JPH09256013A - 微粉炭搬送性向上剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微粉炭の搬送性を向上させ、冶金炉或いは燃
焼炉用の吹き込み燃料としての使用を可能とする。ま
た、ホッパー内での棚吊り・吹き抜け、配管閉塞を防止
できる微粉炭を提供する。 【解決手段】 アニオン界面活性剤、カチオン界面活性
剤、両性界面活性剤或いは有機酸又はその塩及びフェノ
ール化合物又はその塩等の極性基を有し、実質的に水に
可溶性の有機化合物を、原炭の平均ＨＧＩが30以上で、
且つ冶金炉や燃焼炉の吹き込み口において乾燥している
微粉炭に添着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冶金炉又は燃焼炉
の吹き込み口から吹き込む微粉炭の搬送性を改良し、安
定な微粉炭の多量吹き込みを可能にした微粉炭の搬送性
向上剤及びこれを用いた冶金炉又は燃焼炉の操業方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冶金炉、例えば高炉の操業においては、
コークスと鉄鉱石を炉頂から交互に装入する方法が一般
的に行われてきたが、近年、炉頂から装入するコークス
の一部を安価で燃焼性が良く発熱量の高い微粉炭を熱風
とともに高炉の吹き込み口より吹き込むことで代替する
方法が盛んに行われている。このような微粉炭吹き込み
操業法は、オールコークス操業に比べて燃料費を低減で
きる等の点で優れている。

【０００３】また、ボイラー等の燃焼炉の燃料としても
重油に代わるものとして石炭が見直されている。燃焼炉
における石炭の使用形態としてはＣＷＭ（石炭−水スラ
リー）、ＣＯＭ（石炭重油混合燃料）、微粉炭等がある
が、この中でも特に微粉炭燃焼炉は水や油等の他の媒体
を必要としないため、注目されている。しかし、この微
粉炭燃焼炉においても高炉操業における微粉炭の使用と
同様の問題を抱えている。

【０００４】微粉炭吹き込みにおいては、原炭の乾式粉
砕による微粉炭製造、分級、ホッパーでの貯蔵・排出、
配管での気体輸送、吹き込み口からの冶金炉又は燃焼炉
への吹き込み、冶金炉又は燃焼炉内での燃焼という工程
をたどるが、微粉炭のホッパーからの排出・配管での気
体輸送について以下の問題点がある。

【０００５】すなわち、排出・輸送せんとする微粉炭の
炭種、粒度、水分の違いによって微粉炭の流動性等の粉
体の基礎物性が変化することにより、排出・輸送状況が
大きく変化する。このため、微粉炭の基礎物性が最適範
囲を外れた場合には、ホッパーでの棚吊り・吹き抜け、
気体輸送中の配管閉塞などを引き起こすことになり、安
定な微粉炭吹き込みを長期間継続することは困難であ
る。

【０００６】このような問題点を解決するために、微粉
炭の搬送性を改善することが考えられ、従来種々の方法
が提案されている。例えば、チャーを微粉炭中に５〜20
％混合する（特開平４−268004号公報）、石炭中のイナ
ート（JIS M8816-1979に規定されているミクリニット、
１／３セミフジニット、フジニットおよび鉱物質を合計
したもの）成分量を調節した後微粉砕する（特開平５−
9518号公報、特開平５−25516 号公報、特開平５−2224
15号公報）、吹き込む微粉炭の石炭種を限定することに
より流動性指数を用いる高炉の基準値以上とする（特開
平４−224610号公報）、微粉炭と配管との摩擦係数を調
整する（特開平５−214417号公報）、微粉炭中の水分を
適正値になるように制御する（特開平５−78675 号公
報）等が挙げられる。また、微粉炭の粉砕効率を向上さ
せる方法として分散剤を吸着させる方法（特開昭63−22
4744号公報）があるが、この方法では微粉炭の搬送性に
ついては言及されていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では微粉炭吹き込みに使用できる石炭種が限
定されたり、ホッパーでの棚吊り・吹き抜け、配管の閉
塞が充分に解消されなかったり、制御の装置や設備など
にコストがかかるなどの問題点があり、実用上満足のい
く方法は提供されていない。

【０００８】更に、例えば現在の高炉の操業方法では、
吹き込み口から吹き込む微粉炭の量は50〜250kg ／銑鉄
１ｔ程度であるが、コストの面からは更に微粉炭の吹き
込み量を増やすことが望ましい。しかしながら、前記の
方法では微粉炭の搬送性が必ずしも充分でないため、微
粉炭の吹き込み量の大幅な向上は達成できない。

【０００９】従って、本発明の目的は、上記した従来方
法にあった問題点を解決し、微粉炭の搬送性を改良し、
石炭種の限定を取り除き、配管閉塞・ホッパーでの棚吊
りを防止し、安定した微粉炭多量吹き込みを可能とする
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の目的
を達成すべく鋭意研究した結果、極性基を有し、水に可
溶性の有機化合物を原炭の平均ＨＧＩが30以上の微粉炭
に添着させ、これを冶金炉や燃焼炉の吹き込み口におい
て乾燥した状態で吹き込むことにより、かかる微粉炭の
搬送性が飛躍的に向上することを見出し、本発明を完成
するに至った。

【００１１】すなわち本発明は、極性基を有し水に可溶
性の有機化合物からなり、原炭の平均ＨＧＩが30以上の
微粉炭に使用される微粉炭搬送性向上剤であり、且つ当
該搬送性向上剤が適用された微粉炭が冶金炉または燃焼
炉の吹き込み口において乾燥していることを特徴とする
微粉炭搬送性向上剤、及びかかる搬送性向上剤と微細な
微粉炭とからなる微粉炭を提供するものである。また、
本発明はかかる搬送性向上剤と微細な微粉炭を使用した
冶金炉又は燃焼炉の操業方法を提供するものである。

【００１２】ここで、「水に可溶性の有機化合物」と
は、当該有機化合物の２５℃における溶解度（飽和溶液
１００ｇ中に含まれる有機化合物の質量／ｇ）が０．１
以上である有機化合物を示す。好ましくは当該有機化合
物の２５℃における溶解度が１以上である有機化合物を
示し、特に好ましくは当該有機化合物の２５℃における
溶解度が１０以上である有機化合物を示す。当該溶解度
が０．１未満である有機化合物は、添加量に見合う効果
の向上が少なく、好ましくない。

【００１３】本発明の搬送性向上剤を用いた冶金炉或い
は燃焼炉の操業方法においては、冶金炉或いは燃焼炉の
吹き込み口から吹き込む微粉炭に対し、好ましくは0.01
重量％以上10重量％以下、より好ましくは搬送性向上効
果より0.05重量％以上５重量％以下の搬送性向上剤を微
粉炭に添加し、前記微粉炭の摩擦帯電量を低減し、当該
微粉炭を冶金炉或いは燃焼炉の吹き込み口から吹き込
む。この微粉炭に対する添加量は0.01重量％以上である
方が搬送性向上効果から好ましく、また10重量％を超え
て添加しても添加量に見合う効果の向上は認められず経
済的には不利となる。

