JPS5934751B2 - コ−クスノセイゾウホウ オヨビ ソノカンリユウロ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 高炉用コークスは強粘結炭と弱粘結炭の配合によって製
造されている。

これは主として高炉用コークスに必要な強度を確保する
ためである。

このように強粘結炭は高炉用コークス製造に欠（ことの
できないものであるが、強粘結炭は世界的に賦存量が少
な（従って弱粘結炭以上に重要視されている。

強粘結炭は鉄鋼生産の増大するに従って強粘結炭の確保
が困難になってくる。

従ってその価格も著しく上昇しこれからも更に上昇する
ことは必定であろう。

鉄鋼業界にとっては正に一人脅威である。

そこで強粘結炭を使用しない乃至は使用量の少ない高炉
用コークスの製造が待望されるわけである。

ここで述べる成型コークスもその一つの現われである。

成型コークスに対するもう一つの要望の原因は公害に関
する問題である。

製鉄所の公害の元兇はコークス工場であるとまで言われ
る程現今の室炉式コークス炉の汚名は周知の通りである
。

すなわち、石炭の装入からコークスの排出までの凡べて
は開放式で炭塵、粉塵、ガス、タール、酸化窒素等の放
出は日常茶飯事である。

例とかこの開放式をやめてクローズドシステムに切り換
えたい企てはあるが今のコークス炉では困難のようであ
る。

又人力による作業部分が多く且つ非連続的であるため自
動化、省力化ができないのも致命的な要因である。

成型コークス法によるコークスの製造が可能となれば全
工程をクローズドシステムで行なわれ、その上自動化も
できるようになるであろう。

そうなれば環境改善自動化省力となる。

このように成型コークスは救世主のように待望され努力
もされていながら世界中未だ商業的に生産されていない
。

成形コークスは如何に難しいことであるかは想像できる
。

一般に考えられている成型コークスは粘結炭乃至強粘結
炭を使用しないで非粘結炭と弱粘結だけで高炉に使用で
きるコークスである。

すなわち、非粘結炭又は弱粘結炭或は両者混合したもの
を粉砕、成型しそしてそれを乾留して製造するものであ
る。

成型コークスの製造工程は成型と乾留の２工程にわけて
考えることができる。

先づ、成型工程について言えば、これも未だ未解決の問
題が沢山あるが、使用する炭種と加工方法を上手に選択
して処理すれば必ずしもできないことはない。

現に日本において多くの曲折があったが、他の目的のた
めに量産している処もある。

改良すべき点も多々あるが一応商業生産できるメトはつ
いたと考えてよい。

次に乾留工程についてのことであるが、これを乾留する
適当な炉が未だ完成されていない。

そのため前述のように成型コークスなるものが未だ実現
されていない。

乾留炉は一応者えられるものは竪型炉、移動床炉、ロー
タリーキルン或は従来の室炉式コークス炉等である。

今まで一番有望視され研究されてパイロットプラントま
で建設してテストしているのは竪型炉である。

この種の炉は原料が自重で降下していく間に製品となる
理を利用したもので一見有利のようにみられる。

しかしこれは小さいパイロットプラントの時はスムーズ
に原材料が降下するが大きいプラントになると色々の困
難な問題が生起する。

すなわち、均一な加熱が難しいため部分的に（つつき合
って（一種の焼結）ハンギング等を起す。

従って降下がスムーズにできず作業が継続できないのが
実情のようである。

移動床炉は現在広く実用されているのは焼結プラントと
ベレットプラントである。

これを乾留用プラントに応用できることが考えられるが
、この種のプラントはシールが完全にできない欠点があ
る。

すなわちこ〜に設置しているベルトコンベアは上下にも
移動する個所（両端）があるためにシールは完全にでき
ない。

