be provided with a discharging means for discharging coke from the soaking pit at the end of the residence time. The soaking pit can be made of a steel material lined with a refractory and can be integrated with the hearth so as to rotate together with the hearth. A soaking pit integrated with the hearth of a rotary calciner is described and illustrated in British Patent Specification No. 1,219,322 and its corresponding US Pat. No. 3,448,012.

炉の放射遮断物は、円周上に隙間を有しないのが好ま
しい。このような隙間は、英国特許第1,219,322および
米国特許第3,448,012のカーテンウオールに設けられて
おり、カーテンウオールの外側、つまり外部域から内部
域(例えばこれらの特許の第3図から明らかなように)
にコークスを通過させる単一の手段を構成している。こ
れに反して、本発明の炉は、放射遮蔽物の底部と炉床と
の間の垂直な隙間を通って、すべてのコークスが予備加
熱域からか焼域へと移動する。これにより、コークスの
磨砕を減少し、多量の処理量をこなすことができる。
The radiation shield of the furnace preferably has no gaps on the circumference. Such a gap is provided in the curtain wall of British Patent No. 1,219,322 and US Patent No. 3,448,012, outside of the curtain wall, i.e. from the outer area to the inner area (eg as is apparent from Figure 3 of these patents).
Constitutes a single means of passing coke. In contrast, the furnace of the present invention moves all coke from the preheat zone to the calcination zone through the vertical gap between the bottom of the radiation shield and the hearth. As a result, coke grinding can be reduced and a large amount of processing can be performed.

放射遮蔽物の底部と炉床との間の垂直の好ましい隙間
は、50〜100cm、より好ましくは60〜90cmである。これ
らの範囲の寸法の隙間は、直接放射および予備加熱域で
の対流により、か焼域から大量の熱が逃げるのを実質適
に妨げるほど小さいが、保全、調査および修理のために
帯域間に作業員が出入りできるのには十分大きい。しか
しながら、隙間を通る出入りが重要とは思われない場合
には、より寸法の小さいものが好適である。この場合、
隙間の垂直上の拡がりは、40〜60cmとすることができ
る。
A preferred vertical gap between the bottom of the radiation shield and the hearth is 50-100 cm, more preferably 60-90 cm. The gaps in the dimensions of these ranges are small enough to substantially prevent large amounts of heat from calcination zones from escaping due to direct radiation and convection in the preheating zone, but between the zones for maintenance, investigation and repair. Large enough for workers to enter and leave. However, smaller dimensions are preferred when entry and exit through the gap is not considered important. in this case,
The vertical spread of the gap can be 40-60 cm.

好ましい実施態様において、炉は、予熱域および高温
域の両方からの煙道ガスを排出するために、高温域に1
つの煙出口を有することができ、かつ炉床邪魔板との間
の隙間は、予熱域から高温域へコークスと同様煙道ガス
を通過させるのに十分大きいのが好ましい。しかしなが
ら、それらの代りにまたはこれに加えて、予熱域は、予
熱域で生成した煙道ガスを排出するための独自の煙道を
有することができる。後者の場合、放射遮蔽物の底部ま
たは邪魔板と炉床との間の垂直隙間は、15〜45cm、例え
ば20〜40cmとすることができ、これによって予熱域から
中央か焼域にこの隙間を通して煙道ガスの少くともいく
らかを通過させることができるようになる。
In a preferred embodiment, the furnace has a high temperature zone for exhausting flue gas from both the preheat zone and the high temperature zone.
It is preferred that there be three smoke outlets and that the gap between the hearth baffle and the hearth baffle is large enough to allow flue gas to pass from the preheat zone to the hot zone as well as the coke. However, instead of or in addition to them, the preheat zone may have its own flue for discharging the flue gas produced in the preheat zone. In the latter case, the vertical gap between the bottom of the radiation shield or baffle and the hearth can be 15-45 cm, for example 20-40 cm, which allows this gap to pass from the preheating zone to the central calcination zone. Allows at least some of the flue gas to pass through.

本発明の炉の好ましい態様においては、予熱域の屋根
は、環状邪魔板の基礎に対して、内部方向でかつ下方に
傾斜しており、その環状邪魔板はか焼域の炉床の上の高
温領域の側部に結合しており、高温域から直接放射熱が
予熱域に入るのを防いでいる。この好ましいタイプの実
施態様においては、高温域は予熱域の平均の高さよりも
上に位置しており、ここで燃料が燃焼され、温度を、好
ましくは1400〜1600℃、例えば1475〜1575℃(一般的に
本発明の炉の多くの他の構造のものについても多くの場
合、これらの温度範囲が典型的な温度範囲である。)と
する。熱は、壁やか焼域の屋根からの放射により、燃焼
している燃料の炎から直接か焼域の炉床に放射されてく
る。
In a preferred embodiment of the furnace according to the invention, the roof of the preheating zone is inclined inwardly and downwardly with respect to the foundation of the annular baffle, which annular baffle is above the hearth of the calcination zone. It is connected to the side of the high temperature area and prevents direct radiation heat from entering the preheating area from the high temperature area. In this preferred type of embodiment, the hot zone is located above the average height of the preheat zone, where the fuel is burned and the temperature is preferably 1400 to 1600 ° C, for example 1475 to 1575 ° C ( In general, these temperature ranges are also typical temperature ranges for many other configurations of the furnace of the present invention. Heat is radiated from the burning fuel flame directly to the hearth of the calcination zone by radiation from the walls and roof of the calcination zone.

次に本発明を、実施例および図面を用いて、さらに具
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。この図面は、当業者に公知または自明な事項に
ついての詳細な記載をはぶき、当業者が本発明を理解す
るために必要な特徴事項を示したものである。この図面
は、特定の寸法を意図するものではなくて、本発明の非
限定的な実施例の一般的な特性を具体的に示すためのも
のである。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and the drawings, but the present invention is not limited thereto. This drawing shows the features necessary for those skilled in the art to understand the present invention, without detailed description of the matters known or obvious to those skilled in the art. This drawing is not intended to be of any specific size and is intended to illustrate general characteristics of non-limiting embodiments of the invention.

すべての図面中の同じまたは類似の特徴を表わすため
に同一の引用番号を用いた。
The same reference numbers have been used to represent the same or similar features in all drawings.