【００１４】また、本発明の対象とする微粉炭は、原料
のＨＧＩが30以上であり、且つ本発明の微粉炭搬送性向
上剤の処理後に、冶金炉又は微粉炭の吹き込み口におい
て乾燥している微粉炭である。ここで、「乾燥した」と
はJIS M8812-1984で定義される空気中乾燥減量測定法に
よる水分量が0.1 重量％から10重量％までであることを
意味する。水分量の多い微粉炭は、冶金炉吹き込み用の
或いは燃焼炉用の燃料として不適当である。

【００１５】原炭の平均ＨＧＩが30以上の微粉炭は搬送
性が悪いが、本発明の搬送性向上剤を使用することによ
り、かかる微粉炭のスムースな輸送が可能となった。さ
らに本発明は、現在の技術では気体輸送が非常に困難と
されている原炭の平均ＨＧＩ50以上の微粉炭に対しても
効果がある。

【００１６】ここで、「ＨＧＩ」とは「Ｈａｒｄｇｒｏ
ｖｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｉｎｄｅｘ」（粉砕能指数）
の略であり、これはＡＳＴＭ Ｄ４０９で定義される石
炭の粉砕抵抗をあらわす指数である。

【００１７】本発明者らは検討の結果、前述したような
微粉炭の問題は、微粉炭間の帯電に起因することを解明
し、微粉炭の摩擦帯電量を低減することにより上記問題
点を解決することができることを見出し、また、微粉炭
間の摩擦帯電量の大小が微粉炭それ自体の流動性指数、
配管輸送特性と強く相関していることを見出した。

【００１８】すなわち、搬送性の悪い石炭は平均粒子径
くらいの大きさの微粉炭のまわりにより微細な石炭が多
く付着しており、搬送性の良い微粉炭はまわりにより微
細な石炭はほとんど付着していない。これらのより微細
な石炭が通常の微粉炭に強く付着することによって、 微粉炭の見かけの形状がいびつになる、 ある微粉炭に付着しているより微細な石炭が他の微
粉炭にも強く付着しあたかもバインダーのような役割を
果たす などの理由によって、微粉炭の流動性が悪くなる。これ
らのより微細な石炭と通常の微粉炭との間の力はクーロ
ン引力に起因していることを38μm 以上の微粉炭と38μ
m 以下の微粉炭間の摩擦帯電量をブローオフ法（通常ブ
ローオフ法は、粒径分布の異なる異種物質間、例えばト
ナーとキャリヤー、の摩擦帯電量を測定するのに用いら
れる）で測定することにより確かめることができた。ま
た、摩擦帯電量の減少量が〔原炭の平均ＨＧＩ〕×0.00
7 μＣ／ｇ以上であれば微粉炭は搬送性が向上すること
がわかった。この減少量は、本発明の有機化合物が微粉
炭に対して0.01重量％以上10重量％以下（乾燥炭換算）
付着されていることにより達成しやすい。更に、もとの
微粉炭の摩擦帯電量が 2.8μＣ／ｇより多い非常に搬送
性の悪い微粉炭の場合は、搬送性向上剤を添加すること
により、摩擦帯電量を2.8μＣ／ｇ以下にし搬送性を向
上させることができた。この摩擦帯電量は、本発明の有
機化合物が微粉炭に対して0.01重量％以上10重量％以下
（乾燥炭換算）付着されていることにより達成しやす
い。なお、本発明において、摩擦帯電量は後述の実施例
で詳細に記載した方法により測定した値をいう。

【００１９】微粉炭の搬送性の指標としては、後述の実
施例で詳細に記載した流動性指数と配管輸送テストの圧
力損失を用いた。流動性指数はホッパー等での排出特性
を、また圧力損失は気体輸送中の配管内での流動特性を
それぞれシミュレートすることができる。搬送性向上の
目安は流動性指数は３ポイント以上の向上、圧力損失は
３mmH₂O ／m 以上減少することが必要である。また、実
機で閉塞をおこすような非常に搬送性の悪い微粉炭に対
しては、流動性指数は40以上、圧力損失は16mmH₂O ／m
以下にするほうが好ましい。

【００２０】そこで、本発明者らは更に検討を進めた結
果、かかる微粉炭の摩擦帯電量を低減し、微粉炭の搬送
性を向上させる化合物として、極性基を有し水に可溶性
の有機化合物が好適であることを見い出した。

【００２１】ここで言う「極性基を有し水に可溶性の有
機化合物」とは、分子中に、カルボン酸、スルホン酸、
硫酸エステル、リン酸エステル、ホウ酸エステル、フェ
ノ−ル性水酸基、チオ−ル基またはその塩等のアニオン
基、１級アミン、２級アミン、３級アミンまたはその
塩、４級アンモニウム塩などのカチオン基、カルボベタ
イン、スルホベタイン、ホスホベタイン、アミンオキサ
イド等のベタイン基、ニトリル、アマイド等の含Ｎ官能
基等を少なくとも１つ以上有する１種または２種以上の
水に可溶性の有機化合物である。かかる有機化合物の分
子量は特に限定されるものではなく、分子量50から100
万以上のものが用いられる。

【００２２】好ましくは、カルボン酸、スルホン酸、硫
酸エステルまたはその塩等のアニオン基、１級アミン、
２級アミン、３級アミンまたはその塩、４級アンモニウ
ム塩などのカチオン基、カルボベタイン、スルホベタイ
ン、ホスホベタイン、アミンオキサイド等のベタイン基
を少なくとも１つ以上有する１種または２種以上の水に
可溶性の有機化合物である。特に好ましくは、アニオン
界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、低
級脂肪酸、低級脂肪酸塩から選ばれる１種または２種以
上の水に可溶性の有機化合物である。

【００２３】これらをそのまま或いは適当な濃度で溶媒
に溶解させ、液状にして用いると均一散布する上で好ま
しい。その場合の濃度は１重量％以上の方が溶媒を乾燥
する上で好都合である。溶媒は乾燥の扱い上、水が好ま
しい。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の搬送性向上剤は、原炭か
ら微粉炭への粉砕前、粉砕中、粉砕後、乾燥前、乾燥後
のどの時点に添加しても同様に効果を発揮するが、粉砕
前及び／又は粉砕中に添加する方が好ましい。本発明の
搬送性向上剤を粉砕前及び／又は粉砕中に添加する場合
には、粉砕時の石炭中の水分濃度が0.5 重量％以上30重
量％以下でかつ粉砕後の微粉炭の粒径106 μｍ以下の粒
子の割合が10重量％以上であれば効果を発現するが、特
に、粉砕時の石炭中の水分濃度が1.0 重量％以上30重量
％以下または／および粉砕後の微粉炭の粒径106 μｍ以
下の粒子の割合が40重量％以上である方が好ましい。粉
砕時の石炭中の水分濃度は、0.5 重量％以上である方が
搬送性向上効果から好ましく、また30重量％を越えても
向上効果からは問題ないが、本発明の搬送性向上剤が添
加される微粉炭は乾燥してから用いられるため水分濃度
が高いと乾燥に負荷がかかり経済的に不利になる。ま
た、粉砕後の微粉炭の粒径106 μｍ以下の粒子の割合が
10重量％以下の微粉炭の場合には、微粉炭の粒径106 μ
ｍ以下の粒子の割合が10重量％以上の微粉炭と比較し、
高い搬送性を持っているため、本発明の搬送性向上剤を
添加しても得られる効果はより小さい。

