JPS5832683A - 成型コ−クスの製造方法 - Google Patents
成型コ−クスの製造方法Info
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- JPS5832683A JPS5832683A JP13089781A JP13089781A JPS5832683A JP S5832683 A JPS5832683 A JP S5832683A JP 13089781 A JP13089781 A JP 13089781A JP 13089781 A JP13089781 A JP 13089781A JP S5832683 A JPS5832683 A JP S5832683A
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- coke
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
こや発明は、非粘結炭および微粘結炭を主原料とした配
合炭に結合剤を加えて加圧成型したのち、該成型炭を高
温乾留して成型コークスを製造する方法に関し、成履炭
の強度を改曽して成型コークスの強度と歩留りの向上を
はかることを目的とするものである。
合炭に結合剤を加えて加圧成型したのち、該成型炭を高
温乾留して成型コークスを製造する方法に関し、成履炭
の強度を改曽して成型コークスの強度と歩留りの向上を
はかることを目的とするものである。
近年、・鉄鋼業の発展に伴い、製鉄原料の一つであるコ
ークスの必要量も増加の一途をたどっている。このコー
クスの製造に不可欠な良質の原料炭資源は、供給能力に
限度があるばかりか、安価かつ大量に入数することが困
難に質っている。
ークスの必要量も増加の一途をたどっている。このコー
クスの製造に不可欠な良質の原料炭資源は、供給能力に
限度があるばかりか、安価かつ大量に入数することが困
難に質っている。
この対策として、世界的にほぼ普遍的に賦存し、かつ低
置な価格７人手できる微粘結炭や非粘結炭を主原料とす
る冶金用コークスの製造研究が世界各国で行なわれてい
る。この研究の中では、原料石炭を成型、乾留する２段
プロセスを基本とした成型コークス法の開発が注目され
ている。本性には、種々の方法があるが、従来の成型コ
ークス用成型炭の課造技術を大別すると、次の２通りが
ある。
置な価格７人手できる微粘結炭や非粘結炭を主原料とす
る冶金用コークスの製造研究が世界各国で行なわれてい
る。この研究の中では、原料石炭を成型、乾留する２段
プロセスを基本とした成型コークス法の開発が注目され
ている。本性には、種々の方法があるが、従来の成型コ
ークス用成型炭の課造技術を大別すると、次の２通りが
ある。
（１〕成型炭の結合剤として粘結炭を用い、３８０〜４
５０℃程度の粘結炭の溶融温度化配合原料を調整し、加
熱された原料を加圧成型する方法、〔１〕成型炭の結合
剤として軟化温度が１００℃以下の瀝青物を用い、１２
０〜２５０℃の加圧水蒸気を吹珈込みながら混合し、加
熱された原料を加圧成型する方法である。
５０℃程度の粘結炭の溶融温度化配合原料を調整し、加
熱された原料を加圧成型する方法、〔１〕成型炭の結合
剤として軟化温度が１００℃以下の瀝青物を用い、１２
０〜２５０℃の加圧水蒸気を吹珈込みながら混合し、加
熱された原料を加圧成型する方法である。
ところが、〔Ｉ〕の方法では、粘結炭のａｌｌｌｊζＪ
り溶融温度に若干の差があり、かつ溶融時間帯が極めて
短かいため、加熱温度および加熱時間の調整が非常に困
難で゛あり装置的に極めて複雑にならざるを得す、工ｍ
嘱槙で成型炭を製造することが非常に難しい、また、本
来、成型コークス製造の一つの大会な目的が非粘結炭を
主体に使用することにあるため、粘結炭を使用する末法
は、目的に反するといえる。
り溶融温度に若干の差があり、かつ溶融時間帯が極めて
短かいため、加熱温度および加熱時間の調整が非常に困
難で゛あり装置的に極めて複雑にならざるを得す、工ｍ