第1図の実施態様においては、炉10は、中央の穴に向
って下方に傾斜した回転テーブルまたは炉床11を有して
いる。穴の下部は、均熱ピット12であり、炉床11から落
ちてくるコークスを受けとり、矢印23で示したようにそ
こからか焼したコークスを回収する。炉床の上部に固定
した屋根部材13が設けられている。炉床11の縁から上方
に拡がっている側壁15に対して、密封された(例えば、
番号14aによって示すように公知のタイプのウオーター
シールまたはサンドシール手段によって)下方に拡がる
側壁14を屋根部材13の外部縁が有している。炉床11は、
適当な大歯車16および/または電動機(図示せず)によ
って動かされるラックとピニオンのような当業界で公知
の他の手段上に支持されかつこれによって回転させられ
る。炉内部から煙道ガスを煙道ガス排出ダクト18に排出
するために、屋根部材13に穴17が設けられている。環状
邪魔板19は、中央の高温燃焼チャンバー20の外部境界を
定めるために、屋根部材13から下方にのびている。邪魔
板19の底は、炉床11の側部上部とは十分な距離(例えば
約50cm)が設けられており、これによって邪魔板19の下
のコークスおよび煙道ガスを炉床の半径方向の外側領域
から炉床の中央にある孔へと移動できるようにしている
が、燃焼チャンバー20からの放射および熱ガスが邪魔板
19の半径方向外側領域に影響を及ぼすのを防いでいる。
もしも、保全、調査および修理のために、邪魔板19の底
部と炉床11の側部上部との間の隙間に通ずる出口を設け
るのが望ましい場合には、その隙間の寸法を約80cmとす
ることができる。導管320によって原料石油コークス
(例えば、ジレード・コーカー(delayed cokerか
ら))を炉床の外部領域に供給する。高品質のか焼コー
クスを製造するために、揮発分が14重量%以下、硫黄分
が1.33重量%以下(コークスの乾燥重量基準で)の生の
コークスを選択する。高品質のか焼物を製造するため
に、好ましくは、コークスの乾燥重量を基準として揮発
物が約7重量%で、硫黄分が約1.0重量%以下(例えば
約0.6重量%)のものが選ばれる。炉床上外縁に付着し
たコークスを炉床中央の孔の方向に内部をらせん状に移
動させるために、屋根13からたれ下る撹拌棒24を設ける
のが好ましい。コークス層中のすべてのコークスをコー
クス層上の雰囲気にさらすために、コークス層をほり返
えす別の撹拌棒(図示せず)を設けるのが好ましい。コ
ークス層の平均厚みを約15〜40cm、好ましくは20〜30c
m、例えば約25cmとするのが望ましい。
In the embodiment of FIG. 1, the furnace 10 has a turntable or hearth 11 that slopes down toward a central hole. The lower part of the hole is a soaking pit 12, which receives the coke falling from the hearth 11 and recovers the calcined coke from there, as indicated by arrow 23. A roof member 13 fixed to the upper part of the hearth is provided. The side wall 15 extending upward from the edge of the hearth 11 is sealed (for example,
The outer edge of the roof member 13 has a side wall 14 which extends downward (by a water seal or sand seal means of a known type, as indicated by numeral 14a). Hearth 11
It is supported and rotated by other means known in the art, such as racks and pinions, which are driven by a suitable gear wheel 16 and / or an electric motor (not shown). A hole 17 is provided in the roof member 13 for discharging the flue gas from the inside of the furnace to the flue gas discharge duct 18. An annular baffle 19 extends downwardly from the roof member 13 to define the outer boundary of the central high temperature combustion chamber 20. The bottom of the baffle 19 is provided at a sufficient distance (for example, about 50 cm) from the upper part of the side of the hearth 11 so that the coke and the flue gas under the baffle 19 are distributed in the radial direction of the hearth. It allows movement from the outer area to the hole in the center of the hearth, but the radiation and hot gases from the combustion chamber 20 impede baffles.
It prevents affecting the radially outer region of 19.
If for maintenance, investigation and repair it is desirable to provide an outlet leading to the gap between the bottom of the baffle 19 and the top of the side of the hearth 11, the gap should be approximately 80 cm in size. be able to. Conduit 320 supplies feed petroleum coke (eg, from a delayed coker) to the outer area of the hearth. To produce high quality calcined coke, select raw coke with less than 14 wt% volatiles and less than 1.33 wt% sulfur (based on the dry weight of coke). In order to produce a high quality calcined product, preferably about 7 wt% volatiles and less than about 1.0 wt% sulfur (eg about 0.6 wt%) based on the dry weight of coke is selected. In order to move the coke adhering to the upper outer edge of the hearth spirally in the direction of the hole in the center of the hearth, it is preferable to provide a stirring rod 24 hanging from the roof 13. In order to expose all the coke in the coke layer to the atmosphere above the coke layer, it is preferable to provide a separate stir bar (not shown) to flash the coke layer. The average thickness of the coke layer is about 15-40 cm, preferably 20-30 c
It is preferably m, for example about 25 cm.

