JPS58187486A - コ−クス▲あ▼焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中間冷却を伴なう二段燻焼法により、特に黒鉛
電億の製造に適するような高品位コークスの製造に適１
２だコークス収焼装置に関する。

接触分解残油、熱分解残油、直留残渣油、熱分解タール
等の石油系電實油、コールタールピッチ、あるいはこ７
Ｌらの混合−を原料油として、ディレードコークス化法
によりグリーンコークスを製造することが知られている
。このようにして生成したグリーンコークスは、依然と
してかなりの水分ならひに揮発分を含有する。したがつ
て、グリーンコークスから水分ならびに揮発分を除去し
、かつ高密度化して製鋼用、またはアルミ製錬用その他
の電慟材料、あるいはその他の成形用炭素材料として適
する熱膨張係数の低い高密度の炭素材料とするために、
このグリーンコークスを燻焼する方法か知られている。

このようなグリーンコークスの燻焼は、従来、ロータリ
ーキルン、ロータリーハース、シャフトキルンなどの加
熱炉を用いて一段で、あるいは、これに予熱炉ヲ設けて
二段で行われて来た。

しかし、本発明者らによれば、この方法により浩らｒし
る叙説コークスは、特に高品位であることを要求される
人造黒鉛市憾用コークスとしては必ずしも元金に満足な
性質を有するものではない。

すなわち、人造黒鉛型使用コークスに要求される最も重
要な性質である尚督度、低熱膨張性において未だ改善の
余地がある。

一力、本発明者らの属する研発グループは、コークス収
焼の中間過程における冷却が、叙説コークスの熱膨張係
数を低下し、また晶度、特に真密度を上昇する上で非さ
に自効なことを知見し、一つの高品位コークスの製造方
法を歳に開発している。すなわら、このコークス収儲法
は、ディレードコークス化法により侮られるグリーンコ
ークスを、先ず通常の截屍温ｔＴより低い温度範囲で燻
焼し、一旦冷却した故、再び通常の燻焼温；頼範囲で力
ｙ焼を行うことを材徴とするものである（特公昭３３−
ｊｔｒｏｉ号公報）。中間冷却により叙説コークスの熱
膨張係数が低下する理由は必ずしも明らかではないが、
１００〜１０００℃まで加熱したのち、中間冷却Ｌ７、
−また再加熱する過程でコークス中に減小なりラックが
発生し、このクラックが加熱による膨張了吸収して、コ
ークス全体としての熱膨張係数を低く抑えるものと考え
らｎる。またｊｃ密Ｈｙ　ｖ）　１１昇は、十ｉ己温度
範囲で中間冷却することにより、揮発分の急（ｇｙよ発
生１（らびにその給米としての多孔質構造の形成が抑制
されるためと考えられる。

中間冷却を伴なう二段収焼は、たとえば二基以」二のロ
ータリーキルンを用い、その中間に冷却器を配置（−だ
コークス収焼装置を用いて行われる。

このようなコークス収焼装置の例は、本発明者らによる
特開昭！ｊ　−／／ｒり１号公報（米国特許第号コ１３
，７１０号明細書）に開示されておシ、そこでｅま、乾
燥予熱器“を含めた三基のロータリーキルンと、饅Ｊ）
　−２Ｊ４のロータリーキルンの中間に配置された冷却
器との組合せからなる装置が使用されている。

しかしながら１このような板数のロータリーキルンを用
い、高温のコークスの中間抜出を伴なう装置の使用にＶ
ま、次のようないくつかの問題がある。

イ）キルン基数が多くなるので、設置費がかさみ、また
、大きなスペースを賛する等、経済的に不利となる。

口）巾１」御小数が多くなりｆＩＩ！Ａ焼朋］御吟のＷ
＋ｉＪ御が繁雑となる。

ハ）中間で依き出された高温コークスの処理、移送か困
離であり且つ危険を伴なう。

二）全体装置の太番−３４化に伴い熱効率が悪くなる。

本発明は、単一キルンの中間部に中１ｉＪｊ冷却器ｔ１
ＭＪｄ　Ｉｗりつけることにより、上述した中間抜出を
何う複数キルンからなるコークス戚焼装置の欠点を解決
したコンパクトなコークス燻焼装置を提供することを目
的とする。