嘱槙で成型炭を製造することが非常に難しい、また、本
来、成型コークス製造の一つの大会な目的が非粘結炭を
主体に使用することにあるため、粘結炭を使用する末法
は、目的に反するといえる。
〔璽〕の方法では、結合剤の軟化温度と吹き込む加圧水
１気の温度および混合時間の三者の調整が重要であり、
混合時間は各種の制約から工業的規模においては、５分
前後である。従って、成型炭の強度を維持するためには
、加圧水蒸気の温度と対応する軟化温度を有する結合剤
を適切に選択することが必要となる。しかし、実際問題
として、軟化温度が１００°Ｃ以上の結合剤を用いる場
合には、たとえ２００℃以上の加圧水蒸気を用いても、
加温状態によ−て成ｍ＊に固化す゛る）ことがあるなど
、結合剤の選択範囲は着しく限定され、従来は１００℃
以下の軟化温度を有する石炭系ピッチが使用されている
。しかし、かかる方法で得られた成型炭は、常温での強
度は高くても、１００’Ｃ程度に再加熱すると結合剤が
軟化するため強度的に極めて弱いものである。従って、
この成型炭を通常の乾留炉、例えば工業的規模の外熱式
竪形炉もしくは、内熱式のシャフト炉にて成型コークス
とする場合、加熱過程でかなり粉化し、成型コークスの
強度や歩留り低下の大きな原因となっている。
１気の温度および混合時間の三者の調整が重要であり、
混合時間は各種の制約から工業的規模においては、５分
前後である。従って、成型炭の強度を維持するためには
、加圧水蒸気の温度と対応する軟化温度を有する結合剤
を適切に選択することが必要となる。しかし、実際問題
として、軟化温度が１００°Ｃ以上の結合剤を用いる場
合には、たとえ２００℃以上の加圧水蒸気を用いても、
加温状態によ−て成ｍ＊に固化す゛る）ことがあるなど
、結合剤の選択範囲は着しく限定され、従来は１００℃
以下の軟化温度を有する石炭系ピッチが使用されている
。しかし、かかる方法で得られた成型炭は、常温での強
度は高くても、１００’Ｃ程度に再加熱すると結合剤が
軟化するため強度的に極めて弱いものである。従って、
この成型炭を通常の乾留炉、例えば工業的規模の外熱式
竪形炉もしくは、内熱式のシャフト炉にて成型コークス
とする場合、加熱過程でかなり粉化し、成型コークスの
強度や歩留り低下の大きな原因となっている。
この発明者らは、従来の前記欠点を解決するため種々研
究を行なった結果、従来法の最大の問題点であった乾留
時の成型炭強度が大巾に改善されて、品質良好な成型コ
ークスを歩留りよく製造し得る方法を見い出した。
究を行なった結果、従来法の最大の問題点であった乾留
時の成型炭強度が大巾に改善されて、品質良好な成型コ
ークスを歩留りよく製造し得る方法を見い出した。
以下、この発明法について詳細に説明する。
この発明の要旨は、非粘結炭および微粘結炭を主原料と
した配合炭に結合剤を加えて加圧成型したのち、該成型
炭を高温乾留して成型コークスを、＋；ＩＩＩ・ 製造する方法に扛いて、加圧成型後の成型炭に周波数が
２０Ｍｌ１〜３ＧＨ！の電磁波を照射して該成型炭の表
面部を固化したのち高温乾留することを特徴とする成型
コークスの製造方法である。
した配合炭に結合剤を加えて加圧成型したのち、該成型
炭を高温乾留して成型コークスを、＋；ＩＩＩ・ 製造する方法に扛いて、加圧成型後の成型炭に周波数が
２０Ｍｌ１〜３ＧＨ！の電磁波を照射して該成型炭の表
面部を固化したのち高温乾留することを特徴とする成型
コークスの製造方法である。
すなわち、加圧成型後の成型炭に電磁波を照射すること
により表面部が加熱されてセミコークスの殻が形成され
、仁の殻によって乾留過程、特に温度１００°Ｃにｍ＆
ｊｓ成型炭の強度を維持するものである。温度１００℃
における成型炭強度が重要な理由は次のとおりである。
により表面部が加熱されてセミコークスの殻が形成され
、仁の殻によって乾留過程、特に温度１００°Ｃにｍ＆
ｊｓ成型炭の強度を維持するものである。温度１００℃
における成型炭強度が重要な理由は次のとおりである。
・従来６加圧水蒸気を用いて製造した成型炭