炉床の中央の孔に向かうら旋状の通路に沿ってコーク
ス粒子を推進させ、コークス層中のコークスをひっくり
返すための撹拌棒はよく知られている。このような撹拌
棒およびその配置は米国特許第3,859,172号、英国特許
第1,272,880号(および対応する米国特許第3,652,404
号)、英国特許第1,345,845号(および米国特許第3,47
0,184号)および英国特許第1,440,883号(および米国特
許第3,788,800号)詳細に記載されている。従ってここ
ではさらに詳細に説明しない。燃焼ガスおよび空気はそ
れぞれのマニホルド25から、バフル19の外面と側壁14、
15の内面との間の環状空間21内の燃焼バーナー26に一定
速度で供給され、その内部の温度を650〜850℃、好まし
くは700〜800℃、さらに好ましくは約750℃に保ち、原
料コークスが空間21を通過する際に全体の加熱速度が好
ましくは100゜/分以下、さらに好ましくは60℃/分以
下(例えば最も好ましくは約40℃/分で予熱されるよう
になっている。このコークスは空間21内で0.25〜1.5時
間、好ましくは0.3〜1.3時間(例えば0.4〜1.25時間)
滞留することができ、高温の燃焼室20の条件にはじめて
さらされる際に600〜850℃、好ましくは700〜850℃、例
えば約750℃の全体温度でバフル19の下部を通過する。
ここに記載した好ましい実施態様では、環状の予熱空間
21は煙道ガスすなわち燃焼ガスをそこから排出するため
の独立した煙道を備えておらず、またバフルの底部と炉
床との間隙は約80cm sであり、コークスおよび煙道ガス
が予熱ゾーン21からか焼ゾーンに通過することができる
が予熱ゾーン21にあるコークスがか焼ゾーンから熱を受
取ることを実質的に妨げるようになっている。室20はル
ーフ13から下方に伸びるバーナー27を備えており、この
バーナーには適切に制御された量の空気および燃料が供
給され、室20内の温度を少くとも1375℃、好ましくは14
50〜1560℃、例えば約1500〜1550℃の温度に保つように
なっている。撹拌棒24の回転ならびに推進作用によっ
て、コークスが室20からの放射およびその他の高温の影
響にさらされ、コークスの揮発物含量が極めて低い水準
まで低下するようになっている。燃焼室20の下方で炉床
上にあるコークスは燃焼および放射の効果によって約14
70℃まで加熱されその温度に維持されてか焼される。約
1460〜1480℃(例えば約1470℃)でか焼されたコークス
は均熱炉12内に受入れられ、そこから不安定な揮発物質
の最後の残留物が逃げ出すことができる。か焼コークス
は平均温度約1400℃において平均時間約20分間この均熱
炉中で加熱均熱される。ライン23を通って均熱炉12から
取り出されたか焼コークス(か焼物)は残留揮発物の量
が極めて低く(例えば0.01〜0.03重量%の水素)、優れ
た粒子分布と高度の粒子安定性を備えており、これらは
より高級なプレミアムグレードのか焼コークス(例えば
ニードルコークス)のための基準を満たすものである。
Stir bars for propelling coke particles along a spiral path towards the central hole in the hearth and overturning the coke in the coke bed are well known. Such a stir bar and its arrangement are described in U.S. Pat. No. 3,859,172, British Pat. No. 1,272,880 (and corresponding U.S. Pat. No. 3,652,404).
No.), British Patent No. 1,345,845 (and US Patent No. 3,47).
0,184) and British Patent 1,440,883 (and U.S. Pat. No. 3,788,800) in detail. Therefore, it will not be described in further detail here. Combustion gases and air flow from their respective manifolds 25 to the outside surface of baffle 19 and sidewalls 14,
It is supplied at a constant rate to the combustion burner 26 in the annular space 21 between the inner surface of 15 and the internal temperature is maintained at 650 to 850 ° C, preferably 700 to 800 ° C, more preferably about 750 ° C, and the raw coke is used. As it passes through space 21, it is preferably preheated at an overall heating rate of less than 100 ° / min, more preferably less than 60 ° C / min (eg most preferably about 40 ° C / min.). Coke in space 21 for 0.25-1.5 hours, preferably 0.3-1.3 hours (eg 0.4-1.25 hours)
It is capable of dwelling and passes through the bottom of the baffle 19 at an overall temperature of 600-850 ° C, preferably 700-850 ° C, for example about 750 ° C upon first exposure to the conditions of the hot combustion chamber 20.
In the preferred embodiment described herein, an annular preheating space
21 does not have a separate flue for exhausting flue gas or combustion gases from it, and the gap between the bottom of the baffle and the hearth is about 80 cm s, and the coke and flue gas are in the preheating zone. The coke in the preheat zone 21, which can be passed to the calcining zone from 21, is substantially prevented from receiving heat from the calcining zone. The chamber 20 is provided with a burner 27 extending downwardly from the roof 13, which is supplied with a properly controlled amount of air and fuel and which keeps the temperature in the chamber 20 at least 1375 ° C., preferably 14 ° C.
The temperature is maintained at 50 to 1560 ° C, for example, about 1500 to 1550 ° C. The rotation and propulsion of the stir bar 24 exposes the coke to the effects of radiation from the chamber 20 and other high temperatures, causing the coke volatile content to drop to very low levels. The coke below the combustion chamber 20 and above the hearth is about 14 due to the effects of combustion and radiation.
It is heated to 70 ° C and maintained at that temperature for calcination. about
The coke calcined at 1460-1480 ° C. (eg, about 1470 ° C.) is received in a soaking pit 12 from which the last residue of unstable volatiles can escape. The calcined coke is heated and soaked in this soaking furnace at an average temperature of about 1400 ° C for an average time of about 20 minutes. The calcined coke removed from the soaking furnace 12 through the line 23 has an extremely low amount of residual volatiles (for example, 0.01 to 0.03% by weight of hydrogen), excellent particle distribution and high particle stability. , Which meet the criteria for higher premium grade calcined coke (eg, needle coke).

好ましくは環状空間21内の運転条件は、生コークス原
料の揮発物含量の90重量%以下、しかしながら好ましく
は少くとも50重量%(さらに好ましくは55〜85重量%、
例えば60〜80重量%、最も好ましくは約70重量%)が空
間21の予熱部分によって構成される第一加熱段階におい
て除去され、残りが高温燃焼室20を含む部分によって構
成される次の加熱段階において除去され、さらに少量が
加熱均熱炉12における加熱均熱工程において除去される
ような条件である。
Preferably, the operating conditions in the annular space 21 are 90 wt% or less of the volatile content of the raw coke raw material, but preferably at least 50 wt% (more preferably 55 to 85 wt%,
(E.g. 60-80% by weight, most preferably about 70% by weight) is removed in the first heating stage constituted by the preheating portion of the space 21, the remainder being constituted by the portion containing the hot combustion chamber 20 Under a condition that a small amount is removed in the heating and soaking process in the heating and soaking furnace 12.

第1図に示すように、煙道ガス中に残留する燃焼物質
を燃焼させるためにライン28から燃焼室20を出ていく煙
道ガス中に空気を導入してもよい。
As shown in FIG. 1, air may be introduced into the flue gas exiting the combustion chamber 20 through line 28 to combust the combustion materials remaining in the flue gas.

第1図の炉床の建設の方法は、その任務に適する便利
な任意の形態をとることができる。好ましい実施態様で
は、炉床は上記引用した特許文献のいずれかに示されて
いるように、例えば英国特許第1,055,857号とりわけ、
英国特許第1,219,322号(および対応する米国特許第3,4
48,012号)の炉床に類似したスチール製構造部材に支持
された断熱材料とすることができる。耐熱炉床の構造安
定性をさらに大きくするために構造スチール部材と耐熱
炉床との間に薄い、例えば2〜4mmのスチールシートの
軟鋼床を設けてもよい。炉床の回転構造スチール部材に
取付けられた電動モーターによって駆動されるピニオン
を炉床の下側に取付けられた円形のラックに係合するこ
とによって行われる。ピニオン、電動モーターおよびラ
ックはこの技術分野に慣用のものであり、英国特許第1,
219,322号第3ページ第1〜4行に記載されているよう
に当業者によく知られているので図面には示されていな
い。本発明の炉床のその他の部分の構造の様式は、ここ
に引用した特許文献中に対応する部分が存在する場合に
は、これに類似のものとすることができる。加熱均熱炉
は好ましくは炉床と一体化されており、炉床の中心垂直
軸の周りに炉床と共に回転するようになっている。しか
しこれとは別に例えば英国特許第1,345,106号および対
応する米国特許第3,763,011号に記載され、示されてい
るような、炉床とは独立に回転式のものとしてもよい。
The method of construction of the hearth of FIG. 1 can take any convenient form suitable for the task. In a preferred embodiment, the hearth is as shown in any of the above cited patent documents, for example British Patent No. 1,055,857, among others:
British Patent No. 1,219,322 (and corresponding US Patent No. 3,4
It can be an insulating material supported by a steel structural member similar to the hearth of No. 48,012). In order to further increase the structural stability of the heat-resistant hearth, a thin steel sheet, for example, a steel sheet having a thickness of 2 to 4 mm, may be provided between the structural steel member and the heat-resistant hearth. This is done by engaging a pinion driven by an electric motor mounted on a rotating structural steel member of the hearth with a circular rack mounted on the underside of the hearth. Pinions, electric motors and racks are conventional in this technical field and are referred to in British Patent No. 1,
It is not shown in the drawings as it is well known to those skilled in the art, as described on page 3, lines 1 to 4, of 219,322. The manner of construction of the other parts of the hearth of the present invention can be similar to the corresponding parts, if any, in the patent documents cited herein. The heating soak furnace is preferably integrated with the hearth and is adapted to rotate with the hearth about a central vertical axis of the hearth. Alternatively, however, it may be rotatable independently of the hearth, as described and shown in, for example, British Patent 1,345,106 and corresponding US Patent 3,763,011.