【００２５】本発明に用いられる搬送性向上剤として上
に例示された化合物の具体例を以下に示す。なお、これ
らの化合物のうち、本発明の微粉炭搬送性向上剤として
は、微粉炭に対して、0.3 重量％（乾燥炭換算）添加し
た時の当該微粉炭の摩擦帯電量の減少量が、（原炭の平
均ＨＧＩ）×0.007 μＣ／ｇ以上となるもの、又は、微
粉炭に対して、0.3 重量％（乾燥炭換算）添加した時の
当該微粉炭の摩擦帯電量が2.8 μＣ／ｇ以下となるもの
が好ましく、この両者を満たすものがより好ましい。

【００２６】（Ａ）陰イオン界面活性剤、陽イオン界面
活性剤、両性界面活性剤としては、例えば以下のものが
挙げられる。

【００２７】

【化１】

【００２８】２．ポリオキシアルキレンアルキルエ−テ
ル酢酸塩 R₁O[C(R₂)₂C(R₂)₂O]_nCH₂COOM 〔R₁：芳香族化合物を置換基として含み得るC₆〜C₂₀ の
直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル基、R₂：Ｈ及
び／又はC₁〜C₃のアルキル基、M ：H ，Na，K ，NH₄ ，
有機アミン塩等、n ＝１〜40〕 ３．脂肪酸アルカノールアマイドポリオキシアルキレン
エ−テル酢酸塩 ４．ト−ル油脂肪酸塩又はロジン酸塩 ５．アルケニルコハク酸塩 ６．アシル化ペプチド ＲＣＯ（ＮＨＲ’ＣＯ）_ｎＯＭ 〔 Ｒ，Ｒ’：C₆〜C₂₀、 M：H ，Na，K ，NH₄，有機ア
ミン塩など、n：１〜40〕 ７．リグニンスルホン酸塩 リグニンスルホン酸ナトリウム塩、カルシウム塩、カリ
ウム塩、アンモニウム塩、アルカノ−ルアミン塩

【００２９】

【化２】

【００３０】〔R₁：C₁〜C₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル
基，R₂：C₁〜C₆の直鎖又は分岐のアルキル基、M ：H ，
Na，K ，NH₄ ，有機アミン塩等〕 ９．ベンゼンスルホン酸塩 10．アルキルジフェニルエ−テルスルホン酸塩 11．石油スルホン酸塩 単環又は多環の環状脂肪族或いは芳香族炭化水素のスル
ホン化物のアルカリ金属塩、アンモニウム塩 12．クレオソ−ト油のスルホン化物中和塩

【００３１】

【化３】

【００３２】

【化４】

【００３３】16．アシル化イセチオン酸塩 17．αオレフィンスルホン酸塩（アルケニルスルホン酸
塩とヒドロキシアルカンスルホン酸塩の混合物） ・アルケニルスルホン酸塩 R-CH=CH-(CH₂)_n-SO₃M 〔R ：C₈〜C₂₄ の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケ
ニル基 、 M：H, Na,K ，NH₄ ，有機アミン塩等〕

【００３４】

【化５】

【００３５】

【化６】

【００３６】19．パラフィンスルホン酸塩 20．硫酸化油 ロ−ト油（低度硫酸化ヒマシ油）、低度硫酸化オリ−ブ
油、硫酸化牛脂、硫酸化落花生油 21．ポリオキシアルキレンアルキルエ−テル硫酸塩 ・高級アルコ−ルアルキレンオキシド付加物の硫酸エス
テル塩 R₁O[C(R₂)₂C(R₂)₂O]_nSO₃M 〔R₁：C₆〜C₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケ
ニル基、R₂：H 及び／又はC₁〜C₃のアルキル基、M ：H
，Na，K ，NH₄ ，有機アミン塩等、n ＝１〜40〕

【００３７】

【化７】

【００３８】〔R₁：C₁〜C₂₀ 、好ましくはC₆〜C₂₀ の直
鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル基、R₂：H 及び
／又はC₁〜C₃のアルキル基、R₃：C₆〜C₂₀ の直鎖又は分
岐のアルキル基又はアルケニル基、M ：H, Na, K, NH₄,
有機アミン塩等、n ＝１〜40〕

【００３９】

【化８】

【００４０】

【化９】

【００４１】

【化１０】

【００４２】25．脂肪酸アルカノ−ルアマイド又はその
アルキレンオキシド付加物の硫酸エステル塩 RCONHCH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_nSO₃M 〔R₁：C₆〜C₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケ
ニル基、M ：H ，Na，K ，NH₄ ，有機アミン塩等、n ＝
１〜40〕 26．ポリエチレングリコ−ル又はポリプロピレングリコ
−ルの硫酸エステル塩

【００４３】

【化１１】

【００４４】

【化１２】

【００４５】29．下記(1) , (2) から得られる分子量10
00から1000000 の（共）重合体 (1)α，β―不飽和カルボン酸又はその塩、重合性芳香
族スルホン酸モノマー又はその塩及びスルホン酸基含有
ビニル系モノマー又はその塩等のアニオン性モノマー (2)不飽和カルボン酸エステル、不飽和カルボン酸アミ
ド、不飽和芳香族モノマー、ビニル系モノマー等の非イ
オン性モノマー （イ）(1) から選ばれる１種又は２種以上の重合体又は
共重合体 （ロ）(1) から選ばれる１種又は２種以上及び(2) から
選ばれる１種又は２種以上の共重合物 (1) で好ましいモノマーとしては、アクリル酸、メタク
リル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル
酸又はこれらのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、ビ
ニルスルホン酸、スルホアルキルアクリレート、スルホ
アルキルメタクリレート、２−アクリルアミド−２−メ
チルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ヒドロ
キシスチレンスルホン酸、アルキルスチレンスルホン
酸、ビニルナフタレンスルホン酸又はこれらのアルカリ
金属塩、又はアンモニウム塩等が挙げられる。また、
(2) で好ましいモノマーとしては、アクリロニトリル、
アクリルアミド、メタクリルアミド、ポリアルキレング
リコールアクリレート、ポリオールのアクリル酸エステ
ル、ポリアルキレングリコールメタクリレート、ポリオ
ールのメタクリル酸エステルビニルピロリドン、スチレ
ン、アルキルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタ
レン及び炭素数２〜２０の脂肪族オレフィン等が挙げら
れる。

【００４６】30．ナフタレンスルホン酸又はその塩、メ
ラミンスルホン酸又はその塩、フェノールスルホン酸又
はその塩、リグニンスルホン酸又はその塩から選ばれる
１種又は２種以上の化合物と、脂肪族アルデヒドの平均
分子量1000〜1000000 の縮合物。塩としてはアルカリ金
属塩、アンモニウム塩などが挙げられる。