すなわち、本発明のコークス燻焼装置は、その＠ｔｌ＋
−が水平に対して帥斜しておりその回転に応じて頌斜方
向上流から下流へとその内部をコークスか流動する中梁
円筒状回転キルン本体と、該キルン本体の延長方向中間
部の外壁に清って延在し且つキルン本体の上流側内部と
連通ずる人口部と下θＩＬ側内部と連通ずる出口部と下
流側内部と連通ずる出ＬＪ　ｉ’；ｉ５とを商える中間
冷却器と、前ロ己キルン内ｅｉｌｔを駆動ずＱコークス
を前ｎ己中１−冷却器へとωを−ｔＬＬ、ｈ１．．）る
移送す以と全備え、キルン本体上流側で弔一段加熱され
たコークスが中１ムｊ冷却友キルン本体下流側で第二段
加熱されるようにしたことを特徴とするものである。

なお、広い意味でロータリーキルン自体に冷却器を取付
けることは知られている（特公昭５ｊ−コｚ３り７号公
報）。しかしながら、この場合、冷却器を取り付けるの
は、キルン本体の排出口端部であり−また冷却された爆
焼物を、再度、キルン本体に戻す構造は何ら採用されて
いない。

以下１本発明のコークス燻焼装置を実施例について図面
を参照しつつ、更に詳しく説明する。

第１図は１本発明の一実施例にかかるコークス燻焼装置
の運転状態における一部切欠側面図である。

第１図の実施例において、コークス燻焼装置は。

ロータリーキルン本体ｌと、キルン本体ｌの下流端部に
取り付けられた加熱炉λと、その中間部に取り付けられ
た中間冷却器３と、から主としてなる。

キルン本体／は、内部に耐火性内張Ａ施した中空円筒体
であり、その延長方向の所望位置に温１）ＵｉＶ、２を
ｖｌん、その全体は、駆動装置（図示せず）により１回
転する構造となっている。更に、キルン本体ｌの−Ｆ流
側端部には原料コークス導入水１”−参が−１だ下流側
端部には下向きに燻焼コークスの抜自出しのためのホッ
パーｊが取り付けられている。またキルン本体ｌの下流
側端部には。

加熱炉λが設けられ一配管２／および−より導入された
燃料と空気との間での燃焼により生じた燃焼ガスを、キ
ルン本体ｌ内に送り、流動するコークスｔの燻焼熱源と
する。一方、キルン本体ｌの側壁の適当な位置には、コ
ークス６から発生する可燃性揮発物の支燃用の空気導入
管／Ｊａ、／Ｊｂ叫が設けられる。

上述したキルン本体１．加熱炉コ、ホツハー参およびｊ
等の構造は、従来用いられているコークス収焼用ロータ
リーキルンにおけるものと同様のため、その訃細構造の
説明は詳略する。

本発明にしたがい設けられる中間冷却器３は。

キルン本体／の軸方向とほぼ平行ｅこ設けられた円筒状
管体３／を、それぞれキルン本体／の上流側内部空間Ａ
および上流側内部空間Ｂと連通する入口管体３．２およ
び出口管体３３を介してキルン本体ｌの延長方向中間部
に取付けられるものであり、少なくとも一個、通常は、
Ｉ！！／図の厘−瓢断面図である第一図に示すように１
キルン本体ｌを囲む遊星状［４（個以上設けられる。

一方、キルンｌ内壁の、冷却器入口管中コおよび出口管
体３３敗何部の中間には、環状凸部からなる塩７Ｖ設け
、コークスぶのキルン内壁に沿う流動を遮断し、コーク
スを中間冷却器Ｊへと流動せしめる。