炉床は水平に対して比較的小さな角度で中央の孔に向
って傾斜しており、この角度は好ましくはコークスの静
止する角度よりも十分に低いものである。この角度は8
゜〜12゜例えば約10゜とすることができる。
The hearth slopes towards the central hole at a relatively small angle to the horizon, which angle is preferably well below the coke rest angle. This angle is 8
The angle may be between 12 ° and 12 °, for example about 10 °.

次に第2図について説明する。この第2図はルーフな
らびに環状バフルの配置を除き第1図とほぼ同じであ
る。第1図および第2図に共通の事項は同じ参照番号を
つけてある。説明を明確にするためひ撹拌棒24は完全な
形では示されていない。図から明らかなように固定ルー
フ113は円形であり、回転炉床11が中央の穴の均熱炉12
との連結点に向って傾斜しているのと同じように中央開
口部114を向って下向きにかつ内向きに傾斜している。
ルーフ113と炉床11は同じ角度であるいはわずかに異な
った角度で下向きに傾斜することができる。好ましくは
この角度は同一であり、8゜〜12゜例えば約10゜とする
ことができる。環状バフル119は開口114の縁部から上方
に伸びて高温燃焼室120の側壁を形成し、その頂部は煙
道ガスが煙道ダクト18に逃げ出すための中央の孔17を備
えたキャップ部材121によって閉鎖されている。
Next, FIG. 2 will be described. This FIG. 2 is almost the same as FIG. 1 except for the arrangement of the roof and the annular baffle. Items common to FIGS. 1 and 2 are given the same reference numbers. The agitator rod 24 is not shown in full form for clarity. As is clear from the figure, the fixed roof 113 has a circular shape, and the rotary hearth 11 has a soak furnace 12 with a central hole.
It slopes downwardly and inwardly toward the central opening 114 in the same manner as it slopes toward the connection point with.
The roof 113 and the hearth 11 can be tilted downward at the same angle or at slightly different angles. Preferably the angles are the same and may be between 8 ° and 12 °, for example about 10 °. An annular baffle 119 extends upwardly from the edge of the opening 114 to form a sidewall of the hot combustion chamber 120, the top of which is provided by a cap member 121 with a central hole 17 for flue gas to escape into the flue duct 18. It is closed.

燃焼ガスおよび空気は、それぞれの供給ライン26およ
び27からそれぞれのバーナーを通って、空間21および12
0に対して、この空間21、120の温度を炉床のそれぞれの
部分においてコークスを望ましい温度(ここに具体的に
示したように)まて、例えばそれぞれ800〜900℃および
1380〜1565℃の温度まで加熱するのに適切な範囲に維持
するのに十分な量の一定の速度で供給される。第2図の
炉の形状は、予熱部分21のコークスがバフル119の想像
上の下向きの幾何学的突起に到達するまで燃焼室120か
らの放射およびその他の高温の影響から遮蔽されるよう
な形状である。
Combustion gases and air are passed from respective supply lines 26 and 27 through respective burners into spaces 21 and 12
0 to the desired temperature of coke in each part of the hearth (as specifically illustrated here), for example 800-900 ° C and
Supplied at a constant rate and in an amount sufficient to maintain an appropriate range for heating to temperatures of 1380-1565 ° C. The furnace geometry of FIG. 2 is such that the coke in the preheat portion 21 is shielded from radiation from the combustion chamber 120 and other high temperature effects until the coke in the preheated portion 21 reaches the imaginary downward geometric protrusion of the baffle 119. Is.

燃焼室120からの放射およびその他の高温の影響から
予熱部分21にあるコークスをより強力に遮蔽するため
に、予熱部分21と高温部分120との間のコークスとガス
の通路のための間隙を小さくする耐熱材料性の下向きに
伸びる環状バフル122(破線で示されている)を設けて
もよい。バフル122の底部と炉床11との間の間隙は、予
熱部分21と高温部分120の間を通って保全、点検および
/または修理のために接近できるようにすることが望ま
しい場合には約80cm sとすることができる。またこのよ
うに接近する必要がない場合には、バフル122を炉床11
に対してさらに下向きに伸ばして近づけ、その間隙を、
運転の際の炉床11のコークスの層の深さにほぼ等しい約
15〜25cm sとしてもよい。第2図において示された間隙
は約80cm sの間隙である。
In order to more strongly shield the coke in the preheat section 21 from radiation from the combustion chamber 120 and other high temperature effects, the gap for the coke and gas passages between the preheat section 21 and the hot section 120 is reduced. A downwardly extending annular baffle 122 (shown in phantom) that is resistant to heat resistant material may be provided. The gap between the bottom of the baffle 122 and the hearth 11 is about 80 cm when it is desirable to have access between the preheat section 21 and the hot section 120 for maintenance, inspection and / or repair. can be s. If it is not necessary to approach this way, place the baffle 122 in the hearth 11
Extend it further downward to bring it closer to the gap,
Approximately equal to the depth of coke layer in hearth 11 during operation
It may be 15 to 25 cm s. The gap shown in FIG. 2 is a gap of about 80 cm s.

予熱部分21および高温部分において除去される揮発性
物質の絶対量および相対量は当業者に容易に明らかな手
段によって第1図の実施例の場合とほぼ同じように第2
図の実施例について調整される。
The absolute and relative amounts of the volatiles removed in the preheat section 21 and the hot section are similar to those in the embodiment of FIG. 1 by means readily apparent to those skilled in the art.
Adjusted for the illustrated embodiment.

次に第3図について説明する。第3図は、第3図の回
転炉床211がほぼ平らである(第1図に示すように中央
の孔に向って下向きに傾斜している代わりに)点を除き
第1図のものとほぼ同じであることがわかる。回転炉床
211中をコークスが供給ダクト320から炉床内に入る外側
部分から、均熱炉12の上方にある中央の穴までの移動は
撹拌棒24によって行われる。追加の撹拌棒(図には示さ
れていない)が設けられコークス層を掘り返し、コーク
ス層内のすべてのコークスが炉床内の条件にさらされる
ようにすることが好ましい。
Next, FIG. 3 will be described. FIG. 3 is that of FIG. 1 except that the rotary hearth 211 of FIG. 3 is substantially flat (instead of sloping down toward the central hole as shown in FIG. 1). It turns out that they are almost the same. Rotary hearth
A stir bar 24 moves the coke in 211 from the outer portion where it enters the hearth from the supply duct 320 to the central hole above the soaking pit 12. An additional stir bar (not shown) is preferably provided to dig back the coke layer so that all coke in the coke layer is exposed to conditions in the hearth.

