JPH10237455A

JPH10237455A - コークス製造用石炭の事前処理方法

Info

Publication number: JPH10237455A
Application number: JP4052697A
Authority: JP
Inventors: Takashi Arima; 孝有馬
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】石炭を事前に乾燥してコークス炉に装入する
方法での乾留後のコークス粒度が大きく、かつ強度が高
くなる方法を提供する。【解決手段】石炭を水分５ｗｔ％以下に乾燥した後、
微粉炭と粗粒炭とに分離し、該微粉炭を塊成炭にし、該
粗粒炭を３ｍｍ以下が７０〜９０％となるように粉砕
し、前記塊成炭と混合してコークス炉に装入することを
特徴とするコークス製造用石炭の事前処理方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高炉用コークスの製
造用石炭の事前処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コークスは、通常多くの種類の石炭を配
合し、コークス炉で乾留して製造される。高炉用コーク
スには、高炉までの輸送や高炉内での衝撃に耐えるた
め、所定の値以上の強度を持つことが要求される。そこ
で、高強度のコークスを製造するために、種々の石炭事
前処理技術が開発されている。

【０００３】石炭事前処理技術として、近年はことに、
コークス強度向上と省エネルギーの両方を目的として、
乾燥炭装入法が多くのコークス炉で実施され効果をあげ
ている。さらに、石炭を水分５ｗｔ％以下に乾燥すると
水分により凝集していた微粉炭が分離するため、石炭輸
送工程での発塵やコークス炉への石炭装入時のキャリー
オーバーが増加することの対策として、乾燥後微粉炭を
分離して、塊成化する方法が開発されている。この方法
によりコークス強度は大幅に向上する。

【０００４】しかし、乾燥炭装入により、コークス炉装
入時の石炭の嵩密度が上昇するが、その影響として、乾
留過程での熱応力が増大し、コークス中の亀裂が増加し
てコークス粒度が低下する悪影響がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな従来技術における問題点を解決するため、得られる
コークスの強度が高いのみでなく、粒度も大きい、コー
クス製造用石炭の事前処理方法を提供することを目的と
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）石炭を水分５ｗｔ％以下に乾燥した後、微粉炭と
粗粒炭とに分離し、該微粉炭を塊成炭にし、該粗粒炭を
３ｍｍ以下が７０〜９０％となるように粉砕し、前記塊
成炭と混合してコークス炉に装入することを特徴とす
る、コークス製造用石炭の事前処理方法である。

【０００７】（２）また、本発明は、石炭を水分５ｗｔ
％以下に乾燥した後、分級点を０．５〜１０ｍｍとして
分級することを特徴とする、前記（１）項記載のコーク
ス製造用石炭の事前処理方法である。

【０００８】（３）また、本発明は、粗粒炭を３ｍｍ以
下が７０〜９０％となるように粉砕した後、粉砕した石
炭を１〜１０ｍｍで篩分けし、篩上炭を再度粉砕するこ
とを特徴とする、前記（１）項または（２）項に記載の
コークス製造用石炭の事前処理方法である。

【０００９】

【発明の実施形態】従来の石炭事前処理プロセスにおい
ては、石炭を粉砕してから乾燥しているが、本発明で
は、図１に示すように、粉砕する前に石炭をまず乾燥
し、次に石炭を分級して微粉炭と粗粒炭に分離し、それ
から、微粉炭を除いた粗粒炭のみを粉砕する。石炭をま
ず乾燥することにより、水分により凝集していた微粉炭
が分離するため、石炭の分級が容易に行えるようにな
る。石炭を全量粉砕すると、粉砕される必要のない微粉
部分もさらに粉砕されるため発塵の原因となるが、本発
明の方法では石炭の微粉部分がそれ以上粉砕されること
がない。

【００１０】石炭粒度が大きいと、乾留過程での熱応力
による歪が大きく、乾留後のコークスに亀裂が多く生成
するため、コークス粒度が低下する。石炭を粉砕して、
大きな粒子を減少させると、コークス中の亀裂が減少す
るので、コークス粒度が増大する。しかし、石炭は、例
えば０．３ｍｍ以下の微粉になると、その粘結性が低下
する。その結果、石炭粒子間の接着が不十分となりコー
クス強度が低下する。また、コークスの気孔が小さくな
り比表面積が増大するため反応性が上昇し、反応後強度
が低下する。従って、コークスに装入する石炭は乾燥後
に粉砕して、粗大な粒子はなくしながら、微粉は極力発
生させないことが望ましい。本発明の方法では、粉砕す
る必要のない微粉炭を予め分離して、粗粒炭のみ粉砕す
るため、０．３ｍｍ以下の発塵の原因となる。微粉の発
生を抑えることができる。