＠ｉ図および第２図に示す装置を用いて行うコークス煉
焼法の例について説明すると、ホッノ９−ダから導入す
る原料コークスとしては、たとえば、ディレートコ−キ
ング法により得られたグリーンコークスを粒度調整して
Ｊメツシュ下約２ｊ′−１！メツシユ一ト約７ｊ％、最
大粒径７０■以下としたものを用いる。

グリーンコークスの典型的な性状は、水分７〜ｉｏ％（
ＩＦ量チ、以下同じ）、揮発分４−１０　％　（ＪＩ８
　Ｍｒｌ／２）、ギ、　、１１）密度０．１０−０．９
１　ｆΔ−である。キルンｌ内の上流側部分Ａに導入さ
れた原料コークスは、稜述−（ろ加熱炉λの燃焼ガスな
らびに必４１に応じて配’＃／３ａ、／Ｊｂ・・・より
導入された空気によりコークス自体から発生する可溶揮
発分を燃焼することＫより得られた炉焼ガスにより、上
流側部分ｌの下流端部（すなわち、中間冷却器３の入口
部）に到達するまでに６００〜１０００℃まで第１段加
熱される。途中、水分ならびに可燃揮発分が留去される
。キル４体／ＩＦ）傾斜角はへコ〜３．０°とし、油漬
時間３０〜ｌｘ分がとれるように内径、長さならびに回
転数を定める。

−例として、グリーンコークスの供給量１０　ｔｏｎ／
ｈｒ＆ＣｒＩして、内住ｕ、ｊｆｉ、長さｐｏｉＩｌ、
回転数Ｏ，コ〜／、Ｏｒｐｍが採用される。なおキルン
ｌから出る排ガスの持つ熱量は、たとえば空気予熱など
の慣用方法により熱回収′ｆることかできる。

キルンｌの上流一部終熾に達した第１段加熱コークスは
、内径Ｊ、Ｊｍのキルン本体に対して、０．３〜０．６
ｍの高さで設けられた堰７により、その流動が妨げらね
、キルンｌの回転とともに入口看部３−２を通って中間
冷却器Ｊへと流下する。

中間冷却器３は、内径ｔｏｏ閣、長さｊ冨の円筒状管体
３／とそれぞれ内径４００ｍの人口管部３コおよび出口
管部３３からなるものであり、原料コークスＩＯｔｏＴ
Ｖ′ｂｒに対して計コ〜ｌ基用いられる。キルン本体ｌ
とともに回転する中間冷却器３の管体３１内に入ったコ
ークスは、その内部を転動する間に次ＷＡに出口管３３
側へと移動し、この間に冷却され〜２００℃以下、好ま
しくは６０〜１００℃に冷却される。

冷却は、好ましくは冷却促進のためのフィン（図示せず
）を備えた中間冷却器３の全体を、第１図に対応して第
３図に示すようにジャケット３り内に収容し、このジャ
ケット３ｔに強制的に空気を送や。

強制空冷する形態が用いられるが、必要に応じて。

個別の冷却器３の全部または一部を収容する水ジャケッ
ト（図示せず）により水冷してもよい。

冷却されたコークスは、冷却器Ｊが上昇位置に達したと
きに出口管３３を通して、キルンｌの下流側部分Ｂへと
流下する。

下流側部分Ｂにおいて、コークスコＵ、再び加熱炉２郷
からの燃焼ガスにより加熱されｌコ００〜１ｔｉｏｏ℃
で燻焼され、その後、ホッパーｊを通じてキルンｌ外へ
排出され冷却される。下流側部分Ｂにおける滞流時間は
３０−７０分であり、そのうち約７０〜３０分は収焼温
度におかれる。通常、抜き出したコークスは、内部に冷
却水のスプレーノズルを配置したロータリーキルン型の
クーラー（図示せず）に導入し、水を直接散布して冷却
するが必要に応じてガス冷却してもよい。

