JPH09100473A - 高炉用コークス製造方法 - Google Patents

高炉用コークス製造方法

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JPH09100473A
JPH09100473A JP25614095A JP25614095A JPH09100473A JP H09100473 A JPH09100473 A JP H09100473A JP 25614095 A JP25614095 A JP 25614095A JP 25614095 A JP25614095 A JP 25614095A JP H09100473 A JPH09100473 A JP H09100473A
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JP
Japan
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coke
coal
tar
heavy fraction
fraction
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JP25614095A
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English (en)
Inventor
Kenji Kato
加藤健次
Ikuo Komaki
古牧育男
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料炭にタール中の重質留分を添加して混合
後、乾留することにより高強度の高炉用コークスを製造
するコークス製造方法を提示する。 【解決手段】 コークス製造時に発生するコールタール
中の軽質留分を分離除去し、前記コールタール中の重質
留分を回収した後、原料炭に添加して混合し、コークス
炉に装入して乾留しコークスを製造することを特徴とす
る高炉用コークス製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉用コークス製
造プロセスにおいて高強度のコークスを得るためのコー
クス製造方法を提示する。
【0002】
【従来の技術】室炉式コークス製造法では従来は粘結性
の高い粘結炭を約80wt%以上と残りの前記原料炭中
の約20wt%以下を粘結性の低い非微粘結炭を配合し
た原料炭をコークス炉に装入して乾留することにより高
炉用コークスを製造している。非微粘結炭は粘結炭に比
べて価格が安価であるため、前記原料炭中の非微粘結炭
の配合割合を増加させることにより原料炭の価格を低減
させることが可能となる。そこで、従来より原料炭の粘
結剤を添加して原料炭の粘結性を向上させることにより
原料炭中の非微粘結炭の使用割合を増加させる方法の開
発が実施されており、以下のような方法が提案されてい
る。特開昭54−8601号公報ではコールタール、お
よびコールタールピッチ等の溶剤処理により得られる不
溶物を原料炭に添加することにより、粘結炭の配合量を
節減して良質の原料炭を調整する方法が提案されてい
る。しかし、この方法では溶剤抽出処理が必要なため工
程が複雑であり、かつ、ランニングコストが高いという
問題点がある。
【0003】また、粘結性の劣る原料炭を用いて高強度
のコークスを製造するために、例えば、石炭化学と工業
(三共出版編、昭和52年版、p.253)に記載され
ているように、石炭を高温高圧下で液化反応させて得ら
れる溶剤精製炭(またはSRCという)をバインダーと
して原料炭に添加する方法が提案されている。しかし、
このSRC製造法は石炭液化反応プロセスの設備コスト
およびランニングコストが非常に高価であるため、パイ
ロットプラント規模の研究開発は終了しているものの、
未だ実機化されていないのが現状である。
【0004】即ち、高炉用コークス製造用原料炭のコス
トを低減させる方法として、安価で多量の粘結材を安定
的に製造する方法を確立し、粘結材を原料炭に添加する
ことにより原料炭の粘結性を向上させ、原料炭中の非微
粘結炭の使用割合を増加させる方法を開発することが望
まれていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上の様に、原料炭に
粘結剤を添加することにより、原料炭の粘結性を向上さ
せ、原料炭中の非微粘結炭の使用割合を増加させ、高強
度の高炉用のコークスを製造する方法の開発が望まれて
いた。
【0006】本発明は高強度の高炉用コークスを製造す
るための粘結材の製造方法および粘結材添加方法を提示
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、高炉用コーク
ス製造方法に関する。より詳しく述べると、本発明は、
高炉用コークスの原料炭に、コークス炉で発生するター
ル、および前記タールを蒸留して得られるタール重質留
分を添加して混合後、乾留することにより粘結性を向上
させ、高強度のコークスを製造するための高炉用コーク
ス製造方法である。
【0008】
【作用】以下、その具体的内容について説明する。
【0009】図1は本発明に関わる高炉用コークス製造
方法を示す図である。1はコークス炉、2は蒸留設備、
3は原料炭と粘結剤の混合設備を各々示す。コークス炉
1で原料炭を乾留すると、コークスが約70〜80wt
%、タールが約3〜5wt%、ガスが約15〜27wt
%程度発生する。コークス炉1で発生したタールは蒸留
設備2により軽質留分と重質留分に分離し、重質留分を
混合設備3に送液する。ここで、軽質留分とは図2に示
すようにBTX等を主成分とするタール軽質油およびフ
ェノール類、ナフタリン類等を主成分とするタール中質