【００１１】さらに、図２に示すように、粉砕機の後に
篩分け機を設けて一定の粒度より粗いものを再度粉砕機
にかけるようにすると、粉砕機の運転条件を軽くして過
度の粉砕を避けることができ、より理想的な粉砕が実現
できる。

【００１２】本発明の方法の設備構成は、従来の乾燥炭
装入法と比べて、複雑化しておらず、従って、同等のコ
ストで設備を建設できる。また、操業コストに関して
は、粉砕機で石炭を全量粉砕しないので電力などの粉砕
機用役費が削減できる。

【００１３】乾燥後、分級して分離された微粉炭は、コ
ークス炉への輸送工程での発塵やコークス炉への装入時
の発塵を防止するために塊成化する必要がある。しか
し、乾燥後に分離した粗粒炭を粉砕する場合、粉砕後の
粒度が３ｍｍ以下７０％以上９０％以下になるように粉
砕すれば、粉砕炭中の０．３ｍｍ以下の微粉の割合を３
％以下に抑制できる。従って、コークス炉への輸送工程
での発塵やコークス炉への装入時の発塵は、湿炭の場合
と同レベルであり問題とはならないので、粉砕炭あるい
は粉砕炭中の微粉を塊成化する必要はない。

【００１４】乾燥機としては、竪型乾燥機、回転乾燥
機、流動層乾燥機などを使用することができる。粉砕前
の石炭は、通常、最大５０ｍｍ程度の粒子を含むので、
この粒度に対応できる仕様のものを使用する必要があ
る。多室流動層乾燥機を用いて、乾燥機と分級機を兼ね
させることもできる。

【００１５】分級機としては、風力分級機、篩分け機な
どを使用することができる。分級点は、０．５ｍｍ以上
１０ｍｍ以下にする必要がある。分級点を０．５ｍｍ未
満にすると、粉砕の必要のない微粉炭を粉砕することに
なり好ましくない。分級点を１０ｍｍ超にすると、篩下
炭の中に１０ｍｍ超の粒子が含まれることになり、コー
クスの強度や粒度が低下するので好ましくない。

【００１６】微粉炭の塊成化は、ダブルロール成型機に
よる成型、ロールコンパクターによるフレーク化、バイ
ンダーとの混練による擬似粒子化などにより実施でき
る。バインダーとしては、タール、ピッチなどが使用で
きる。

【００１７】粉砕機としては、石炭の粉砕に通常用いら
れている反撥粉砕機、ハンマー粉砕機などを用いること
ができる。

【００１８】粉砕の後の篩分けは、振動篩などを用いて
行うことができる。篩目は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下に
する必要がある。篩目を１ｍｍ以下にすると、必要以上
に石炭を粉砕してしまうことになり好ましくない。篩目
を１０ｍｍ以上にすると、得られる装入炭の中に１０ｍ
ｍ以上の粒子が含まれることになり、コークスの強度や
粒度が低下するので好ましくない。

【００１９】以下、本発明について実施例により説明す
る。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）揮発分２７．３％、灰分８．５％、水分
８．６％の配合石炭を通気竪型乾燥機により水分２．８
％に乾燥し、風力分級機により分級点３ｍｍで分級し
た。分級の際の微粉炭収率は５０．５％、粗粒炭収率は
４９．５％であった。

【００２１】微粉炭は、タールを微粉炭に対し８％添加
して混合機で混練して塊成炭とした。

【００２２】粗粒炭は、反撥粉砕機で、３ｍｍ以下が８
０％になるように粉砕した。得られた粉砕炭中の０．３
ｍｍ以下の微粉は２．９％であった。

【００２３】塊成炭と粉砕炭を混合して有効内容積３７
ｍ³ のコークス炉に輸送し、装入して乾留しコークスを
得た。コークス炉への輸送中の発塵やコークス炉への装
入に際してのキャリーオーバーは乾燥しない石炭の場合
と同等で、問題なかった。得られたコークスの強度は、
冷間強度ＤＩが８５．５、反応後強度ＣＳＲが６０．８
であった。このコークスを高炉に輸送したが、高炉装入
前のコークス粒度は５１．２ｍｍであった。

【００２４】比較例として、同じ配合石炭を、３ｍｍ以
下が８０％になるように粉砕し、通気竪型乾燥機で水分
２．８％に乾燥し、風力分級機で分級点０．３ｍｍで分
級した。分級の際の微粉炭収率は３０．２％、粗粒炭収
率は６９．８％であった。