第4図について説明すると、この図に示された炉は回
転炉床311が実質的に平らであり、この点において第3
図の炉床211に類似している外は第2図の炉によく似て
いることがわかる。第4図の実施例にも、第2図につい
て先に説明したように任意の追加の耐熱バフル122か破
線で示されており、内側部分から外側部分に通り抜ける
ことができる高温のガスと放射の量をさらに少なくする
ために内側と外側の室の連結点における間隙を小さくす
るようになっている。先に説明したようにバフル122の
底部と炉床との間隙は、この部分の間を通って点検、保
全および/または修理を行うのに適切なもの(第4図に
示すように)とすることができる(この場合約80cm sの
間隙が設けられることになろう)。あるいはそのような
必要がない場合には、この間隙はコークスおよび煙道ガ
スが予熱ゾーン21から高温ゾーンまで移動するのに十分
な程度であればよく、この場合約60cm sまたはそれより
わずかに少ない間隙(例えば45〜55cm s)が適当であ
る。第3図の実施態様と同様に、撹拌棒24が設けられ、
炉床内を外側部分から中央の穴までコークスが移動する
のを促進するようになっている。さらに好ましくは、例
えば、取分け、英国特許第1,272,880号および米国特許
第3,652,404号、英国特許第1,345,845号および米国特許
第3,740,184号、英国特許第1,440,833号および米国特許
第3,788,800号においてこの目的のために記載されてい
る種類の追加の撹拌棒(図には示されていない)を設け
てコークス層をひっくり返し、すべてのコークスを燃焼
室内の条件に暴露し、それぞれのコークス粒子が燃焼室
内の高温条件に直接にさらされる時間を少なくすること
によってコークスの加熱速度を小さくし、かつより高温
のコークス粒子からの熱伝導によってコークス層中のコ
ークス粒子を加熱するようにされる。上記の事柄はすべ
て炉床中のコークス粒子の温度をそれぞれの場所におい
て比較的均一にし、もし炉床上のある場所から他の場所
にコークス粒子が移動する際にその温度が大きく変化す
るのを防止することを目的としていることが明らかであ
ろう。図に示すように均熱炉312は円錐台形で下向きに
次第に細くなっており、この点において第1図〜第3図
に示した円筒状の均熱炉とは異なっている。中央高温燃
焼室120のルーフ221は、煙道開口217と煙道ダクト218が
室120の垂直軸に対して偏心的に配置されているのに対
して、第2図ではこれらが室120の垂直軸に対して同心
的に配置されている点を除き、第2図の炉のルーフ121
に類似している。
Referring to FIG. 4, the furnace shown in this figure has a rotary hearth 311 that is substantially flat, and in this respect the third
It can be seen that it is very similar to the furnace of FIG. 2 except that it is similar to the hearth 211 of the figure. The embodiment of FIG. 4 is also shown with an optional additional heat-resistant baffle 122 or dashed line, as described above with respect to FIG. 2, for the hot gases and radiation that can pass from the inner portion to the outer portion. In order to further reduce the amount, the gap at the connecting point of the inner and outer chambers is made smaller. As explained above, the gap between the bottom of the baffle 122 and the hearth should be suitable (as shown in FIG. 4) for inspection, maintenance and / or repair therethrough. (In this case, a gap of about 80 cm s will be provided). Alternatively, if this is not the case, this gap may be sufficient to allow coke and flue gas to move from the preheating zone 21 to the hot zone, in this case about 60 cm s or slightly less. A gap (eg 45-55 cm s) is suitable. Similar to the embodiment of FIG. 3, a stir bar 24 is provided,
It is designed to promote the movement of coke from the outer part to the central hole in the hearth. More preferably, for example, for this purpose, for example, in British Patent No. 1,272,880 and U.S. Pat. An additional stir bar of the type described (not shown) is provided to invert the coke layer and expose all coke to the conditions inside the combustion chamber, so that each coke particle is exposed to the high temperature conditions inside the combustion chamber. The heating rate of the coke is reduced by reducing the direct exposure time, and the heat transfer from the higher temperature coke particles heats the coke particles in the coke layer. All of the above makes the temperature of the coke particles in the hearth relatively uniform at each location and prevents the temperature from changing significantly as the coke particles move from one location on the hearth to another. It will be clear that the intent is to do so. As shown in the figure, the soaking mortar 312 is frusto-conical and is tapered downward, which is different from the cylindrical soaking pit shown in FIGS. 1 to 3. The roof 221 of the central high temperature combustion chamber 120 has a flue opening 217 and a flue duct 218 arranged eccentrically with respect to the vertical axis of the chamber 120, whereas in FIG. The furnace roof 121 of FIG. 2 except that it is arranged concentrically to the axis.
Is similar to.

第5図に示す実施態様を参照して以下説明する。第5
図の炉は第4図の炉と一般に類似でありかつ第2図の炉
とも類似であるが、次の点で異なっている。下方に傾斜
している環状屋根113(すなわち、予熱域12における炉
床411の半径方向の外側部)の下の炉床411が実質的に水
平であるため、屋根113と炉床の外側部との間の垂直距
離は、屋根113の内縁から上方に延びて高温燃焼域120の
外周すなわち横方向の境界を形成している環状邪魔板11
9を屋根113の半径方向の内側部が接合している場合、外
周から屋根113の半径方向の内側部へ半径方向を内部に
向って通過するときに、漸増的に減少する。屋根113の
内側部の下の位置から半径方向を内部に向って、炉床41
1は、均熱ピット312の入口を形成する中心の孔に向って
下り方向かつ内部方向に傾斜している。炉床の内側部の
下方傾斜角度はコークスの安息角より小さくて、8〜12
゜、適当には約10゜であってもよい。撹拌棒(図示せ
ず)が、生コークスの供給パイプ312から炉床411の外側
水平部上にコークスを置いて、一般に螺旋的に内方へ向
う路に沿って炉床411を横切りかつ均熱ピット312へと通
過せしめるために設けられる。撹拌棒はすでに言及され
かつ本明細書中で引用した文献中にすでに記載された型
のものであってもよい。炉床411の外周域から均熱ピッ
ト312への入口における炉床の半径方向の内側部の該中
心孔へと、コークスを通過せしめるための撹拌棒に加え
て、初めに炉床411上のコークス層の底部にあるコーク
ス粒子を炉内で加熱条件に暴露するために、コークスに
対してほり返し作用を与えるための他の撹拌棒(図示せ
ず)を設ける。その結果、炉に供給されたコークスは全
て、予熱域21内で予熱条件に暴露されかつその後、高温
燃焼域の下の炉床に沿って通過する場合、か焼条件に暴
露される。この方法でコークスをほり返しかつそれによ
ってコークスを全て暴露するための撹拌棒は、好ましく
は本発明の炉の他の実施態様すべてにおいて設けられる
と理解される。
The following is a description with reference to the embodiment shown in FIG. Fifth
The furnace shown is generally similar to that of FIG. 4 and similar to the furnace of FIG. 2 with the following exceptions. Since the hearth 411 below the downwardly sloping annular roof 113 (ie, the radially outer part of the hearth 411 in the preheating zone 12) is substantially horizontal, the roof 113 and the outer part of the hearth are The vertical distance between the annular baffles 11 extends upward from the inner edge of the roof 113 and forms the outer or lateral boundary of the high temperature combustion zone 120.
When 9 is joined to the inner side of the roof 113 in the radial direction, the number gradually decreases when passing inward in the radial direction from the outer periphery to the inner side of the roof 113 in the radial direction. From the position below the inner part of the roof 113 inward in the radial direction, the hearth 41
No. 1 is inclined downward and inward toward the central hole forming the entrance of the soaking pit 312. The angle of downward inclination of the inner part of the hearth is smaller than the repose angle of coke,
May be about 10 °, suitably about 10 °. A stir bar (not shown) places coke from the raw coke feed pipe 312 on the outer horizontal portion of the hearth 411, generally across the hearth 411 along a path that spirals inward and soaks heat. It is provided to pass to pit 312. The stir bar may be of the type already mentioned and already described in the documents cited herein. From the outer peripheral area of the hearth 411 to the center hole of the inner portion in the radial direction of the hearth at the entrance to the soaking pit 312, in addition to the stirring rod for passing coke, first the coke on the hearth 411. In order to expose the coke particles at the bottom of the bed to the heating conditions in the furnace, another stir bar (not shown) is provided to give the coke a flashing action. As a result, all coke fed to the furnace is exposed to preheat conditions in the preheat zone 21 and then to calcination conditions when passing along the hearth below the high temperature combustion zone. It is understood that a stir bar for flashing the coke in this way and thereby exposing all the coke is preferably provided in all other embodiments of the furnace of the invention.