焼結プラントやペレットプラントの場合は空気を吸引し
て焼成している故シールはできな（ても全く問題はない
が、こと乾留になるとそうはいかない。

石炭類を乾留すると有毒な乾留ガスが発生するので人畜
に有害となる。

従′つてプラント全体を太きい密閉した部屋に納めてお
く以外はこれを使用することは困難である。

ロータリーキルンはがらがら回転するので折角成型した
石炭がこわれるので採用することはできない。

従来使用されているコークス炉は元来外熱炉であるため
に炉そのものは巾のせまい長い炉（巾５０〜４０ｃｒＩ
Ｌ、長さ１５ｍ、高さ５〜７ｒｒＬ）である。

乾留は何ら問題はないが乾留後生産物であるコークスを
排出することに問題がある。

すなわち、強粘結炭を配合した強度の高いコークス（Ｄ
？ｇ ８５以上）ならばわけなく押出してコークスを取
出すことができるが、強度のない又は低い非粘結炭、弱
粘結炭から造ったコークスは押詰りと称して押出すこと
はできない。

成型コークスの強度は押出すには充分であるが成型コー
クスの場合ぽ１個１個が独立して存在し全体が１つの物
体（剛体）になっていないので強度の低いコークスと同
様に押詰って排出することができない。

その他底部開閉式炉があるが炉底を開いて生産物を取出
す炉があるので余り大きい炉は期待できない。

現存しているものは１基でせいぜい５を位の小さい炉で
ある。

又傾斜炉と称する炉も考えられているが未だ実用の段階
に至っていない。

以上述べたことでわかるように成型コークスを乾留し量
産できる炉が未だ存在していない、それで発明者等は種
々検討の結果下記に述べる水平移動床環状乾留炉と称す
る炉を開発した。

この発明は、通気孔をあげた回転盤による環状水平炉床
を水平に回転自在に設け、該炉床を密閉状態に被覆した
被覆体に成型炭又は不成型炭の供給口を設け、供給口の
近傍に予熱ガスを供給する予熱部を設け、予熱部に連続
して乾留用加熱ガスを供給する乾留部を設け、乾留部に
連続して乾留物の冷却ガスを供給する冷却部を設け、前
記各ガスは原料炭中を通過し乾留及び冷却を行ない冷却
後の成型コークス又はコークスの取出口を被覆体に設け
たことを特徴とする水平移動環状式乾留炉、及び非粘結
炭、粘結炭等を粉砕混合して、又は単味で成型した成型
炭又は不成型炭を密閉状態で通気孔をあけた回転盤によ
る水平移動環状炉床に供給し、水平移動と共に環状に移
動せしめ、低温で熱ガスにより予熱し、続いて熱ガスで
高温加熱して乾留を行った後、冷却ガスにより冷却し水
平にして環状状態で原料炭中を各ガスが通過することに
よりコークス化された成型コークス又はコークスを炉床
より連続的に排出せしめることを特徴とする水平移動環
状式成型コークス又はコークスの製造法である。

前記成型コークス又はコークスの製造法を実施する炉は
環状になっているので、水平だけ移動し上下移動する個
所はない故シールが完全でしかも簡単にできる特徴を有
している。

その上強制的に移動するメカニズムになっているので仮
に焼結のような現像が起きても停滞する心配はない。

要するに前記の竪型炉と移動床炉の欠点を除去した新規
の炉である。

すなわち発明者は水平に且つ環状に移動する面の上に発
明者等が発明した乾留のできる炉を設置し、成型コーク
スを連続的に能率よ（乾留を遂行できる炉を開発した。

その乾留炉は予熱、乾留及び冷却の３部より成立ってい
る。

図面に従ってこの発明の水平移動環状式コークス製造用
の乾留炉は第１図に示すように水平で環状に回動する環
状式移動床炉Ａ（第２図参照）を有し、該床炉Ａに被覆
体１を水封式あるいはその他の手段により密閉状態に設
け、被覆体１には原料供給口１２を設は供給口１２の近
傍に予熱部２を設け、予熱部２に連続して乾留部３を設
け、乾留部３に連続して冷却部４を設け、冷却部４に連
続して成型コークス又はコークスの取出口１３をそれぞ
れ設けたものである。