を室炉式コークス炉で乾留し成型ジークスとする場合、
被乾留物体である成−炭の乾留に必要な熱源は炭化富岡
−のＩ！面゛より供給される。従って、炭化室様側の成
型炭と中心部の成型炭とは、必然的に温度差が生じる。
を室炉式コークス炉で乾留し成型ジークスとする場合、
被乾留物体である成−炭の乾留に必要な熱源は炭化富岡
−のＩ！面゛より供給される。従って、炭化室様側の成
型炭と中心部の成型炭とは、必然的に温度差が生じる。
この温度差のため、炭化室内の成型炭は、同時に乾留か
進行することなく、壁側成型炭の乾留が中心側成型炭の
乾留に先んじ−て進行誓る。そして、成型炭が乾留され
て成型コークスとなる過程で収縮を伴うが、この収縮は
前記の伝熱特性により、炭化室中心側の成型庚より壁側
の成型炭が早い。従って、壁側成型炭が収縮すれば、収
縮してできた空間を埋めるべく炉底方向への成型炭の動
きが起こる。この場合、炭化室中心側の未乾留の成寵炭
も同時に動くことになる。このような成型炭の動きは、
乾留が終了するまで続いている。一方、成型炭に含まれ
る水分は、成型−炭温度が１００℃を越えるまでに蒸発
を終えるが、前記のとお秒、炭化室壁側と中心側との間
に湿度差があるため、請側成型炭より蒸発した水分は温
度の低い中゛心側成型炭に凝縮し、中心側成型炭の昇温
を阻害する−すなわち、中心側成型炭は１１１１図に示
す炭中温度にみちれるごとく、１００℃の温度に長時開
−されることになる。
進行することなく、壁側成型炭の乾留が中心側成型炭の
乾留に先んじ−て進行誓る。そして、成型炭が乾留され
て成型コークスとなる過程で収縮を伴うが、この収縮は
前記の伝熱特性により、炭化室中心側の成型庚より壁側
の成型炭が早い。従って、壁側成型炭が収縮すれば、収
縮してできた空間を埋めるべく炉底方向への成型炭の動
きが起こる。この場合、炭化室中心側の未乾留の成寵炭
も同時に動くことになる。このような成型炭の動きは、
乾留が終了するまで続いている。一方、成型炭に含まれ
る水分は、成型−炭温度が１００℃を越えるまでに蒸発
を終えるが、前記のとお秒、炭化室壁側と中心側との間
に湿度差があるため、請側成型炭より蒸発した水分は温
度の低い中゛心側成型炭に凝縮し、中心側成型炭の昇温
を阻害する−すなわち、中心側成型炭は１１１１図に示
す炭中温度にみちれるごとく、１００℃の温度に長時開
−されることになる。
このようにして、炭化室中心側の成型炭は、１・００℃
の温度に長時開−されながら、ｍｓ成型炭の乾留の進行
とともに炉底方向へ移動することになる。しかしながら
、加圧水蒸気を用い１００℃以下の軟化温度を有する結
合剤を用いた成型炭の乾留過程での強度は、第２図に示
すごとく１００℃で極めて弱い、従って、乾留進行１こ
伴う成型炭の移動の際、成皺炭どうしの摩擦と上部成型
炭の荷重により中心側成型炭は粉化を余儀なくされ、成
型コークスの強度および歩留りを低下させる。
の温度に長時開−されながら、ｍｓ成型炭の乾留の進行
とともに炉底方向へ移動することになる。しかしながら
、加圧水蒸気を用い１００℃以下の軟化温度を有する結
合剤を用いた成型炭の乾留過程での強度は、第２図に示
すごとく１００℃で極めて弱い、従って、乾留進行１こ
伴う成型炭の移動の際、成皺炭どうしの摩擦と上部成型
炭の荷重により中心側成型炭は粉化を余儀なくされ、成
型コークスの強度および歩留りを低下させる。
一方、内熱式シャフト炉により成型炭の乾留を連続的に
行なう場合も、従来の加圧水蒸気を用い１００°Ｃす下
の軟化温度を有する結合剤を使用した成型炭を乾留し成
型コークｉする−ことは困難であった。すなわち、シャ
フト炉の場合１通常下部よ秒加熱ガスが供給され上部よ
り成型炭の供給が 行なわれ、下部より成型コークスミ
Ｓ排出され゛る。
行なう場合も、従来の加圧水蒸気を用い１００°Ｃす下
の軟化温度を有する結合剤を使用した成型炭を乾留し成
型コークｉする−ことは困難であった。すなわち、シャ
フト炉の場合１通常下部よ秒加熱ガスが供給され上部よ
り成型炭の供給が 行なわれ、下部より成型コークスミ
Ｓ排出され゛る。
