JPH115983A - コークス製造方法 - Google Patents

コークス製造方法

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JPH115983A
JPH115983A JP15976297A JP15976297A JPH115983A JP H115983 A JPH115983 A JP H115983A JP 15976297 A JP15976297 A JP 15976297A JP 15976297 A JP15976297 A JP 15976297A JP H115983 A JPH115983 A JP H115983A
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JP
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coke
coal
carbonization
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additive
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JP15976297A
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English (en)
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Shin Matsuura
慎 松浦
Kenji Kato
健次 加藤
Toshihiko Noguchi
敏彦 野口
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭化室端部の水平焼減りを増大させ、コーク
ス押出負荷の低減をはかる方法を提供することを目的と
する。 【解決手段】 水分を0〜9wt%に調湿した装入石炭
に、300〜800℃での収縮率が装入石炭より大きい
添加剤を1〜10wt%混合した後、炭化室に装入して
600〜900℃で乾留する。また、水分を0〜9wt
%に調湿した装入石炭を炭化室に挿入する際に、300
〜800℃での収縮率が装入石炭より大きい添加剤を1
〜10wt%混合した装入石炭を炉蓋近傍部に装入して
乾留する。さらに、300〜800℃での線収縮率が4
×10-4-1以上の脂肪族および/または芳香族系炭化
水素を添加剤として用いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉炭を室炉式コー
クス炉で乾留して高炉用コークスを製造する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、高炉用コークスは、例えば、図2
に概略を示すような構成を有する装置を用いて製造され
ている。すなわち、まず、予め微粉砕され粒度調整され
た石炭を乾留炉1上にある装入車2へ一定量積み込み、
乾留炉の炭化室3へ搬送し炭化室3に装入する。該炭化
室3の下部にある耐火煉瓦の蓄熱室6で予熱された空気
および貧ガスあるいは富ガス(予熱されない)が、上部
に立ち上がり、燃焼室7で燃焼される。このときのフリ
ュー温度は、通常1200〜1350℃程度である。上
記炭化室3と燃焼室7とは、珪石煉瓦製の壁面で区画さ
れて交互に配置されており、燃焼室7の燃焼熱が珪石煉
瓦を通して炭化室3内の石炭を間接加熱して乾留する。
乾留後、炭化室3の両側の炉蓋が開けられ、押し出し機
8に設置されたラック9により、生成した赤熱コークス
が押し出される。押し出されたコークスはコークガイド
車10の格子を通ってコークバケット(図示せず)へと
積載された後に、電車(図示せず)でコークス乾式消火
塔(CDQ)(図示せず)へと導かれ、CDQ内で不活
性ガスと接触させて200℃程度まで冷却され、取り出
される。
【0003】コークス製造における代表的な問題点の一
つとして、乾留後に炭化室から赤熱コークスを押し出す
際のコークス押出負荷の増大による押し詰まりがある。
これはコークス操業に支障をきたすのみではなく、コー
クス炉体自身にも悪影響を与えるため、コークス押出負
荷の低減は非常に重要な課題である。
【0004】コークス押出負荷はコークスとコークス炉
壁とのクリアランスと強い相間があることが知られてい
る。
【0005】炭化室に装入される粉炭の水分は、通常7
〜11wt%であるが、近年、粉炭の水分を5〜6wt
%へ調湿して装入するようになった。装入石炭の水分を
低下させることで乾留熱量を大幅に低減でき、嵩密度の
増大による生産性の向上、コークス強度の向上などが達
成できる。しかし、装入石炭の嵩密度を増大させると、
空隙率が減少するため水平焼減り率が低下し、コークス
と炭化室炉壁とのクリアランスが低下して押出負荷が増
大する問題がある。
【0006】また、さらなる乾留熱量の低減のために、
低温乾留技術が近年着目されている。この技術は、通常
はコークス温度が1000℃以上となるまで乾留を行っ
ているものを、可能な限り低温でコークスを押し出す技
術である。このような条件では押し詰まりの問題がさら