なお、供給口１２と取出口１３は隣接している。

この発明の乾留炉は上述のように構成されており、この
乾留炉を第３図に示す直線的図面によって原料、製品の
流れを示せば、原料成型炭は原料炭の供給口１２から先
づ予熱部２に入り乾留部３に移動し更に冷却部４を経て
成型コークス又はコークスの取出口１３に連続的に排出
され成型又はコークスとして連続的に取出れる。

次に、乾留用熱媒体ガス、発生する石炭ガス、タール等
の流れを示す。

１０は乾留用熱源を与、える加熱炉であり熱媒体ガスは
発生した石炭ガスを用い、外熱式加熱炉で、この媒体ガ
スを９００〜１０００℃位の所定温度まで加熱して乾留
部３の一方の端に送入する。

加熱炉１０の燃料は同じ（発生した石炭ガスを使用する
。

送入された熱媒体ガスは吸引器２１によって乾留部３の
下方より成型炭層（又は石炭層）を通って上方に達しつ
ｙいて吸引器２２で隣接する下方におろされる。

すなわち上方吸引器２１で上昇し次いで下方の吸引器２
２で下降する間に１０００〜４００℃に加熱され乾留さ
れてコークス化される。

同時にタールガスも発生する。

発生したタール、ガス及び熱媒体ガスは一緒になって約
４００℃の温度（タールが凝固しない温度）で排出され
て一次冷却塔５に入り、こ又で安水で冷却される。

タール等を除去されたガスはデカンタ−６、更に安水分
離器７を通りタール、油、安水等に分離される。

ガスは更に吸収塔８で軽油が除去され、次いでガス精製
装置９を経て所謂クリーン石炭ガスとなってガスタンク
に入って貯蔵されて色々の用途に使用される。

冷却部４は製品の成型コークス又はコークスを冷却する
処で冷媒は発生した石炭ガスをそのまま使用する。

２３は吸引器で下部より上部へ通過する時に成型コーク
ス又はコークスは冷却される。

次に予熱部２について述べる。

冷却部４で使用したガスは吸引器２４で予熱用加熱炉１
１に送る。

図中２６はポンプ、２７はシール部、２８は回転盤、２
９はガス路、３０はガス管である。

この予熱用加熱炉１１は乾留用の加熱炉１０と同様に外
熱式で熱媒体も加熱用ガスも冷却部４より排出されたガ
スを使用する。

予熱用加熱炉１１で約２００℃になったガスは吸引器２
５で上方より下方へ移動させて予熱の役目をさせる。

使用後のガスはガスタンクへ送られる。

通常、乾留炉の加熱方法には内熱式加熱法と外熱式加熱
法とがある。

外熱式は炉の中心部まで熱が伝達しにくい関係、現存し
ている室炉式コークス炉のような巾のせまい炉しか実用
されていない。

従って、外熱式加熱法は余り魅力がない。

最近の成型コークスの乾留炉は内熱式を採用する傾向が
強い。

内熱式加熱法には加熱砂を熱媒体とする方法と燃焼ガス
を熱媒体とする方法がある。

加熱砂の場合は熱量の高い乾留ガスが得られるが、砂と
いう固体の取扱いは不便である。

燃焼ガスの場合は能率的であるが熱量の低い乾留ガスし
か得られない欠点がある。

発明者等は内熱式を採用しているが乾留ガスを熱媒体と
する方法を併用し発生する乾留ガスの熱量の低下を防い
でいる。

もし、乾留ガスの熱量の低下を気にしない場合は燃焼ガ
スを熱媒体とする方法を採用した方が有利である。

しかし燃焼ガスを熱媒体にした場合、燃焼ガス中にはＣ
Ｏ２、Ｃ０１０２の如き酸素又は酸素化合物を多量含有
しているので成型コークスをその中にさらすことはその
品質を低下させる要因となる。