【００４７】31．カルボキシメチルセルロ−ス、キサン
タンガム等のアニオン性多糖類 式なし 32．加水分解コラ−ゲン、ゼラチンなどの両性高分子

【００４８】

【化１３】

【００４９】〔R₁：エステル(-COO-,-OCO-) 、アマイド
(-NHCO-,-CONH-) 、エ−テル(-O-)等の官能基を含み得
るC₁からC₂₀ 、好ましくはC₆からC₂₀ の直鎖又は分岐の
アルキル基又はアルケニル基、R₂、R₃：エステル(-COO
-,-OCO-) 、アマイド(-NHCO-,-CONH-) 、エ−テル(-O-)
等の官能基を含み得るC₁からC₂₀ の直鎖又は分岐のア
ルキル基、アルケニル基又はヒドロキシアルキル基、X
：無機塩、有機塩〕

【００５０】

【化１４】

【００５１】〔R₁：エステル(-COO-,-OCO-) 、アマイド
(-NHCO-,-CONH-) 、エ−テル(-O-)等の官能基を含み得
るC₆からC₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニ
ル基、R₂：エステル(-COO-,-OCO-) 、アマイド(-NHCO-,
-CONH-) 、エ−テル(-O-) 等の官能基を含み得るC₁から
C₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル基、アルケニル基又はヒ
ドロキシアルキル基、R₃：C₁からC₃の直鎖又は分岐のア
ルキル基、X：無機塩、有機塩〕 35．脂肪族アミンのポリオキシアルキレン付加物

【００５２】

【化１５】

【００５３】

【化１６】

【００５４】40．脂肪族アミンオキシド 41. 次の一般式（Ｉ）〜（IX）で表される含窒素単量体
もしくはその塩の単独重合体又はこれらの二種以上の共
重合化合物。

【００５５】

【化１７】

【００５６】

【化１８】

【００５７】

【化１９】

【００５８】これらの単量体の具体例としては次のもの
が挙げられる。即ち、（Ｉ）式の例としては３−メタク
リロキシ−２−ヒドロキシプロピルジメチルアミン、３
−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルエチルメチ
ルアミン、３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピ
ルジエチルアミン、３−メタクリロキシ−２−ヒドロキ
シプロピルジプロピルアミン等が；（II）式の例として
は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチレンキャップドエチレ
ングリコールメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ
プロピレンキャップドエチレングリコールメタクリレー
ト、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチレンキャップドジエチ
レングリコールメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミ
ノエチレンキャップドジエチレングリコールメタクリレ
ート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピレンキャップドジ
エチレングリコールメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチル
アミノメチレンキャップドエチレングリコールメタクリ
レート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチレンキャップドエ
チレングリコールメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルア
ミノプロピレンキャップドエチレングリコールメタクリ
レート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノメチレンキャップドジ
エチレングリコールメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチル
アミノエチレンキャップドジエチレングリコールメタク
リレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピレンキャップ
ドジエチレングリコールメタクリレート等が；（III)式
の例としてはＮ−２−ヒドロキシメチル−２−α−メチ
ルビニルイミダゾール、Ｎ−２−ヒドロキシエチル−２
−α−メチルビニルイミダゾール、Ｎ−２−ヒドロキシ
プロピル−２−α−メチルビニルイミダゾール等が；
（IV）の式の例としてはＮ，Ｎ−ジメチルメチレンイミ
ンメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンイミ
ンメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルジメチレンイ
ミンメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルジエチレン
イミンメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルメチレン
イミンメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレン
イミンメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルジメチレ
ンイミンメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルジエチ
レンイミンメタアクリルアミド等が；（Ｖ）式の例とし
てはＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，
Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルア
ミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプ
ロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピ
ルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルメ
タクリルアミド等が；（VI）式の例としてはＮ，Ｎ−ジ
メチルアミノエチルエチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ
メチルエチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルプロペ
ン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノメチルプロペン等が；（VI
I)式の例としてはビニルピリジン等が；（VIII) 式の例
としてはビニルピペリジン、ビニル−Ｎ−メチルピペリ
ジン等が；（IX）式の例としては、ビニルベンジルアミ
ン、ビニル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン等が挙げ
られる。

【００５９】42．ジアリル４級アンモニウム重合体、ジ
アリル４級アンモニウム塩とアクリルアミドとの共重合
体、ジアリル４級アンモニウム塩とアクリル酸との共重
合体、ジアリル４級アンモニウム塩／アクリル酸／アク
リルアミドとの共重合体等のジアリル４級アンモニウム
塩の（共）重合体 43．４級ポリビニルピロリドン誘導体 44．アルキレンイミンの開環重合体などのポリアミン化
合物、又はその塩、その第４級アンモニウム塩、そのア
ルキレンオキシド付加物もしくはこれらの誘導体。 この具体例としては、例えばその繰り返し単位が次の一
般式（Ｘ）で表わされ、平均分子量が1,000 〜1,000,00
0 のものが挙げられる。

【００６０】

【化２０】

【００６１】45．脂肪族ジカルボン酸とポリエチレンポ
リアミン、もしくはジポリオキシエチレンアルキルアミ
ンとの縮重合物、その塩又はその第四級アンモニウム
塩、具体的には、例えばそれらの繰り返し単位が一般式
（XI）で表されるポリエチレンポリアミンと脂肪族ジカ
ルボン酸との縮重合物又は一般式 (XII)で表わされるジ
ポリオキシエチレンアルキルアミンと脂肪族ジカルボン
酸との縮重合物で、分子量が 1,000〜1,000,000 のもの
が挙げられる。

【００６２】

【化２１】

【００６３】46. ジハロアルカン−ポリアルキレンポリ
アミン縮重合物、その塩又はその第四級アンモニウム塩 具体例として、1,2 −ジクロルエタン、1,2 −ジブロム
エタン、1,3 −ジクロルプロパン等のジハロアルカン
と、分子内に２個もしくはそれ以上の３級アミノ基を有
するポリアルキレンポリアミンとの縮重合物の第四級ア
ンモニウム塩であり、その平均分子量が1,000 〜1,000,
000 のものが挙げられる。ここで用いられるポリアルキ
レンポリアミンとしては、例えばテトラメチルエチレン
ジアミン、テトラメチルプロピレンジアミン、ペンタメ
チルジエチレントリアミン、ヘキサメチレンテトラミ
ン、トリエチレンジアミン等が挙げられる。

【００６４】47. エピハロヒドリン−アミン縮重合物、
その塩又はその第四級アンモニウム塩 具体例としては繰り返し単位が次の一般式(XIII)式で表
され、平均分子量が1,000 〜1,000,000 のものが挙げら
れる。

【００６５】

【化２２】

【００６６】48．キトサンの塩，デンプン，セルロ−
ス，グアガムなどの多糖類のカチオン変性物

【００６７】

【化２３】

【００６８】〔R₁：エステル(-COO-,-OCO-) 、アマイド
(-NHCO-,-CONH-) 、エーテル(-O-)などの官能基を含み
得るC₆〜C₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニ
ル基、R₂，R₃：C₁〜C₃のアルキル基、n ＝１〜３、M ：
H, Na, K, NH₄,有機アミン塩等〕 50．アルキルアミノカルボン酸 ＲＮＨ（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ 〔Ｒ ：エステル(-COO-,-OCO-) 、アマイド(-NHCO-,-C
ONH-) 、エ−テル(-O-)等の官能基を含み得るC₆からC
₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル基、n
＝１から３、M ：H ，Na，K ，NH₄ ，有機アミン塩等〕