均熱ピット312からのコークスの排出を調節するため
の手段は第5図から明らかである。広義にいえば、該手
段は、取付け設備351上に炉の中心軸のまわりに回転す
るために取付けられた送出テーブル350を含んでいる。
均熱ピット312の排出孔352から出るコークスは、回転送
出テーブル350上で受け取られ、出口導管353へ送り出さ
れて、矢印23で表わされたように、コークス冷却装置
(図示せず)へ排出される。上記目的のために当業にお
いて周知な任意のタイプの適当な撹拌棒(図示せず)
を、排出孔352から出口導管353へのコークスの排出を助
けるために設けてもよい。
The means for controlling the discharge of coke from the soaking pit 312 is apparent from FIG. Broadly speaking, the means includes a delivery table 350 mounted on a fixture 351 for rotation about the central axis of the furnace.
The coke exiting the discharge holes 352 of the soaking pit 312 is received on the rotary delivery table 350, delivered to the outlet conduit 353, and exhausted to a coke cooler (not shown), as represented by arrow 23. To be done. A suitable stir bar (not shown) of any type known in the art for the above purposes.
May be provided to aid in the discharge of coke from the discharge hole 352 to the outlet conduit 353.

第6図は、第5図の炉と大部分類似の炉の特徴のいく
つかを平面図で示しており、均熱ピット312に対して中
心排出孔を有する炉床411および約120゜離れて配置され
た三セットの撹拌棒24を包含している。これらの撹拌棒
のセットは、それぞれ、第6図において参照番号124で
一般に示されている。
FIG. 6 shows in plan view some of the features of the furnace, which is largely similar to the furnace of FIG. 5, with a central discharge hole for the soaking pit 312 and at a distance of about 120 °. It includes three sets of stir bars 24 arranged. Each of these sets of stir bars is generally designated by the reference numeral 124 in FIG.

第7図は、第6図の線A−Aに対して描いた側面図に
おいて、炉床411の外側水平部および下方に傾斜してい
る屋根113を示している。屋根は炉の周辺から比較的浅
い角度(例えば、約11゜)で下り方向かつ内部方向に傾
斜し、次いで点113aの軌跡(すなわち円)から軌跡113b
と同様に、より大きい角度(例えば、平均して約30゜)
で下り方向かつ内部方向に傾斜し、その後屋根は、高温
域120の境界となる邪魔板119の下方端に接合する軌跡11
3cまで水平である。
FIG. 7 shows the outer horizontal portion of the hearth 411 and the roof 113 sloping downwards in a side view taken against the line AA in FIG. The roof slopes down and inward at a relatively shallow angle (eg, about 11 °) from the perimeter of the furnace, then from the locus of point 113a (ie, the circle) to locus 113b.
As well as larger angles (eg about 30 ° on average)
The locus 11 is inclined downward and inward at the point where the roof is joined to the lower end of the baffle plate 119 that is the boundary of the high temperature area 120.
It is horizontal up to 3c.

一つの実施態様と関連して示されている装置の特徴お
よび/または項目を他の実施態様と関連して示される装
置の特徴および/または項目と組合せて実行可能にかつ
実用的に使用してもよいと理解すべきである。また、記
載した実施態様はそれぞれ、温度の高い方の帯域と低い
方の帯域とを離隔するため単一の連続環状邪魔板を有し
ているけれども、炉内を2段階より多い加熱段階に離隔
するように、1つより多い邪魔板を設けてもよい。
Using the features and / or items of the device shown in connection with one embodiment in combination with the features and / or items of the device shown in connection with another embodiment, in a workable and practical manner It should be understood that it is good. Also, although each of the described embodiments has a single continuous annular baffle to separate the hotter and cooler zones, the furnace is separated into more than two heating stages. As such, more than one baffle may be provided.

本発明の実施によって、コークスに比較的速い昇温速
度を受けさせるように作動しまたは作動されうる装置に
おいて、粒子強度の高いか焼コークスを得ることができ
ることは驚くべきことである。
It is surprising that the practice of the present invention can result in a high grain strength calcined coke in an apparatus that is or can be operated to subject the coke to a relatively high heating rate.

次の比較シュミレーションは本発明の実施により得ら
れた利点を示している。
The following comparative simulation illustrates the advantages obtained by practicing the present invention.

試験1 室温において、乾燥生コークス基準で、14重量%未満
の揮発物含量および1.33重量%未満の硫黄含量を有する
代表的な生の石油コークス試料を、窯(キルン)内で約
1000℃の温度に約20分間暴露して、通常の炉床回転式炉
内の条件をシュミレートした。20分後、試料は約1000℃
の温度を達成した。試料を窯から取り出した。か焼コー
クスの粒子はひどく割れ目が入っておりかつ非常に脆い
ことがわかった。
Test 1 A representative raw petroleum coke sample having a volatiles content of less than 14% by weight and a sulfur content of less than 1.33% by weight, based on dry raw coke, at room temperature was used in a kiln.
It was exposed to a temperature of 1000 ° C. for about 20 minutes to simulate the conditions in a normal rotary hearth furnace. After 20 minutes, the sample is about 1000 ℃
Achieved a temperature of. The sample was removed from the kiln. The calcined coke particles were found to be severely cracked and very brittle.

試験2 試験1と同じ生コークスの別の試料を用いたが約1100
℃の窯温度を用いて、試験1を繰返した。か焼コークス
の品質は、試験1のか焼コークス製品よりも幾分劣って
いることがわかった。
Test 2 Another sample of the same raw coke as Test 1 was used, but about 1100
Test 1 was repeated using a kiln temperature of ° C. The quality of the calcined coke was found to be somewhat inferior to the calcined coke product of Test 1.