従って、シャフト炉内の成型炭は上部から下部へ移動し
ながら乾留されることになる。そのため、乾留時の成型
炭の強度が十分でないと、成型炭どうしの摩擦と上部か
ら供給された成型炭の荷重で戚瀝炭の粉化が起こり、成
型コークスの強度および歩留りを低下させる。
ながら乾留されることになる。そのため、乾留時の成型
炭の強度が十分でないと、成型炭どうしの摩擦と上部か
ら供給された成型炭の荷重で戚瀝炭の粉化が起こり、成
型コークスの強度および歩留りを低下させる。
以上の知見より、この発明者らは、乾留過程、特に温度
１００℃における成型炭強度が成型コークスの品質を決
める重要な因子であることに着目し、乾留時の或■炭強
度について検討ｔた結果、温度１００″ＣＣおける成ｍ
責強度は少な（とも２５峙／Ｐ以上必要であることを確
認し、その成型炭強度を得る方法として、加圧成型後の
成型炭に電磁波を照射して表面部をセミコークス化する
方法をとったのである１表面部がセミコークス化された
成型炭の場合、セミコークスの殻によって成型炭の強度
が維持されるため、成型炭が結合剤の軟化温度付近以上
の温度に曝されても強度は低−下せず、温度１００℃に
おいても２５ｋＩＩ／Ｐ以上の成型炭強度を維持′する
ことができる。従−て、こ−の発−法によれば、乾留過
程での粉化はほとんどな゛く、８質良好な成型コークス
を歩留りよく製造することができる。
１００℃における成型炭強度が成型コークスの品質を決
める重要な因子であることに着目し、乾留時の或■炭強
度について検討ｔた結果、温度１００″ＣＣおける成ｍ
責強度は少な（とも２５峙／Ｐ以上必要であることを確
認し、その成型炭強度を得る方法として、加圧成型後の
成型炭に電磁波を照射して表面部をセミコークス化する
方法をとったのである１表面部がセミコークス化された
成型炭の場合、セミコークスの殻によって成型炭の強度
が維持されるため、成型炭が結合剤の軟化温度付近以上
の温度に曝されても強度は低−下せず、温度１００℃に
おいても２５ｋＩＩ／Ｐ以上の成型炭強度を維持′する
ことができる。従−て、こ−の発−法によれば、乾留過
程での粉化はほとんどな゛く、８質良好な成型コークス
を歩留りよく製造することができる。
なお、この発明法において、成型次表面部をセミコーク
ス化する方法に電磁波を用いたのは、電磁波によれば非
常に短時間で表面部の温度をセミコークス化の完了する
温度以上（５００〜６００°Ｃ）に昇温せしめることが
でき、またその電磁波は誘電加熱で通常使用される２０
Ｍ）（Ｚ〜３Ｇ）（ｚの周波数帯域、すなわち、石炭の
誘電損失が大番い周波数帯域が有効であることを確認し
ている。
ス化する方法に電磁波を用いたのは、電磁波によれば非
常に短時間で表面部の温度をセミコークス化の完了する
温度以上（５００〜６００°Ｃ）に昇温せしめることが
でき、またその電磁波は誘電加熱で通常使用される２０
Ｍ）（Ｚ〜３Ｇ）（ｚの周波数帯域、すなわち、石炭の
誘電損失が大番い周波数帯域が有効であることを確認し
ている。
次に、この発明法を実施するための設備の一例を１１３
図暑こ基づいて説明する。
図暑こ基づいて説明する。
第３図において、（１）は原料炭槽、（りは結合剤槽、
（ＫｌはＵ金種、（４）は混線機、（６）は成型機、（
６）はコンベアー、（））は誘電加熱炉、（＠）はコン
ベアー、（９）は乾留炉をそれぞれ示し、誘電加熱炉（
７）は導波管（７−１） を介して取付けられた電磁波
発振器（７−２）を複数個備えている。
（ＫｌはＵ金種、（４）は混線機、（６）は成型機、（
６）はコンベアー、（））は誘電加熱炉、（＠）はコン
ベアー、（９）は乾留炉をそれぞれ示し、誘電加熱炉（
７）は導波管（７−１） を介して取付けられた電磁波
発振器（７−２）を複数個備えている。
すなわち、原料炭槽（１）内の原料石炭（平均粒度１炉
程度）と結合剤槽（り内の結合剤とを混合機（３）で充
分混合し、続いて混練機（４）で結合剤の溶融性を良く
して成型機（Ｉｌにて加圧成型し、得られた成型炭をコ
ンベアー（６）により誘電加熱炉（７）へ供給する。こ