【００６９】

【化２４】

【００７０】〔R ：エステル(-COO-,-OCO-) 、アマイド
(-NHCO-,-CONH-) 、エーテル(-O-)などの官能基を含み
得るC₆〜C₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニ
ル基〕 52．レシチン及びその誘導体 53. アルキルジフェニルスルホン酸塩 54. ナフテン酸塩 55. ナフテニル・アルコール・硫酸エステル塩 56. ナフタレンスルホン酸塩

【００７１】

【化２５】

【００７２】〔R₁：C₆〜C₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル
基又はアルケニル基、R₂：C₆〜C₂₀の直鎖又は分岐のア
ルキレン基又はアルケニレン基、R₃：H 又はC₁〜C₄の直
鎖もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基、M
：H, Na, K, NH₄,有機アミン塩等〕

【００７３】

【化２６】

【００７４】〔R₁：C₆〜C₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル
基又はアルケニル基、R₂：C₆〜C₂₀の直鎖又は分岐のア
ルキレン基又はアルケニレン基、R₃：H 又はC₁〜C₄の直
鎖もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基、M
：H, Na, K, NH₄,有機アミン塩等〕

【００７５】

【化２７】

【００７６】〔R ：C₆〜C₂₀ の直鎖又は分岐のアルキル
基又はアルケニル基、M ：H, Na, K, NH₄,有機アミン塩
等〕 これらの界面活性剤の中でも特に、４、７〜14、29、3
0、41〜48、54、56のものが搬送性向上効果がより優れ
ている。

【００７７】（Ｂ）低級脂肪酸としては、炭素数１〜８
の１価又は２価の脂肪酸が挙げられ、具体的には、蟻
酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク
酸、アジピン酸、マレイン酸、カプロン酸等が挙げられ
る。また、低級脂肪酸塩としては、蟻酸、酢酸、プロピ
オン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、
マレイン酸、カプロン酸等のナトリウム、カリウム、ア
ンモニウム塩などが挙げられる。

【００７８】本発明の対象となる冶金炉、燃焼炉として
は、微粉炭を燃料及び／又は還元剤として使用する炉
（高炉、キュポラ、ロータリーキルン、溶融還元炉、冷
鉄源溶解炉、ボイラー等）や、微粉炭を使用する乾留装
置（例えば流動層乾留炉、ガス改質炉等）等である。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、微粉炭の摩擦帯電量を
低減することにより、原炭の平均ＨＧＩが30以上の微粉
炭の搬送性が改良され、かかる微粉炭の多量輸送が達成
できる。また、搬送性の良くない石炭に本発明の搬送性
向上剤を添加することにより、搬送性を改良でき、多量
輸送できるため、微粉炭吹き込みに使用することができ
る石炭種が拡大できる。

【００８０】同時に、本発明の搬送性向上剤により処理
された吹き込み口から吹き込むべき微粉炭は流動性の良
い状態が実現されているので、ホッパー内での棚吊りも
防止でき、更に、ホッパーからの切り出し量の時間的変
化や分配量の偏差も大きく緩和できる。

【００８１】

【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００８２】実施例１〜188 及び比較例１〜33 〔１〕原炭の粉砕および評価用微粉炭の調整 原炭の粉砕および搬送性向上剤の添加は以下の手順で行
った。 （Ｉ）粉砕前に添加 １．表に示す原炭を水分濃度０．１重量％になるように
乾燥する。 ２．乾燥した原炭を所定量サンプリングする。 ３．設定した添加剤濃度（乾燥炭換算）になるように搬
送性向上剤を添加する。 ４．設定した粉砕時水分になるように必要ならば水を添
加する（このとき添加剤が水溶液のであればその分の水
分は差し引く）。 ５．必要であれば設定した粉砕時水分濃度になるまで乾
燥する。 ６．１０６μｍ以下の微粉炭の割合が設定値になるよう
に粉砕する。このときの粉砕機は、小型粉砕機ＳＣＭ−
４０Ａ（石崎電気製）。 ７．微粉炭の水分が０．５重量％になるように乾燥また
は加湿する。 （II）粉砕後に添加 １．表に示す原炭を水分濃度０．１重量％になるように
乾燥する。 ２．乾燥した原炭を所定量サンプリングする。 ３．設定した粉砕時水分になるように必要ならば水を添
加する（このとき添加剤が水溶液のであればその分の水
分は差し引く）。 ４．必要であれば設定した粉砕時水分濃度になるまで乾
燥する。 ５．１０６μｍ以下の微粉炭の割合が設定値になるよう
に粉砕する。このときの粉砕機は、小型粉砕機ＳＣＭ−
４０Ａ（石崎電気製）。 ６．設定した添加剤濃度（乾燥炭換算）になるように搬
送性向上剤を添加する。 ７．ポリビン中で手振りで均一になるように微粉炭と添
加剤を混合する。 ８．微粉炭の水分が０．５重量％になるように乾燥また
は加湿する。

【００８３】ここで粉砕後の微粉炭の粒径106 μｍ以下
の粒子の割合は以下の式で定義する。

【００８４】

【数１】

【００８５】ふるいはJIS Z 8801で定義されている目開
き106 μｍ、ワイヤー径75μｍの工業用ふるい（イイダ
工業株式会社製）を、振動機はミクロ型電磁振動ふるい
器Ｍ−２型（筒井理化学器機株式会社製）を振動強度８
（振動調節目盛）・振動時間２時間で用いた。

【００８６】〔２〕微粉炭の評価 このようにして得た微粉炭の流動性指数、配管輸送特
性、摩擦帯電量に対する添加剤の効果を以下の方法で調
べた。なお、表中には流動性指数、配管輸送特性、摩擦
帯電量が、搬送性向上剤を添加しない比較例に対してど
の程度増加、あるいは減少したかも併せて示した。即
ち、それぞれの比較例を基準とし、搬送性向上剤を添加
することにより流動性指数がどの程度向上し、配管圧力
損失あるいは摩擦帯電量がどの程度どの程度減少したか
を示した。

【００８７】＜摩擦帯電量測定方法＞粉砕を行った微粉
炭の摩擦帯電量は、図１に示すようなブローオフ測定装
置で測定する。図１において、１は圧縮ガス、２はノズ
ル、３はファラデーゲージ、４は目の開き38μm のメッ
シュ、５はダストホール、６は電位計を示す。かかるブ
ローオフ装置は、通常、粒径差のある異種物質間の摩擦
帯電量を測定するのに用いられる（例えばトナーとキャ
リヤー）が、本発明においては、メッシュに目開き38μ
ｍのメッシュを使用し、その上に 0.1〜0.3 ｇの微粉炭
を乗せ、そこに圧縮ガス（例えば空気）を0.6kgf／cm²
の圧力で吹き付け、38μｍ以下の微粉炭をダストホール
に飛ばし除去することにより、38μｍ以下の微粉炭の摩
擦帯電量を測定する。