【００２５】微粉炭は、タールを微粉炭に対し１３％添
加して混合機で混練して塊成炭とした。

【００２６】塊成炭と粗粒炭を混合して有効内容積３７
ｍ³ のコークス炉に輸送し、装入して乾留しコークスを
得た。得られたコークスの強度は、冷間強度ＤＩが８
４．５、反応後強度ＣＳＲが５８．４であった。このコ
ークスを高炉に輸送したが、高炉装入前のコークス粒度
は４８．８ｍｍであった。

【００２７】本発明の実施例では、コークス粒度が比較
例よりも大きく、高炉使用に十分な粒度となっている。
かつ、コークスの冷間強度、熱間強度ともに比較例より
向上している。

【００２８】（実施例２）揮発分２６．５％、灰分８．
８％、水分８．０％の配合石炭を回転乾燥機により水分
２．９％に乾燥し、風力分級機により分級点２ｍｍで分
級した。分級の際の微粉炭収率は４０．５％、粗粒炭収
率は５９．５％であった。

【００２９】微粉炭は、タールを微粉炭に対し８％添加
して混合機で混練して塊成炭とした。

【００３０】粗粒炭は、反撥粉砕機で粉砕した後、篩目
６ｍｍの篩分け機で篩分し、篩上は再び粉砕機にかけて
粉砕した。この結果、６ｍｍ以下が１００％、３ｍｍ以
下が９０．８％の篩下炭が得られた。また、得られた篩
下炭中の０．３ｍｍ以下の微粉は２．５％であった。粉
砕機の後に篩分け機を用いた場合は、粉砕機の粉砕条件
をより軽くできる、粗粒を確実になくしつつ、微粉の発
生を減らすことができる。

【００３１】塊成炭と粉砕炭を混合して有効内容積３７
ｍ³ のコークス炉に輸送し、装入して乾留しコークスを
得た。コークス炉への輸送中の発塵やコークス炉への装
入に際してのキャリーオーバーは乾燥しない石炭の場合
と同等で、問題なかった。得られたコークスの強度は、
冷間強度ＤＩが８６．０、反応後強度ＣＳＲが６０．５
であった。このコークスを高炉に輸送したが、高炉装入
前のコークス粒度は５１．０ｍｍであった。

【００３２】比較例として、同じ配合石炭を、３ｍｍ以
下が８０％になるように粉砕し、通気竪型乾燥機で水分
２．９％に乾燥し、風力分級機で分級点０．３ｍｍで分
級した。分級の際の微粉炭収率は２９．８％、粗粒炭収
率は７０．２％であった。

【００３３】回収した微粉炭は、タールを微粉炭に対し
１１％添加して混合機で混練して塊成炭とした。

【００３４】塊成炭と粗粒炭を混合して有効内容積３７
ｍ³ のコークス炉に輸送し、装入して乾留しコークスを
得た。得られたコークスの強度は、冷間強度ＤＩが８
４．３、反応後強度ＣＳＲが５７．９であった。このコ
ークスを高炉に輸送したが、高炉装入前のコークス粒度
は４９．０ｍｍであった。

【００３５】本発明の実施例では、コークス粒度が比較
例よりも大きく、高炉使用に十分な粒度となっている。
かつ、コークスの冷間強度、熱間強度ともに比較例より
向上している。

【００３６】

【発明の効果】本発明により、コークス中の亀裂減少に
よりコークス粒度が拡大でき、かつ、コークス強度も向
上する。その結果、高炉の安定操業と効率的操業を維持
することができる。

【００３７】また、本発明の方法は、従来の乾燥炭装入
法と比べて、設備構成が複雑化しておらず、従って、同
等のコストで設備を建設できる。また、操業コストに関
しては、粉砕機で石炭を全量粉砕しないので粉砕機用役
費が削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の石炭事前処理フローの１実施形態を示
す図である。

【図２】本発明の石炭事前処理フローの他の実施形態を
示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石炭を水分５ｗｔ％以下に乾燥した後、
微粉炭と粗粒炭とに分離し、該微粉炭を塊成炭にし、該
粗粒炭を３ｍｍ以下が７０〜９０％となるように粉砕
し、前記塊成炭と混合してコークス炉に装入することを
特徴とする、コークス製造用石炭の事前処理方法。
【請求項２】石炭を水分５ｗｔ％以下に乾燥した後、
分級点を０．５〜１０ｍｍとして分級することを特徴と
する、請求項１記載のコークス製造用石炭の事前処理方
法。
【請求項３】粗粒炭を３ｍｍ以下が７０〜９０％とな
るように粉砕した後、粉砕した石炭を１〜１０ｍｍで篩
分けし、篩上炭を再度粉砕することを特徴とする、請求
項１または請求項２に記載のコークス製造用石炭の事前
処理方法。