油を示しており、これらの成分は化学原料としての付加
価値が高いものである。これに対して重質留分とはクレ
オソート油、アントラセン油、中ピッチ等を主成分とす
るタール重質油を示す。原料炭は3mm以下の粒度が7
5〜80wt%程度以上となるように予め粒度調整して
おく。原料炭と前記蒸留設備で分離したタール重質留分
を混合設備3で混合した後、コークス炉1に装入して乾
留し、コークスを製造する。
【0010】本発明者らは図1に示すようなコークス製
造プロセスを前提として室炉式コークス炉内で石炭が受
ける熱的条件をシミュレート可能な乾留装置により、表
1に示す性状の石炭を用いてコークスを製造する方法に
ついて検討した。タール中の成分は図2に示すように主
成分の常圧での沸点が約200℃以下のタール軽質油、
主成分の常圧での沸点が約200〜300℃以下のター
ル中質油、主成分の常圧での沸点が約300℃以上のタ
ール重質油により構成されている。本発明者らが鋭意検
討した結果、前記タール軽質油およびタール中質油より
成る軽質留分を蒸留して除去した後、タール重質留分を
蒸留設備から回収して原料炭に添加することにより、装
入炭の粘結性を向上させることが可能となり、この結
果、装入炭中の非微粘結炭の使用割合を増加させること
が可能となることが判明した。
【0011】本発明者らがタールのみを原料炭に添加し
た場合とタール重質留分を添加した場合のコークス強度
効果を比較した結果、タール重質留分のみを添加した方
がコークス強度の向上効果がすぐれていることが判明し
た。
【0012】この結果、本発明の方法によりタール軽質
留分は高付加価値な化学原料として、タール重質留分は
原料炭の粘結剤として有効に使用することが可能とな
る。
【0013】コークス炉で原料炭を乾留時に発生するタ
ールの蒸留方法としては、減圧蒸留方法および常圧蒸留
方法などがあるが、タール重質留分を安定的に分離回収
するためには蒸留塔内のコーキング防止の点から減圧蒸
留方法が好ましい。
【0014】そこで、減圧蒸留方法により、前述したよ
うにBTX等を主成分とするタール軽質油およびフェノ
ール類、ナフタリン類等を主成分とするタール中質油よ
り成る軽質留分を除去した後、クレオソート油、アント
ラセン油、中ピッチ等を主成分とするタール重質留分を
減圧蒸留設備から回収する方法が望ましい。
【0015】本発明者らは蒸留設備により分離したター
ル中の重質留分を原料炭に添加した場合のコークス強度
について調査した。その結果、タール中の重質留分を添
加しない場合は原料炭中の非微粘結炭の割合を20wt
%超とするとコークス強度が著しく低下するが、タール
重質留分を添加した場合はコークス強度を保持すること
が可能であり、高強度のコークスを製造できることが判
明した。蒸留設備で回収したタール軽質留分は化学原料
として使用することにより付加価値を一層高くすること
が可能となる。
【0016】そこで、具体的に本技術を適用する方法に
ついて検討した。図1に本発明に関するコークス製造設
備のフローを示す。はじめに非微粘結炭を10〜45w
t%含む原料炭に対して重量比で1〜5wt%のタール
重質留分を添加して混合する。原料炭は水分を7〜12
wt%含む常温の湿炭、あるいは水分を7wt%以下含
む50〜100℃程度の乾燥炭のいずれでも良い。これ
らの石炭を混合設備3で前記タール重質留分と混合した
後、コークス炉1で乾留してコークスを製造した。原料
炭とタール重質留分の混合設備としては回転式ドラムミ
キサーおよび撹拌羽根付きミキサー等が好ましい。
【0017】この結果、非微粘結炭20〜45wt%を
含む原料炭を用いてもコークス強度が高いコークスを製
造することができた。
【0018】非微粘結炭の配合割合を増加させると石炭
の粘結性が低下しコークス強度が低下するため、非微粘
結炭の使用割合の上限は45%とすることが好ましい。
【0019】本発明でタール中の重質留分とは常圧での
沸点が300℃以上の成分を示す。本発明のタールの使
用方法は例えばタール重質留分を添加した原料炭をコー
クス炉で乾留した際に発生するタールを原料として蒸留
塔で蒸留して分離回収したものである。通常、コークス
炉からのタールの発生量は対装入炭あたり3〜4wt%
程度であり、このうちタール重質留分は約60〜70w
t%程度である。装入炭にタール重質留分を添加してコ
ークス炉で乾留すると、前記タール重質留分のうち、約
60〜40wt%はガスおよびコークスに転換するた
め、装入炭に添加したタールのうち約40〜60%が再
度タールとして回収される。即ち、装入炭に添加するタ
ール量はコークス炉から発生するタール量によって規定
されるため、本発明者らが検討した結果、装入炭に対す
るタール重質留分の添加量の上限は5%が好ましい。
【0020】本明細書でコークス強度とはJIS K
2151に記載されているドラム強度試験法により測定
し、コークス試料を150回転後に15mm篩上の残存
した重量比で表したものを示す。
【0021】本明細書で非微粘結炭とは粘結力指数(C
I)が80%以下の石炭を示す。粘結力指数(CI)と
は石炭利用技術用語辞典(社団法人燃料協会編、昭和5
8年版)p.255に記載されているように0.25m
m以下の石炭1gに0.25〜0.30mmの粉コーク
ス9gを混ぜ、磁性るつぼで900℃、7分間乾留した
後、0.42mmでふるい分けし、ふるい上に残存した
重量の百分率で表示する方法である。
【0022】
【実施例】
実施例1 本発明の方法に従って表1に性状を示す非微粘結炭を3
0wt%、粘結炭を70wt%含む原料炭にドラムミキ
サーでタール重質留分を3%添加した後、コークス炉に
装入して乾留した。原料炭は乾燥機で150℃に予熱し
たものを用いた。コークス炉の炉温1200℃、16.