【００８８】＜流動性指数測定方法＞流動性指数とは粉
体の流動性を評価するための指数であり、粉体の４つの
因子（安息角、圧縮度、スパチュラ角、凝集度）を指数
化し、その各指数の総和から求めるものである。各因子
の測定方法および指数については、その詳細が「粉体工
学便覧」（粉体工学会編、1987年日刊工業発行）の 151
〜152 頁に記載されている。なお、各因子の測定方法を
以下に記載する。 １．安息角：粉体を標準ふるい（25mesh）に通し、さら
に漏斗を介して直径８mmの円板上に注入し、形成された
堆積層の傾斜角を測定する。 ２．圧縮度：粉体を充填するための円筒容器（容積100c
m³）を用いて、疎充填の状態のかさ密度ρ_s （ｇ／c
m³ ）とタッピングを一定回数（180 回）行った後の密
充填密度ρ_c （ｇ／cm³ ）とから圧縮度ψ（％）を次式
により求める。 ψ＝（ρ_c−ρ_s）×１００／ρ_c （％） ３．スパチュラ角：堆積した粉体中に一定幅（22mm）の
スパチュラ（へら）を差し込み、これを持ち上げて上に
載った粉体の傾斜角を測定する。次にスパチュラに軽い
衝撃を与え、再びこの角度を測定し、この二つの平均値
をスパチュラ角とする。 ４．凝集度：３種類の目開きの異なるふるい（各ふるい
は上段より60, 100, 200mesh）を重ね、最上段に粉体を
２ｇ載せ、次にこれらを同時に振動させ、振動停止後に
各ふるいに残った量を秤量して、（上段ふるいの粉体の
量／２ｇ）×100 、（中段ふるいの粉体の量／２ｇ）×
100 ×３／５、及び（下段ふるいの粉体の量／２ｇ）×
100 ×１／５の三つの計算値を合計することにより求め
る。なお、本発明で用いるような微粉炭の場合は、各ふ
るいに残る微粉炭の量に差がなく、凝集度の算出が困難
なため、本発明においては、安息角、圧縮度、スパチュ
ラ角の３つの合計点から流動性指数の評価を行なった。

【００８９】＜配管輸送特性測定方法＞「ＣＡＭＰ−Ｉ
ＳＩＪ Ｖｏｌ．６」（1993）の91頁で詳細に説明され
ている方法に準じ、図２の装置で圧力損失を測定するこ
とにより配管輸送特性を評価した。図２中、７は微粉
炭、８はテーブルフィーダー、９は流量計、10は管径1
2.7mmの水平管、11はサイクロンを意味する。本装置
は、粉体フィーダ８より排出される微粉炭７を、搬送ガ
スにより気体輸送し圧力測定孔（Ｐ₁ ，Ｐ₂ ）間での圧
力損失を測定するものである。実験条件は以下の条件で
行った。 微粉炭供給量 0.8 kg／min 搬送ガス 窒素（N₂） 搬送ガス量 ４Ｎｍ³ ／ｈ（67リットル／min ） 輸送時間 ６分間 評価は次の項目である。 １．圧力損失 圧力計Ｐ₁ ，Ｐ₂ では500Hz でデータのサンプリングを
行っている。圧力損失は、輸送時間中（６分間）のＰ₁
−Ｐ₂の全平均で与えられる。

【００９０】

【数２】

【００９１】微粉炭の種類と搬送性向上剤の種類を表１
（表１には結果も示す）〜表20、表23、表24に示す。な
お、表中のEOは酸化エチレンを表す。

【００９２】

【表１】

【００９３】

【表２】

【００９４】

【表３】

【００９５】

【表４】

【００９６】

【表５】

【００９７】

【表６】

【００９８】

【表７】

【００９９】

【表８】

【０１００】

【表９】

【０１０１】

【表１０】

【０１０２】

【表１１】

【０１０３】

【表１２】

【０１０４】

【表１３】

【０１０５】

【表１４】

【０１０６】

【表１５】

【０１０７】

【表１６】

【０１０８】

【表１７】

【０１０９】

【表１８】

【０１１０】

【表１９】

【０１１１】

【表２０】

【０１１２】また、下記の化合物を用いて、上記と同様
の評価を行なった。微粉炭の種類と搬送性向上剤の種類
を表21〜22に示す。

【０１１３】（Ａ）ジエチルアミノメチルメタクリレー
トの重合物のリン酸塩（Mw＝１万） （Ｂ−１）ジエチルアミノエチルメタクリレートの硼酸
塩／ビニルピロリドン／アクリル酸ソーダ＝５／４／１
（モル比で示す。以下同じ）である共重合物（Mw＝20
万） （Ｂ−２） 〃 （Mw＝５万） （Ｂ−３） 〃 （Mw＝5000） （Ｂ−４） 〃 （Mw＝1500） （Ｃ）ジエチルアミノエチルメタクリレートのリン酸塩
／メタクリル酸ソーダ＝４／５の共重合物（Mw＝２万） （Ｄ）エチレンイミンのリン酸塩の開環重合物（Mw＝10
万） （Ｅ）ジメチルアミノエチルメタクリレートのエチル亜
ホスフィン酸塩／アクリル酸ソーダ＝３／１の共重合物
（Mw＝30万） （Ｆ）ジメチルアミノエチルメタクリレートのエチルホ
スホン酸塩／２−アクリルアミノ−２−メチルプロパン
スルホン酸ソーダ＝４／１の共重合物（Mw＝10万） （Ｇ）ビニルピリジンのリン酸塩／ビニルピロリドン／
アクリル酸ソーダ＝６／３／１の共重合物（Mw＝45万） （Ｈ）ジエチレントリアミンのチオリン酸塩とダイマー
酸の重縮合物（Mw＝80万） （Ｉ）ジエチルアミノエチルメタクリルアミドのリン酸
塩／アクリル酸ソーダ／ビニルスルホン酸ソーダ＝３／
１／１の共重合物（Ｍｗ＝40万） （Ｊ）ビニルピリジンのジメチルホスフィン酸による第
４級アンモニウム塩／ビニルピロリドン／アクリル酸ソ
ーダ＝６／３／１の共重合物（Mw＝45万） （Ｋ）上記（Ｉ）のジエチルアミノエチルメタクリルア
ミドのリン酸塩を硼酸塩としたもの （Ｌ）カチオン化セルロースの第４級アンモニウム塩
（Mw＝ 100万） （Ｍ）1,2 −ジクロルエタンとヘキサメチレンテトラミ
ンのリン酸塩の重縮合物（Mw＝５万） （Ｎ）ジエチレントリアミンのエチルホスフィン酸塩と
ダイマー酸の重縮合物（Mw＝80万） （Ｏ）エピクロルヒドリンのトリメチルアミン第４級ア
ンモニウム化合物の亜リン酸塩の開環重合物（Mw＝10
万） （Ｐ）テトラメチルプロピレンジアミンのジエチルホス
ホン酸による第４級アンモニウム塩の重縮合物（Mw＝10
万） （Ｑ）上記（Ｇ）のビニルピリジンのリン酸塩を硫酸塩
としたもの （Ｒ）上記（Ｈ）のジエチレントリアミンのチオリン酸
塩を硝酸塩としたもの （Ｓ）上記（Ｆ）のジメチルアミノエチルメタクリレー
トのエチルホスホン酸塩を塩酸塩としたもの （Ｔ）上記（Ｅ）のジメチルアミノエチルメタクリレー
トのエチル亜ホスフィン酸塩をグリコール酸塩としたも
の （Ｕ）上記（Ｄ）のエチレンイミンのリン酸塩を酢酸塩
としたもの （Ｖ）ビニルピリジンのジメチル硫酸による第４級アン
モニウム塩／ビニルピロリドン／アクリル酸ソーダ＝６
／３／１の共重合物（Mw＝45万） （Ｙ）Ｎ−１ジメチルスルホエチルアクリルアミドの単
独重合体のＮａ塩（Mw＝７万） （Ｚ）Ｎ−１ジメチルスルホエチルアクリルアミドのＮ
ａ塩／ジメチルアミノエチルメタクリレートのリン酸塩
＝１／１の共重合物（Mw＝２万） （ＡＡ）ポリエチレンイミドのホスホン酸塩（Mw＝６
万）／ジメチルアミノエチルメタクリレートのエチルホ
スフィン酸塩＝１／１（Mw＝６万）の混合物 （ＢＢ）３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル
トリメチルアンモニウムのリン酸塩／ジメチルアミノエ
チルメタクリレートのエチルホスフィン酸塩＝２／１の
共重合物（Mw＝５万） （ＣＣ）メタクリルジメチルアミノエチルエトキシレー
トのホスホン酸塩（Mw＝８万）／ポリエチレンイミン
（Mw＝８万）＝１／１の混合物 （ＤＤ）カチオン化澱粉の第四級アンモニウム塩