このようにして得られる収焼コークスの性状と中間冷却
を行わないで得られる■焼コークスの性状の一例を以下
に記す。

見掛は密度Ｃｈｉ／α”　）　　　　　　／、４４コ　
　１．弘コ真密度（１１／♂）　　　コ、ｌぶタ　コ、
１１０（ユ４ｏｏ℃黒鉛化）（／／）’°７０°′肴熱
膨張係数（線膨張係数）の測定は次の如く行った。

Ｍφコークスヲ粉砕し、コＯＯメッシ、より大きい粒タ
コー１λ００メノシ、より細かい粉を−を混合シ、コノ
ｌＯＯ部に対してコールタールバインダーピッチ（軟化
点？０．３℃、ベンゼン不溶分／９．Ｉ＊、ギノリン不
溶分μ、ｐ％、揮発分ｔ２．７％、固定炭素ｊ、１．２
Ｔｏ）をＪ部混合し、加熱ねり合したのちモールド成形
し２、／、　０００℃で焼成したもの、およびコ、ｔｏ
ｏ℃で黒鉛化したもの刀・ら作成したテストピース（１
Ｍ径ｊｊＩｊ、長さ約３０１１ｍの丸棒）について３θ
〜ｉｏｏ’ｃの範囲で測足したものである。

上記において、本発明のコークス収焼装置の基本的な例
ならびにその運転態様について説明したが・冷却器周辺
の構造Ｇ％、本発明の範囲内で種々変形し得る。たとえ
ば、第μ図に示すように、人口管部３コａおよび、出口
専管Ｊｊａは、キルン本体ｌの外壁の廷長方向に対して
垂直からたとえばｌ〜＆０’ＩＩＪＩ斜させることによ
り、冷却器３暴へのコークスの出入を円滑にすることも
でき、むしろ好筐しい。また、人口専管Ｊ、２ｂ（およ
び出口導管３３ｂ　）　ｒｉ　、　第ｓ図に示すように
キルン本体／の外周面と狙直な方向〃・ら、回転方向と
逆方向へたとえば／〜ｂ　ｏｏ頌けることも、冷却６赫
３ｂへのコークスの出入を円滑（こするために好′愛し
い。更に、キルン／の中間部での内壁に泊ってのコーク
スの流動を抑制し、冷却１ｉ３へと流動せしめる手段と
しては、第１図等に示した堰７に代えて、第５図に示す
ように、キルン本体ｌの上匠側部分ムから冷却器３ｃの
人口部３．２Ｃに移行すり部分のキルン本体ｌの内周面
に、凹陥部７ａを収け、好゛ましく（よそのヒ流側に設
けた案内溝ｔを通して、コークスを凹陥部７＆および人
口導管３２ｃへと誘導する形態も用いられる。

筐た冷却器３の管体３／の内＃、ｖこは、特公昭５３−
．２≦３２７号公報に開示された冷却器におけると同す
封ならせん状に伸びている溝槽形合した持上げコンベア
板を設けてもよい。