5時間で乾留した。原料炭に添加したタール重質留分は
減圧蒸留塔により減圧蒸留塔の塔頂温度270℃、塔頂
圧力300torrで蒸留して前記減圧蒸留塔塔底から
流出した流出液で、沸点300℃(常圧)以上の成分の
割合が98%以上のものである。この結果、コークス炉
で乾留後、得られたコークス強度は81.2%と高く、
高強度のコークスが製造できた。
【0023】
【表1】
【0024】比較例1 表1に性状を示す非微粘結炭を30wt%、粘結炭を7
0wt%を含む原料炭コークス炉に装入して乾留した。
原料炭は乾燥機で150℃に予熱して水分0%に乾燥予
熱したものを用いた。コークス炉の炉温1200℃、1
6.5時間で乾留した。この結果、得られたコークス強
度は79.0%と低く、高炉用コークスとしての強度が
不充分である。
【0025】実施例2 本発明の方法に従って表1に性状を示す非微粘結炭を4
0wt%、粘結炭60wt%含む原料炭にドラムミキサ
ーでタール重質留分を5%添加した後、コークス炉に装
入して乾留した。原料炭は乾燥機で220℃に予熱した
ものを用いた。コークス炉の炉温1200℃、15時間
で乾留した。原料炭に添加したタール重質留分は減圧蒸
留塔により減圧蒸留塔の塔頂温度270℃、塔頂圧力3
00torrで蒸留して前記減圧蒸留塔塔底から流出し
た流出液で、沸点300℃(常圧)以上の成分の割合が
98%以上のものである。この結果、コークス炉で乾留
後、得られたコークス強度は80.5%と高く、高強度
のコークスが製造できた。 比較例2 表1に性状を示す非微粘結炭を40wt%、粘結炭を6
0wt%を含む原料炭をコークス炉に装入して乾留し
た。原料炭は乾燥機で220℃に予熱して水分0%に乾
燥予熱したものを用いた。コークス炉の炉温1200
℃、15時間で乾留した。この結果、得られたコークス
強度は76.9%と低く、高炉用コークスとしての強度
が不充分である。
【0026】実施例3 本発明の方法に従って表1に性状を示す非微粘結炭を2
0wt%、粘結炭80wt%含む原料炭に重質留分3%
ドラムミキサーで添加した後、コークス炉に装入して乾
留した。原料炭は水分を7%含むものをコークス炉に装
入して、炉温1200℃で18時間で乾留した。原料炭
に添加したタール重質留分は減圧蒸留塔により270
℃、300torrで蒸留して減圧蒸留塔塔底から得ら
れたもので、常圧での沸点が300℃以上の成分の割合
が98%以上のものである。この結果、コークス炉で乾
留後、得られたコークス強度は81.0%と高く、高強
度のコークスが製造できた。
【0027】比較例3 本発明の方法に従って表1に性状を示す非微粘結炭を2
0wt%、粘結炭を80wt%を含む原料炭をコークス
炉に装入して乾留した。原料炭は水分を7%含むものを
コークス炉に装入して炉温1200℃、18時間乾留し
た。この結果、得られたコークス強度は78.8%と低
く、高炉用コークスとしての強度が不充分である。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明により、高炉用コ
ークス製造プロセスにおいて安価な非微粘結炭の使用割
合を大幅に増加させ、高強度の高炉用コークスを製造す
ることが可能となった。本発明の技術的、経済的な効果
は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する高炉用コークス製造プロセス
のフローを示す図。
【図2】本発明を適用する蒸留設備におけるコールター
ルの区分を示す図。
【図3】本発明を実施例1に適用した場合の効果を示す
図。
【図4】本発明を実施例2に適用した場合の効果を示す
図。
【図5】本発明を実施例3に適用した場合の効果を示す
図。
【符号の説明】
1…コークス炉 2…蒸留設備 3…混合設備

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料炭にタール中の重質留分を添加して
    混合後、乾留することにより高強度の高炉用コークスを
    製造することを特徴とする高炉用コークス製造方法。
  2. 【請求項2】 コークス炉で発生するタールを軽質留分
    と重質留分に蒸留して分離した後、重質留分を回収し、
    コークス製造用原料炭に添加して混合後、乾留すること
    を特徴とする高炉用コークス製造方法。
JP25614095A 1995-10-03 1995-10-03 高炉用コークス製造方法 Pending JPH09100473A (ja)

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