【０１１４】

【表２１】

【０１１５】

【表２２】

【０１１６】更に、実施例167 〜188 で用いた化合物を
下記表23〜24に示す。

【０１１７】

【表２３】

【０１１８】

【表２４】

【０１１９】なお、表１〜24中において、「106 μｍ以
下（％）」は粉砕後の微粉炭中の粒径106 μｍ以下の粒
子の割合を示す。また、比較例31〜33では微粉炭搬送性
向上剤は、溶媒としてｎ−ヘキサンを用いた。それ以外
の比較例と全ての実施例では溶媒として水を用いた。上
記の評価結果を表25〜36に示す。

【０１２０】

【表２５】

【０１２１】

【表２６】

【０１２２】

【表２７】

【０１２３】

【表２８】

【０１２４】

【表２９】

【０１２５】

【表３０】

【０１２６】

【表３１】

【０１２７】

【表３２】

【０１２８】

【表３３】

【０１２９】

【表３４】

【０１３０】

【表３５】

【０１３１】

【表３６】

【０１３２】表25〜36において、「減少量」は、直前の
比較例の対応する搬送性向上剤を添加していない微粉炭
の結果と比較した数値である。また、比較例10〜13及び
実施例１〜８の結果から、各種搬送性向上剤を用いた場
合の原炭の平均ＨＧＩと摩擦帯電量の関係を示すチャー
トを作成し、これを図９に示した。

【０１３３】実施例189 高炉微粉炭吹込装置への適用例を以下に示す。 条 件 微粉炭吹込量： 40 t／Hr 搬送性向上剤：β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮
合物（Mw＝１万） 添加量：０又は0.3 wt％ 微粉炭：粒径106 μｍ以下の粒子の割合95％ 水 分…1.5 ％ 原炭の平均ＨＧＩ…45，55，70 本実施例で用いた高炉微粉炭吹込装置の概略図を図３に
示す。図３において、12は高炉、13は吹込口、14は吹込
配管、15は分配タンク、16はバルブ、17は均圧タンク、
18はバルブ、19は微粉炭貯蔵タンク、20は石炭粉砕機、
21は添加剤噴霧ノズル、22は石炭搬送ベルトコンベア、
23は石炭受入ホッパ、24は空気・窒素圧縮機を意味す
る。

【０１３４】石炭は、受け入れホッパ23に投入されコン
ベア22により粉砕機20へ供給される。その途中において
ノズル21より搬送性向上剤を噴霧添加する。粉砕機20で
石炭は上記の粒径の微粉炭に粉砕され、貯蔵タンク19へ
送られる。まず、均圧タンク17の内圧が大気圧と等しい
状態でバルブ18が開き、貯蔵タンク19より規定量の微粉
炭が均圧タンク17へ供給される。次に均圧タンク17の内
圧を分配タンク15と同じ内圧になるまで加圧する。タン
ク15と17の内圧が等しい状態で、バルブ16が開き微粉炭
が重力落下する。微粉炭は分配タンク15から吹込口13へ
吹込配管14を介し、圧縮機24より供給される吹込空気に
よって気体輸送され、吹込口13より高炉12内へ吹き込ま
れる。

【０１３５】＜搬送性向上剤添加の効果＞上記の条件で
微粉炭の搬送を行ったときの、搬送性向上剤添加の有無
によるタンク移送時間（タンク17からタンク15へ微粉炭
を移送するのに要する時間）と配管圧損（吹込配管14で
の圧力損失、即ちタンク15と高炉12との差圧）の変化を
評価した。その結果を図４，５及び６に示す。図４，５
中、（イ）は搬送性向上剤無添加の場合、（ロ）は搬送
性向上剤を添加した場合を意味し、また図６中、Ａは設
備上限の値を意味する。

【０１３６】平均ＨＧＩが45の原炭使用時は、図４，図
５にみられるように配管圧損およびタンク移送時間が低
減され、同一装置での微粉炭吹込量の増加が可能になっ
た。また、同一吹込能力を得るためにより簡便な装置で
済むようになった。なお、図４，５はいずれも搬送性向
上剤を添加しない場合を１とする相対評価である。

【０１３７】また、原炭の平均ＨＧＩを45，55，70と変
更した場合の配管圧損の変化を図６に示す。搬送性向上
剤添加により高ＨＧＩ石炭使用でも配管圧損が設備上限
以下となり、使用石炭の炭種拡大が可能になり安価な石
炭を使用出来る。なお、図６は平均ＨＧＩが45の微粉炭
に搬送性向上剤を添加しない場合を１とする相対評価で
ある。

【０１３８】実施例190 微粉炭焚きボイラーへの適用例を以下に示す。 添加剤：β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物
（Mw＝１万） 添加量：０又は 0.3wt％ 微粉炭：粒径106 μｍ以下の粒子の割合95％ 水 分…1.5 ％ 原炭の平均ＨＧＩ…45，55，65，７５ 本実施例で用いた微粉炭焚きボイラーの概略図を図７に
示す。図７において、２５はボイラ燃焼室、26はバーナ
ー、27は吹き込み配管、28は微粉炭貯蔵タンク、29は石
炭粉砕機、30は添加剤噴霧ノズル、31は石炭搬送ベルト
コンベア、32は石炭受入ホッパ、33は空気・窒素圧縮機
を意味する。

【０１３９】石炭は、受け入れホッパ33に投入されコン
ベア31により粉砕機29へ供給される。その途中において
ノズル30より搬送性向上剤を噴霧添加する。粉砕機29で
石炭は上記の粒径の微粉炭に粉砕され、貯蔵タンク28へ
送られる。次いで圧縮機33より供給される吹込空気によ
って気流搬送され、バーナー26に供給され燃焼される。