試験3および4 試験1で用いたのと同じ生コークスの試料を、一連の
異なった試験実験において、最初第一加熱段階において
比較的低い温度に暴露し、そして第二加熱段階において
約1100℃の温度に暴露する前に室温(約20℃)に冷却し
た。各加熱段階において、試料を暴露する温度をほぼ達
成するのに充分長い間、試料は暴露された。その結果を
表1に示す。
Trials 3 and 4 The same raw coke samples used in Trial 1 were first exposed to relatively low temperatures in the first heating stage and in a second heating stage at about 1100 ° C in a series of different testing experiments. It was cooled to room temperature (about 20 ° C) before exposure to temperature. At each heating step, the sample was exposed long enough to approximately achieve the temperature at which it was exposed. Table 1 shows the results.

実験2および3は、特に、第二段階の高温へのコーク
スの暴露に直ちに至るまでの臨界的期間であると認めら
れるものにおけるコークスの処理において、本発明の方
法をシュミレートする。従前は、生の石油コークスを硬
い、低脆砕性のか焼コークスに変換する際にかなりの問
題があった。本発明の方法および装置により低脆砕性を
有する硬いコークスをむらなくかつ比較的簡単な方法で
製造することが可能になる。当業者ならば、実験2およ
び3の低脆砕性のか焼コークスは、最終か焼温度があま
りに低いが故に、一段高級なグレードのコークスの品質
規格に合致しないと認識するであろう。しかし、本発明
者らは、650〜850℃の範囲の温度に直ちにあらかじめ加
熱したコークスを1350〜1470℃の範囲の温度で10分〜2
時間の範囲の時間の間か焼することによって、アーク炉
のための超高力電極の製造に使用するのに適した低脆砕
性の硬い結晶構造を有する一段高級な品質のコークスが
得られることを確証した。
Experiments 2 and 3 simulate the process of the invention, especially in the treatment of coke in what is found to be a critical period of immediate exposure of the coke to the second stage of high temperature. Previously, there were considerable problems in converting raw petroleum coke into hard, low-friability calcined coke. The method and apparatus of the present invention enable the production of hard coke with low friability in a consistent and relatively simple manner. Those skilled in the art will recognize that the low friability calcined cokes of Runs 2 and 3 do not meet the quality specifications of the higher grade coke because the final calcination temperature is too low. However, the present inventors have found that coke preheated immediately to a temperature in the range of 650 to 850 ° C. for 10 minutes to 2 at a temperature in the range of 1350 to 1470 ° C.
Calcination for hours in the range of hours yields higher grade coke with a hard crystalline structure of low friability suitable for use in the manufacture of ultra high strength electrodes for arc furnaces. I confirmed that.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の1つのタイプの炉床回転式コークス
か焼炉の断面正面図を示し、第2図は、本発明の別のタ
イプの炉床回転式炉の断面正面図である。第3図、第4
図および第5図も、それぞれ本発明の別の炉床回転式炉
の断面正面図である。第6図は、第5図に示したのと類
似の炉床回転式炉の断面平面図であり、炉床、撹拌棒の
配置および他の特徴を示す。第7図は、第6図の炉の一
部の断面正面図である。
FIG. 1 shows a sectional front view of one type of hearth rotary coke calciner of the present invention, and FIG. 2 is a sectional front view of another type of hearth rotary coke of the present invention. . 3 and 4
FIG. 5 and FIG. 5 are also sectional front views of another rotary hearth rotary furnace of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional plan view of a hearth rotary furnace similar to that shown in FIG. 5, showing the hearth, stir bar arrangement and other features. FIG. 7 is a sectional front view of a portion of the furnace of FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オツトー マンフレツト キルシユバウム ドイツ連邦共和国 2104 ハンブルク 92 ベルクハイド 68 (72)発明者 クラウス アルノ プフアイフアー ドイツ連邦共和国 7517 ヴアルトブロン 1 セント バルバラストラーセ 42 (56)参考文献 特開 昭54−123101(JP,A) 特開 昭53−102901(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Otto-Manfredt Kirschyubaum, Federal Republic of Germany 2104 Hamburg 92 Bergheide 68 (72) Inventor, Klaus Arnop Phuifah, Federal Republic of Germany 7517, Waltbronn 1 St. Barbara Strasse 42 (56) References 54-123101 (JP, A) JP-A-53-102901 (JP, A)