上記したように、本願発明のコークスＭ屍装置（・ま、
ロータリーキルンの中間部に、それぞれキル７１１部の
上υ１Ｌ側ふ・よびド流側と連通ずる中間冷却器と、キ
ルン内部【流動するコークスを中１−冷却ぞ、診へとり
、動じしめる手段とｆレ−えることにより、篩品位コー
クスの表造にｍシｔこ中旬冷却で伴なう二段収焼法を一
基のキルンで実施することができ、全体としてコンパク
トで、熱効率が良く操作性も良いコークス収腕装置が提
供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるコークス収焼装−の
連転状態における一部切欠側面図、第２図は第１図のＵ
−Ｕ巌に涜って見た中間冷却器の斜した中間冷却器人出
専管を仔する中間冷却部の部分拡大シＬ明図、第５図は
中間冷却器人出導管の他の傾斜４１４造を示す第２図に
対応する図、第６図は中間冷却器へのコークス移送手段
の他の例を示す部分拡大図である。 ／・・・キルン本体、　コ・・・加熱炉、　３・・・中
間冷ム１ｊ器、（３／・・・冷却器管体、Ｊコ・・・人
口管体、３３・・・出口・９体、葺・・ジャケット）、
り・・・原料ホッパー、ｊ・・・抜出ホッパー、　　ｔ
・・・コークス、　　７・・・堰、７＆・・・凹陥部、
　ｊ・・・案内溝。 も　５　Ｍ 躬　６　謹 手続補正書 昭和５７年７月）７日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　殿 １、４１件の表示 昭和ｂフ年特許願第６９７６２号 ２、発明の名称 コークス■焼装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ７、補止の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 に；＼ ８輛止の内容 杢紅明細書？１リドσ）通り補正する。 （１）　　第６自第７行Ｑ）「特開昭ｓ５−１１８９５
号公輸］を［％開昭５５−１１８９９５号公報］と１止
。 （２）第７負）から紀５〜４打の［下流−内部と連曲す
る出［］部と」を削除。 （３）第ｔｓｇ第４行の「第５図」を「第６図」と訂１
Ｆ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　その軸線が水平に対して傾斜しておりその回転に応
   じて一斜方向上流から下流へとその内部キルン本体の一
   ト流似内部と連通ずる入口部と下Ｍｅ側内部と連通ずる
   出口部とを備える中間冷却ｃＪと、前記キルン内部を流
   動するコークスを前出シ中間冷却器へと流動せしめる移
   送手段とを備え、キルン本体上流側で第一段加熱された
   コークスが中間冷却器キルン本体下流側で第二段加熱さ
   れるようにしたことを特徴とするコークス収焼装置。 Ｊ中１ｉｊＪ　ｒｇ却溢が、それぞれ入口部および出口
   部２自し且−）、キルン本体の細線とほぼ平行な軸Ｉ％
   Ｉ！＄！ヲ仔し、キルン本体の周りに遊星状に配置され
   た複数の中空管体からなる上記第１項のコークス散焼装
   置。 ３、中間冷却器の人口部および出口部が、キルン本体の
   外周壁に対してはｌｒ垂直な中空管体からなる上記第１
   項または第一項のコークス敢焼装置。 弘　中間冷却器の人口部および出口部が、キルン本体か
   ら中間冷却器への流入および中間冷却器からキルン本体
   への流出を円滑に行えるようにキルン本体の外周壁に対
   して傾斜した中空管体からなる上ｍｌＡｌ項または第１
   項のコークス鍜焼装置。 ｊ　キルン内部を流動するコークスを中間冷却器−＼と
   流動せしめる移送手段が、中間冷却器入口部および出口
   部の中間のキルン内壁に環状凸部をなす堰からなる上記
   第１項ないし第μ項のいずれかのコークスＭ）−Ａ装置
   。 ｔ　キルン内部を流動するコークスを中間冷却器へとｂ
   ｔｔ、＠せしめる移送手段が、その底部に中間冷却器へ
   の人口部を取付けた凹陥部からなる上６己第１」貝ない
   し；Ｊ３；　Ｊ　ｊ貝のいずれかのコークス収焼装置。 ７　キルン内壁のＭ’Ｊ　Ｍｆ”ｒ凹陥部の上流に案内
   溝を設けた上記第６項のコークス収焼装置。 ざ　キルン本体の上流側部分が、コークスを１００〜１
   ０００℃で第一段収決する容置を有し、中間冷却器が第
   一段収決コークスを２００℃以下に冷却する容量分有し
   、且つキルン本体の下流側部分が中間冷却された第一段
   燻焼コークスを加熱し／２００〜７μ００℃で少ン孟く
   とも約１０〜３０分間第二段収焼する谷讐金有する上６
   己第１項ないし第７項のいずれかのコークス収焼装置。