すなわち、強度が低下し反応性が上昇し高炉用コークス
としては余り好ましくない。

従って、特殊の場合以外は乾留ガスによる熱媒体法を推
賞する。

又熱媒体の送入場所であるが予熱部のすぐ隣接部に送入
し、冷却部に近い処より排出する逆の方法も考えられる
が、フロツーシートで示すように冷却部に近い処より送
入し予熱部に近い処より取出す方がカウンターカーレン
トにｈって能率的である故この方法を採用した。

このプロセスで乾留した成型コークスの品質は下記の実
施例で示すように、従来の高炉用コークスの品質と比較
して何等の遜色のないことが判明された。

又、このプロセスは石炭類の乾留にも使用できる。

但し粘結炭は熔融して通風を阻害するので非粘結炭と混
炭して使用する必要がある。

無煙炭、褐炭のような非粘結炭乃至は微粘結炭ならば側
管支障なくコークスに製造することが特徴である。

但しガス熱媒体の移動を邪魔するような粉は除去する必
要がある。

この発明によれば原料を連続的に供給し且つ乾留作業を
水平で環状に移動させるため製品が積重するおそれがな
く流れ作業となり強度のある製品を連続的に高能率で得
られる等の効果がある。

本発明の成型コークス製造法の実施例、 無煙炭２０％、半無煙炭４４％、弱粘結炭２０％、粘結
炭１０％、粘結剤６％を混合粉砕し、水蒸気で加熱混ね
りした後、成型機で成型し本プロセスのフロシートに準
拠して１０００℃１時間乾留を行った。

得られた製品の品質は下記の通りである。比較のために
従来の高炉用コークスの品質を掲げてお（。

上記のように本発明のコークスは従来の高炉用コークス
に比し何等遜色がない。

なお高揮発分の原料石炭を使用して成型コークスを製造
する時は揮発分を説いてから成型するか又は成型後予備
乾留をしてから本プロセスの乾留炉に装入した方がよい
、多くの揮発分が離脱する際成型コークスが破かいされ
るからである。

この発明は上述の通りその特徴を挙げると次の通りであ
る。

（１）作業はスムーズに行われ停滞しない（２）クロー
ズドシステムであり、又自動化できる故公害の心配がな
（省力となる （３）スケールアップが簡単にできる （４）製品は優秀である、すなわち強度は高（反応性は
低い （５）得られた乾留生成ガスの熱量は高い（６）粉コー
クスの発生が少ない （力 成型コークスの外に石炭類を乾留してコークスの
製造ができる

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施の一例を示すもので、第１図はこ
の発明乾留炉の斜視図、第２図は同上一部の断面図、第
３図は乾留炉の説明用展開図である。 Ａは床炉、１は被覆体、２は予熱部、３は乾留部、４は
冷却部、１２は供給口、１３は取出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 通気孔をあけた回転盤による環状水平炉床を水平に
   回転自在に設け、該炉床を密閉状態に被覆した被覆体に
   成型炭又は不成型炭の供給口を設け、供給口の近傍に予
   熱ガスを供給する予熱部を設け、予熱部に連続して乾留
   用加熱ガスを供給する乾留部を設け、乾留部に連続して
   乾留物の冷却ガスを供給する冷却部を設け、前記各ガス
   は原料炭中を通過し乾留及び冷却を行ない冷却後の成型
   コークス又はコークスの取出口を被覆体に設けたことを
   特徴とする、水平移動環状式乾留炉。 ２ 非粘結炭、粘結炭等を粉砕混合して、又は単味で成
   型した成型炭又は不成型炭を密閉状態で通気孔をあけた
   回転盤による水平移動環状炉床に供給し、水平移動と共
   に環状に移動せしめ、低温で熱ガスにより予熱し、続い
   て熱ガスで高温加熱して乾留を行った後、冷却ガスによ
   り冷却し水平にして環状状態で原料炭中を各ガスが通過
   することによりコークス化された成型コークス又はコー
   クスを炉床より連続的に排出せしめることを特徴とする
   、水平移動環状式成型コークス又はコークスの製造法。