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a) 生のコークスの乾燥重量を基準と
して14重量%を超えない揮発物含量を有する生のコーク
スを最初の加熱段階に供給すること、 (b) 最初の加熱段階において前記生のコークスを、
添加水素の不存在下で、コークスから放出される揮発物
及び燃料と燃焼支持性ガスとの調節された速度での燃焼
のみによって実質上保持される加熱環境に暴露し、生の
コークスの揮発物含量の50〜90重量%が除かれ、かつコ
ークス全体の温度が650〜850℃の範囲となるまで、100
℃/分を超えないコークス加熱速度を与えること、 (c) 工程(b)によって製造した加熱されたコーク
スを、中間処理工程または冷却工程なしに650〜850℃の
範囲の全体の温度においてつぎのか焼工程に送ること、 (d) 該か焼工程において、前記加熱されたコークス
を、コークスの温度を1350〜1470℃の範囲の全体の温度
まで上昇させ、かつ少くとも10分間の平均時間にわたっ
てその温度を保持するように、燃焼支持性ガスによって
コークスから放出される可燃物及び燃料の燃焼のみによ
って維持される加熱された環境に暴露すること、および (e) か焼工程(d)から高品質のコークスを回収す
ること、 の諸工程を含む、生のコークスから高品質のか焼石油コ
ークスを製造する方法。
1. (a) feeding to the first heating stage raw coke having a volatile content of not more than 14% by weight, based on the dry weight of the raw coke, (b) in the first heating stage Raw coke,
Volatiles released from coke in the absence of added hydrogen and volatiles of raw coke exposed to a heating environment that is substantially retained only by combustion at a controlled rate of fuel and combustion supporting gas. 100 to 100% until 50 to 90% by weight of the content is removed and the temperature of the whole coke is in the range of 650 to 850 ℃.
Providing a coke heating rate of not more than C / min, (c) the heated coke produced by step (b) at the total temperature in the range of 650-850 ° C without intermediate treatment or cooling steps; Sending to a calcining step, (d) in the calcining step, increasing the temperature of the heated coke to an overall temperature in the range of 1350 to 1470 ° C. and averaging it for at least 10 minutes. Exposure to a heated environment maintained only by the combustion of combustibles and fuels released from the coke by combustion supporting gases so as to maintain temperature; and (e) high quality from the calcination step (d). A method of producing high quality calcined petroleum coke from raw coke, including the steps of recovering the coke of.
【請求項2】最初の加熱段階およびつぎのか焼工程が一
つの炉の中で行われる特許請求の範囲第(1)項記載の
方法。
2. A method according to claim 1, wherein the first heating step and the subsequent calcination step are carried out in one furnace.
【請求項3】一つの炉が炉床回転式炉である特許請求の
範囲第(1)項または第(2)項記載の方法。
3. A method according to claim 1 or 2, wherein one furnace is a rotary hearth furnace.
【請求項4】工程(e)において回収されるコークスが
少くとも10分間にわたり少くとも1275℃の温度に保持さ
れる特許請求の範囲第(1)〜(3)項のいずれか1項
に記載の方法。
4. The process according to claim 1, wherein the coke recovered in step (e) is kept at a temperature of at least 1275 ° C. for at least 10 minutes. the method of.
【請求項5】工程(a)における生のコークス供給物の
粒子径が100mm以下である特許請求の範囲(1)〜
(4)項のいずれか1項に記載の方法。
5. The particle size of the raw coke feed in step (a) is not more than 100 mm.
The method according to any one of (4).
【請求項6】工程(c)におけるコークスの全体の温度
が730〜780℃の範囲にある特許請求の範囲(1)〜
(5)項のいずれか1項に記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein the total temperature of the coke in step (c) is in the range of 730 to 780 ° C.
The method according to any one of (5).
【請求項7】工程(d)において、コークスの全体の温
度を1410〜1450℃の範囲の温度に上昇させ、かつその温
度に保持する特許請求の範囲第(1)〜(6)項のいず
れか1項に記載の方法。
7. The method according to any one of claims (1) to (6), wherein in step (d), the temperature of the entire coke is raised to a temperature in the range of 1410 to 1450 ° C. and is maintained at that temperature. The method according to item 1.
【請求項8】コークスが15〜30分の範囲の時間にわた
り、前記温度に保持される特許請求の範囲第(1)〜
(7)項のいずれか1項に記載の方法。
8. A method according to claim 1, wherein the coke is maintained at the temperature for a time in the range of 15 to 30 minutes.
The method according to any one of (7).
【請求項9】工程(b)および(d)の加熱された環境
の少くとも一つにおける温度を監視する工程およびその
中の温度をそれぞれの選択された温度範囲に保持するた
めにその環境への燃料の供給速度を調節する工程を含む
特許請求の範囲第(1)〜(8)項のいずれか1項に記
載の方法。
9. A step of monitoring the temperature in at least one of the heated environments of steps (b) and (d) and to that environment for maintaining the temperature therein in a respective selected temperature range. The method according to any one of claims (1) to (8), which comprises the step of adjusting the fuel supply rate.
【請求項10】中央の円形の孔を構成する円形の回転炉
床、その中央の垂直な軸線のまわりに回転するための炉
床を載せる手段、その炉床の上に間隔を置いて設けられ
た定置の屋根、炉の内部から熱ガスが外部へ逃散するの
を防ぐための環状の壁、中央の孔の外側のか焼域の外周
および環状の壁によって結合されている環状の予熱域の
内周を構成するための定置の屋根から下方向へたれ下っ
ている環状の放射遮蔽物、コークス粒子が予熱域からか
焼域へ通過することを許すのに十分な幅であるが、中央
のか焼域から環状の予熱域への熱の放射を実質上防ぐに
は十分にせまい垂直のすき間を炉床で構成する放射遮蔽
物、1350〜1600℃の範囲の温度を発生させるために、燃
料およびか焼域中で炉床上の燃焼支持性ガスによってコ
ークスから放出される揮発物を燃焼させるためのバーナ
ー手段、燃料および環状の予熱域中で炉床上の燃焼支持
性ガスによってコークスから放出される揮発物を燃焼さ
せかつ予熱域において650〜850℃の範囲の温度を発生さ
せるための実質上の主たる熱源として役立たせるための
バーナー手段、環状の予熱域の炉床の外側の区域に生の
石油コークスの粒子を加えるための手段、中央の垂直軸
線のまわりに炉床を回転させるための手段、放射遮蔽物
と炉床との垂直のすき間を通して環状の予熱域の外側の
区域から中央のか焼域へコークス粒子を移動させるため
の撹拌手段、中央のか焼域の外周から中央の孔へコーク
スを移動させるための撹拌手段および中央の孔からコー
クスを回収するための中央の孔の下のコークス回収手段
を含む、生の石油コークスから高品質の石油コークスを
製造するための炉床回転式炉。
10. A circular rotary hearth comprising a central circular hole, means for mounting the hearth for rotation about its central vertical axis, spaced apart above the hearth. A fixed roof, an annular wall to prevent hot gas from escaping from the inside of the furnace to the outside, an outer periphery of the calcination zone outside the central hole and an annular preheating zone connected by the annular wall. An annular radiant shield hanging downwards from a stationary roof to form a perimeter, wide enough to allow coke particles to pass from the preheat zone to the calcination zone, but in the central calcination zone Is sufficiently small to prevent radiation of heat to the annular preheating zone substantially, the radiation shield consisting of the hearth in the vertical gap, fuel and calcination to generate temperatures in the range 1350 to 1600 ° C. Emitted from the coke in the region by combustion supporting gases on the hearth Burner means for burning volatiles, fuel and combustion of volatiles released from coke by combustion-supporting gases on the hearth in an annular preheating zone and producing a temperature in the range 650-850 ° C in the preheating zone A burner means to serve as a substantially primary heat source for the heating, a means for adding raw petroleum coke particles to the area outside the hearth in the annular preheating zone, a hearth around the central vertical axis Means for rotating, stirring means for moving coke particles from the area outside the annular preheating zone to the central calcination zone through the vertical gap between the radiation shield and the hearth, the outer to the central calcination zone Quality stones from raw petroleum coke, including stirring means for moving coke to the hole in the coke and coke recovery means under the central hole for recovering coke from the central hole A hearth rotary furnace for producing oil coke.
【請求項11】当該域の一つまたは両域における温度を
監視するための手段、および両域内の温度をそれぞれの
温度範囲に保持するために両域内への燃料の供給速度を
調節するための手段、を含む特許請求の範囲第(10)項
記載の炉。
11. Means for monitoring the temperature in one or both of the zones, and for adjusting the rate of fuel feed into both zones to maintain the temperature in both zones within their respective temperature ranges. A furnace according to claim (10) including means.
【請求項12】当該コークス回収手段が、か焼域中の中
央の孔から受け入れられるかまたは回収される熱コーク
スに対して10〜30分の範囲の滞留時間を与えるために均
熱ピットを構成する容器および滞留時間の終りにおいて
熱浸透ピットからコークスを排出するための排出手段を
含む特許請求の範囲第(10)項または第(11)項記載の
炉。
12. The coke recovery means comprises a soaking pit to provide a residence time in the range of 10 to 30 minutes for the thermal coke received or recovered from the central hole in the calcination zone. A furnace as claimed in claim (10) or (11), which comprises a container for discharge and discharge means for discharging coke from the thermal infiltration pit at the end of the residence time.
【請求項13】予熱域の屋根が環状の邪魔板の基礎に対
して内側に、かつ下側に傾斜しており、この環状の邪魔
板はか焼域の炉床上の高温度区域の側に結合しており、
そして予熱域中において直接に高温度区域から放射熱の
受領を実質上妨げる特許請求の範囲第(10)〜(12)項
のいずれか1項記載の炉。
13. The roof of the preheating zone is inwardly and downwardly inclined with respect to the foundation of the annular baffle, the annular baffle being on the side of the high temperature zone on the hearth of the calcination zone. Combined,
The furnace according to any one of claims (10) to (12), which substantially prevents the receipt of radiant heat directly from the high temperature zone in the preheating zone.
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