こで、複数個の電磁波発振器（７−２）により周波数が
２０ＭＨｚ〜３０Ｈ１の電磁波を出力して成型炭の表面
部を加熱、セミコークス化する。しかる後、該成型炭を
コンベア（８）を介して乾留炉（９）へ装入して高温乾
留し成型コークスを得る。
程度）と結合剤槽（り内の結合剤とを混合機（３）で充
分混合し、続いて混練機（４）で結合剤の溶融性を良く
して成型機（Ｉｌにて加圧成型し、得られた成型炭をコ
ンベアー（６）により誘電加熱炉（７）へ供給する。こ
こで、複数個の電磁波発振器（７−２）により周波数が
２０ＭＨｚ〜３０Ｈ１の電磁波を出力して成型炭の表面
部を加熱、セミコークス化する。しかる後、該成型炭を
コンベア（８）を介して乾留炉（９）へ装入して高温乾
留し成型コークスを得る。
以下、この発明の実施例について説明する。
（実施例１）
＄１１！１１ζ示す性状および配合割合の原料を予備混
合し、さらに水蒸気にて混練した後、ロール直径６００
−のダブルロール成型機により５３鱈×４５鱈のマセＶ
り形に加圧成型し、得られた成型炭を第３図に例示した
ような誘電加熱炉により第２表に示す条件で熱処理した
後、傾斜式成型コークス−４炉とシャフト炉に装入し、
１００９“Ｃの温度まで乾留した。−乾留後の赤熱成型
コークス、、の消火は、傾斜式成型コークス炉の場合は
散水消火、シャフト炉の場合は乾式消火にてそれぞれ行
なった。このようにして得られた成型炭と成型コークス
の品質は第２表に示した。なお、第２表には、加圧成型
後電磁波による熱処理を施こさなかった同、−大きさの
成型炭と、該成型炭を同一条件で高温乾留して得た成型
コークスの品質を併わせ工水した。
合し、さらに水蒸気にて混練した後、ロール直径６００
−のダブルロール成型機により５３鱈×４５鱈のマセＶ
り形に加圧成型し、得られた成型炭を第３図に例示した
ような誘電加熱炉により第２表に示す条件で熱処理した
後、傾斜式成型コークス−４炉とシャフト炉に装入し、
１００９“Ｃの温度まで乾留した。−乾留後の赤熱成型
コークス、、の消火は、傾斜式成型コークス炉の場合は
散水消火、シャフト炉の場合は乾式消火にてそれぞれ行
なった。このようにして得られた成型炭と成型コークス
の品質は第２表に示した。なお、第２表には、加圧成型
後電磁波による熱処理を施こさなかった同、−大きさの
成型炭と、該成型炭を同一条件で高温乾留して得た成型
コークスの品質を併わせ工水した。
Ｉ［２表の結果より明らかなごとく、この発明法によれ
ば、熱処理を施こさない成型炭に比べ、温度１００°Ｃ
にお咬る成型炭強度は著しく向上しており、傾斜式成型
コークス炉で乾留した結果では、成型コークスの原型歩
留りも比較例の６０％程度から９５９６近くまで飛躍的
に改善された。またこのように原型歩留りが向上した結
果、成型コークスの強度も改善された。また、シャフト
炉の場合においても、同様の結果が得られた。
ば、熱処理を施こさない成型炭に比べ、温度１００°Ｃ
にお咬る成型炭強度は著しく向上しており、傾斜式成型
コークス炉で乾留した結果では、成型コークスの原型歩
留りも比較例の６０％程度から９５９６近くまで飛躍的
に改善された。またこのように原型歩留りが向上した結
果、成型コークスの強度も改善された。また、シャフト
炉の場合においても、同様の結果が得られた。
第 １ 表
第 ２ 表
但し、電磁波出力は複数個の電磁波発振器のトータル値
を示した。また成型炭□処理量は１ ｔｏｎ／ｈｒであ
った。
を示した。また成型炭□処理量は１ ｔｏｎ／ｈｒであ
った。
第１図は成ｍｔ′炭の炭中温度と乾留時間の関係を示す
図表、第２図は゛成型炭の乾留過程での強度変化を示す
図表、第３図はと・め発明法を実施するための設備の二
側を示す説明図である。 １−原料炭槽、２−結合剤槽、３−混合機、４−混線機
、５−成型機、６・−コンベアー、７−誘電加熱炉、７
−１−導波管、７−２−電磁波発振器。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 押 １） 良 ・ 久呂ｊｌ。 第１図 乾留時間（ｈｒｌ 第２図 加熱温度（＠Ｃ）