に大きくなってくる。この問題への対策の技術として
は、炭化室端部の乾留促進のために乾留時間の延長、フ
リュー温度の増大などがあるが、乾留熱量の増加につな
がりこれまで志向してきた乾留熱量の低減に反すること
になる。炉端部は、炉蓋からの熱放散により炭化室内中
央部分と比較して乾留遅れが生じるため特に水平焼減り
率が低下する。そこで炭化室端部の乾留遅れのみを補う
べく、炭化室端部を加熱するフリュー温度を増大させる
技術が開発されたが、一般にフリュー温度の調節には多
大な時間と労力が必要であり、容易には実現困難であ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、炭化室
端部の乾留促進を目的として乾留熱量増加を伴うような
操作を行うことなく、かつ容易に水平焼減りを増大さ
せ、コークス押出負荷の低減をはかる方法の開発が必要
とされてきた。
【0008】本発明の目的は、調湿石炭を炭化室に装入
する際の乾留中の水平焼減りを増大させ、コークス押出
負荷の低減をはかる方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、 (1)水分を0〜9wt%に調湿した装入石炭に、30
0〜800℃での収縮率が装入石炭より大きい添加剤を
1〜10wt%混合した後、炭化室に装入して600〜
800℃で乾留する。
【0010】(2)水分を0〜9wt%に調湿した装入
石炭を炭化室に挿入する際に、300〜800℃での収
縮率が装入石炭より大きい添加剤を1〜10wt%混合
した装入石炭を炉蓋近傍部に装入して600〜800℃
で乾留する。
【0011】(3) (1)、(2)において、300
〜800℃での線収縮率が4×10-4-1以上の脂肪族
および/または芳香族系炭化水素を添加剤として用いる
ことを特徴とするコークス炉によるコークス製造方法で
ある。
【0012】本発明における炉蓋近傍部とは炉蓋から炉
内方向へ1m以内の範囲を示す。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
【0014】図1は本発明に関する室炉式コークス炉を
示す図である。1は乾留炉、2は装入車、3は炭化室、
4は炉頂空間、5は装入口、6は蓄熱室、7は燃焼室ヘ
アピン部、8は押出機、9はラック、10はコークガイ
ド車、11は添加剤無添加装入石炭、12は添加剤添加
装入石炭を各々示す。
【0015】従来より、装入石炭水分を9wt%以下に
調湿して嵩密度を増大させた場合、コークス押出時の押
出抵抗が増加することが知られている。本発明者らは装
入石炭水分と押出抵抗の関係について調査した結果、装
入石炭水分が7wt%以下となった場合に押出抵抗の増
加が見られ、特に装入石炭水分が5wt%以下の場合に
押出抵抗が顕著となることが明らかとなった。
【0016】特に乾留時の熱量を低減させるために炭中
温度を従来よりも低い温度である600〜800℃で乾
留した場合に、コークスと炭化室内の炉壁とのクリアラ
ンスが減少して押出抵抗が増加した。
【0017】そこで本発明者らは、水分を0〜9wt%
に調湿した装入石炭を炭化室に装入して600〜800
℃で乾留する際、コークスと炭化室内の炉壁とのクリア
ランスを増大させる方法を検討した。その結果、300
〜800℃での収縮率が装入石炭より大きい添加剤を装
入炭に1〜10wt%混合することにより、コークスと
炭化室内の炉壁とのクリアランスが十分に確保できるこ
とを見出した。
【0018】ここで、300℃未満では石炭が軟化溶融
しておらず、300℃未満で収縮率が高い物質を混合す
ると、かえってその後の石炭粒子の接着を阻害するため
好ましくない。また800℃超ではコークス自身の収縮
が十分であり添加剤を混合する必要がない。
【0019】また、添加剤を装入炭に1wt%未満混合
したのではクリアランスの改善効果が小さく、10wt
%超混合するとクリアランスの改善効果はあるがコーク
スの生産性が低下するため好ましくない。
【0020】本発明者らはコークス押出時の押出抵抗に
ついて更に詳細に調査した結果、図3に示すように、押
出抵抗は炭化室内の炉蓋近傍部の炭中温度が低い場合に
特に大きくなることを確認した。
【0021】炉蓋近傍部は、炭化室内中央部分において
乾留が完了した場合でも炉蓋からの熱放散により炭化室
内中央部分と比較して乾留が遅れるために焼減りが小さ
く、その結果コークス炉壁との摩擦抵抗が増大する。特
に押出機側(PS)の炉蓋近傍部の焼減り量が大きく影
響する。したがって炭化室内の炉蓋近傍部(特にPS
の)における焼減りを増加させることで押出抵抗の増大
を抑制できることが分かった。
【0022】そこで、炉蓋近傍部(特にPSの)へ収縮
率が石炭よりも大きな物質を添加剤として添加すること
により炉蓋近傍部に乾留遅れが生じた場合でも十分な焼
減りが保持され、その結果コークス炉壁との間に十分な
クリアランスが存在しコークス押出抵抗の増大を抑制す
ることが可能である。
【0023】本発明者らは、添加剤として適する材料の
調査を鋭意行った結果、300〜800℃での収縮率が
装入石炭より大きい添加剤を装入炭に混合することによ
り、図4に示すように、300〜800℃の温度領域で