【０１４０】＜搬送性向上剤添加の効果＞上記の条件で
微粉炭の搬送を行ったときの、搬送性向上剤添加の有無
による配管圧損（吹込配管27での圧力損失、即ちタンク
28とバーナー26との差圧）の変化を評価した。その結果
を図８に示すが、図８中、Ａは設備上限の値を意味し、
×は配管閉塞が起こったことを意味する。なお、図８は
原炭の平均ＨＧＩが45の微粉炭に搬送性向上剤を添加し
ない場合を１とする相対評価である。

【０１４１】原炭の平均ＨＧＩを45，55，65， 75 と変
更した場合、搬送性向上剤添加により高ＨＧＩ石炭使用
でも配管圧損が設備上限以下となり、使用石炭の炭種拡
大ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】摩擦帯電量の測定に用いる装置の概略図

【図２】配管輸送特性の測定に用いる装置の概略図

【図３】実施例189 で用いた実機高炉微粉炭吹込装置の
概略図

【図４】実施例189 における移送時間の結果を示すチャ
ート

【図５】実施例189 における配管圧損の結果を示すチャ
ート

【図６】実施例189 における配管圧損の結果を示すチャ
ート

【図７】実施例190 で用いた微粉炭焚きボイラーの概略
図

【図８】実施例190 における配管圧損の結果を示すチャ
ート

【図９】各種搬送性向上剤を用いた場合の原炭の平均Ｈ
ＧＩと摩擦帯電量の関係を示すチャート

【符号の説明】

１：圧縮ガス ２：ノズル ３：ファラデーゲージ ４：メッシュ ５：ダストホール ６：電位計 ７：微粉炭 ８：テーブルフィーダー ９：流量計 10：水平管 11：サイクロン 12：高炉 25：ボイラ燃焼室 26：バーナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 吉雄 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 上條 綱雄 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 宮本 健一 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 (72)発明者 的場 隆志 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 (72)発明者 大橋 秀巳 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 (72)発明者 市本 武彦 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極性基を有し水に可溶性の有機化合物か
   らなり、原炭の平均ＨＧＩが30以上の微粉炭に使用され
   る微粉炭搬送性向上剤であり、且つ当該搬送性向上剤が
   適用された微粉炭が冶金炉または燃焼炉の吹き込み口に
   おいて乾燥していることを特徴とする微粉炭搬送性向上
   剤。
2. 【請求項２】 前記微粉炭に対して、0.3 重量％（乾燥
   炭換算）添加した時の当該微粉炭の摩擦帯電量の減少量
   が、（原炭の平均ＨＧＩ）×0.007 μＣ／ｇ以上である
   請求項１記載の微粉炭搬送性向上剤。
3. 【請求項３】 前記微粉炭に対して、0.3 重量％（乾燥
   炭換算）添加した時の当該微粉炭の摩擦帯電量が2.8 μ
   Ｃ／ｇ以下である請求項２記載の微粉炭搬送性向上剤。
4. 【請求項４】 前記微粉炭に対して、粉砕前および／ま
   たは粉砕中に添加される請求項１〜３の何れか１項記載
   の微粉炭搬送性向上剤。
5. 【請求項５】 前記微粉炭が、粉砕時の石炭中の水分濃
   度を0.5 重量％以上30重量％以下として製造されたもの
   であり、且つ粉砕後の粒径106 μｍ以下の粒子の割合が
   10重量％以上である請求項１〜４の何れか１項記載の微
   粉炭搬送性向上剤。
6. 【請求項６】 平均ＨＧＩが30以上の原炭を粉砕して得
   られた微粉炭の表面に、極性基を有し水に可溶性の有機
   化合物を付着させて得られ、且つ冶金炉または燃焼炉の
   吹き込み口において乾燥していることを特徴とする微粉
   炭。
7. 【請求項７】 前記有機化合物が0.01重量％以上10重量
   ％以下（乾燥炭換算）付着し、摩擦帯電量の減少量が
   （原炭の平均ＨＧＩ）×0.007 μＣ／ｇ以上である請求
   項６記載の微粉炭。
8. 【請求項８】 前記有機化合物が0.01重量％以上10重量
   ％以下（乾燥炭換算）付着し、摩擦帯電量が2.8 μＣ／
   ｇ以下である請求項７記載の微粉炭。
9. 【請求項９】 前記有機化合物が、原炭の粉砕前および
   ／または粉砕中に添加される請求項６〜８の何れか１項
   記載の微粉炭。
10. 【請求項１０】 原炭の粉砕時の石炭中の水分濃度が0.
    5 重量％以上30重量％以下であり、且つ粉砕後の微粉炭
    中の粒径106 μｍ以下の粒子の割合が10重量％以上であ
    る請求項６〜９の何れか１項記載の微粉炭。
11. 【請求項１１】 平均ＨＧＩが30以上の原炭を粉砕して
    得られた微粉炭の表面に、極性基を有し水に可溶性の有
    機化合物を付着させて得られた微粉炭を、冶金炉または
    燃焼炉の吹き込み口において乾燥した状態で吹き込み口
    から吹き込むことを特徴とする冶金炉または燃焼炉の操
    業方法。
12. 【請求項１２】 前記有機化合物が0.01重量％以上10重
    量％以下（乾燥炭換算）付着した微粉炭を、吹き込み口
    から吹き込む請求項11記載の冶金炉または燃焼炉の操業
    方法。
13. 【請求項１３】 前記有機化合物が0.01重量％以上10重
    量％以下（乾燥炭換算）付着し、摩擦帯電量の減少量が
    （原炭の平均ＨＧＩ）×0.007 μＣ／ｇ以上である微粉
    炭を、吹き込み口から吹き込む請求項11または12記載の
    冶金炉または燃焼炉の操業方法。
14. 【請求項１４】 前記有機化合物が0.01重量％以上10重
    量％以下（乾燥炭換算）付着し、摩擦帯電量が2.8 μＣ
    ／ｇ以下である微粉炭を、吹き込み口から吹き込む請求
    項13記載の冶金炉または燃焼炉の操業方法。
15. 【請求項１５】 前記有機化合物が、原炭の粉砕前およ
    び／または粉砕中に添加される請求項11〜14の何れか１
    項記載の冶金炉または燃焼炉の操業方法。
16. 【請求項１６】 原炭の粉砕時の石炭中の水分濃度が0.
    5 重量％以上30重量％以下であり、且つ粉砕後の微粉炭
    中の粒径106 μｍ以下の粒子の割合が10重量％以上であ
    る請求項11〜15の何れか１項記載の冶金炉または燃焼炉
    の操業方法。
17. 【請求項１７】 平均ＨＧＩが30以上の原炭を粉砕して
    微粉炭を製造する方法において、粉砕時の原炭中の水分
    濃度を0.5 重量％以上30重量％以下とし、且つ前記原炭
    の粉砕前および／または粉砕中に、極性基を有し水に可
    溶性の有機化合物を添加することを特徴とする微粉炭の
    製造方法。
18. 【請求項１８】 粉砕後の微粉炭の粒径106 μｍ以下の
    粒子の割合が10重量％以上である請求項17記載の微粉炭
    の製造方法。