図表、第２図は゛成型炭の乾留過程での強度変化を示す
図表、第３図はと・め発明法を実施するための設備の二
側を示す説明図である。 １−原料炭槽、２−結合剤槽、３−混合機、４−混線機
、５−成型機、６・−コンベアー、７−誘電加熱炉、７
−１−導波管、７−２−電磁波発振器。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 押 １） 良 ・ 久呂ｊｌ。 第１図 乾留時間（ｈｒｌ 第２図 加熱温度（＠Ｃ）
Claims (1)
- 非粘結炭および微粘結炭を主原料とした配合炭に結合剤
を加えて加圧成型したのち、諌成型炭を高温乾留して成
層コークスを製造する方法において、−加圧成層後の成
諏炭に周波数が２０ＭＨｇ〜３０ＨＨの電磁波を照射し
て該成層炭の表面部を固化したのち高温乾留することを
特徴とする成型コークスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13089781A JPS5832683A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 成型コ−クスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13089781A JPS5832683A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 成型コ−クスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832683A true JPS5832683A (ja) | 1983-02-25 |
Family
ID=15045266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13089781A Pending JPS5832683A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 成型コ−クスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832683A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007514044A (ja) * | 2003-12-12 | 2007-05-31 | コールテク コーポレイション | 固形燃料特性を向上させるための前加熱の乾燥プロセスの方法およびシステム |
| WO2009047682A2 (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-16 | Exxaro Coal (Proprietary) Limited | Coke making |
-
1981
- 1981-08-20 JP JP13089781A patent/JPS5832683A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007514044A (ja) * | 2003-12-12 | 2007-05-31 | コールテク コーポレイション | 固形燃料特性を向上させるための前加熱の乾燥プロセスの方法およびシステム |
| WO2009047682A2 (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-16 | Exxaro Coal (Proprietary) Limited | Coke making |
| WO2009047682A3 (en) * | 2007-10-11 | 2009-11-05 | Exxaro Coal (Proprietary) Limited | Coke making |
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