熱分解により装入炭の体積が減少すること、またこのよ
うな現象を示す添加剤の使用がコークスと炭化室内の炉
壁とのクリアランスを確保するうえで有効であることを
見出した。添加剤の種類としては、石炭と親和性が高
く、炭化してコークスとなりやすい脂肪族及び/または
芳香族系炭化水素が好ましい。なお、図4では、添加剤
としてタールを2wt%装入炭に添加した。
【0024】乾留過程の300〜800℃の温度領域に
おける装入石炭およびコークスの線収縮係数は4×10
-4-1未満である。従って、コークスと炭化室内の炉壁
とのクリアランスを増大させるためには、300〜80
0℃において線収縮係数が4×10-4-1以上の脂肪族
及び/または芳香族系炭化水素、例えば重油、タール、
ピッチなどを添加剤として用いることが好ましい。
【0025】ただし、これら添加剤は一般に石炭よりも
揮発分が高く、コークス歩留まりは石炭のみを乾留した
場合よりも低くなるため、添加剤の添加量は生産性の面
からはできるだけ少量を添加することが望ましく、従っ
て炉蓋近傍部、特にPSの炉蓋近傍部に添加することが
最も好ましい。これら添加剤のコークス炉への添加方法
としては、あらかじめ装入石炭と混合調整したものを図
1に示すように装入石炭ホッパに用意し、PS及び/ま
たはCSの炉蓋近傍に最も近い装入口から装入すること
が望ましい。
【0026】
【実施例】以下の実施例により、本発明の効果を説明す
る。
【0027】(実施例1)従来法では図2に示す乾留装
置を用いて、表1に示す配合炭を乾留してコークスを製
造した。これに対して、本発明に従い、添加剤として3
00〜800℃における線収縮係数が9×10-4-1
タールを装入石炭に1.5wt%添加したものを炭化室
内炉蓋近傍部へ装入しコークスを製造した。これにより
炉蓋近傍部の焼減り率は従来法に比べて20%増加し、
コークス押出時の押出負荷は15%低減した。
【0028】
【表1】
【0029】(実施例2)従来法では図2に示す乾留装
置を用いて、表1に示す配合炭を乾留してコークスを製
造した。これに対して、本発明に従い、添加剤として3
00〜800℃における線収縮係数が7×10-4-1
ピッチを装入石炭に3wt%添加したものを炭化室内の
炉蓋近傍部(PSの炉蓋から炉内方向1m以内の範囲)
へ装入しコークスを製造した。これにより炉蓋近傍部の
焼減り率は27%増加し、コークス押出時の押出負荷は
25%低減した。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によってコー
クス押出時に十分な焼減りが保持され、その結果コーク
ス炉壁との間に十分なクリアランスが存在し乾留遅れが
生じた場合でもコークス押出抵抗の増大を抑制すること
が可能であることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する室炉式コークス炉を示す図。
【図2】従来のコークス炉を示す図
【図3】炉蓋近傍部の炭中温度と押出負荷の関係を示す
【図4】添加剤添加有無と焼減りの関係を示す図
【符号の説明】
1: 乾留炉 2: 装入車 3: 炭化室 4: 炉頂空間 5: 装入口 6: 蓄熱室 7: ヘアピン部 8: 押出機 9: ラック 10: コークガイド 11: 添加剤無添加装入炭 12: 添加剤添加装入炭

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水分を0〜9wt%に調湿した装入石炭
    に、300〜800℃での収縮率が装入石炭より大きい
    添加剤を1〜10wt%混合した後、炭化室に装入して
    600〜800℃で乾留することを特徴とするコークス
    炉によるコークス製造方法。
  2. 【請求項2】 水分を0〜9wt%に調湿した装入石炭
    を炭化室に装入する際に、300〜800℃での収縮率
    が装入石炭より大きい添加剤を1〜10wt%混合した
    装入石炭を炉蓋近傍部に装入して600〜800℃で乾
    留することを特徴とするコークス炉によるコークス製造
    方法。
  3. 【請求項3】 300〜800℃での線収縮率が4×1
    -4-1以上の脂肪族および/または芳香族系炭化水素
    を添加剤として用いることを特徴とする請求項1または
    請求項2記載のコークス炉によるコークス製造方法。
JP15976297A 1997-06-17 1997-06-17 コークス製造方法 Withdrawn JPH115983A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101246447B1 (ko) * 2011-03-30 2013-03-21 현대제철 주식회사 코크스 제조용 원료탄 장입 방법과 코크스 제조용 원료탄 첨가제
JP2016079339A (ja) * 2014-10-21 2016-05-16 新日鐵住金株式会社 コークス炉の操業方法

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Effective date: 20040907