JPS60168792A - 脱水高密度低品位炭の製造方法 - 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、褐炭、亜炭、亜瀝青炭などの低品位炭を処理
して脱水高密度低品位炭を製造する方法に関するもので
ある。

低品位炭、たとえば褐炭は多孔質でその毛細管内に多量
の水分を含むので（たとえば６５％）、輸送コストが高
み、このため莫大な埋蔵量があるにも拘らず、従来は山
元の付近以外では殆ど利用されていなかつた。これらの
褐炭を利用するには山元で予め脱水処理し、水分を２θ
％程度に低減さする必要がある。

従来、このための脱水方法として、気流乾燥法などの熱
ガスなどを用いて含有水分を蒸発させる方法があつた。

しかしながら空気中で蒸発乾燥させれば、重量当りの発
熱量は増加するが、体積当りの発熱量はあまり増加しな
い。また乾燥前に褐炭を粉砕する必要があり、製品は微
粉となつてハンドリングし難いなどの問題点がある。、
まだ間接加熱方式のスチームチューブドライヤの乾燥炭
をスタンププレスエクストルーダにより圧密成型してブ
リケットにする方式がかなり古くから行われているが、
熱消費が多く不経済である。たとえば６５％水分の褐炭
Ｌｋｇは約２１００ｋｃａｌ（＝６０００×）の熱量し
かないのに、これに含まれ る０．６５ｋｇの水分（蒸発潜熱０．６５×６５０＝４
２０ｋａｌ）の除去に５１０〜６４０ｋｃａｌのエネル
ギを要する。まだ圧密にも大きな動力を要し不経済であ
る。さらに褐炭などの有機固形物を数十気圧の圧力下で
飽和蒸気で加熱すると、水分が液状で除去され（蒸発潜
熱不要）、体積も収縮する現象を応用して、少い熱消費
で褐炭を脱水する、いわゆる非蒸発加熱脱水方法も既に
行われているが、高圧下から褐炭を敗り出す際に残水分
の一部が蒸発脱水するので、体積当りの発熱量の増加は
不充分であるという問題点がある。

上記の要に、従来の低品位炭の処理方法には種々の問題
点があり、遠隔地（たとえば日本）で利用するためには
、脱水して重量を低減するとともに、密度を大きくして
体積を減らし、輸送コストを下げることが要望されてい
る。

本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、低品位炭を
圧力容器中で飽和蒸気、またけ飽和蒸気と加熱蒸気で加
熱することにより、低品位炭中の水分の少なくとも一部
を液状のまま脱水除去し、ついで脱水炭を分級に導入し
て大粒径炭、中粒径炭、小粒経度に分級し、このうち中
粒弾度をバインダーおよび／または保湿剤を添加するか
または添加せずに圧密成型成型完全または不完全なブリ
ケットにし、このブリケットと前記大粒径炭および小粒
経度とを混合することにより、大粒径炭とブリケットか
らなる塊炭の粒子間の空隙に小粒径炭が充填され、充填
率が高くなり、したがって低コストで大きな高密度を有
する脱水高密度低品位炭を製造する方法を提供せんとす
るものである。

以下、本発明の構成を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示してい
る。１はオートクレーブなどの圧力容器で、この圧力容
器１内に褐炭を封入し飽和蒸気を導入し加熱して脱水す
る。この方法によれば、褐炭を塊法のまま脱水すること
ができるので、後述のブリケットと組み合せて、大粒径
炭と小粒径炭を効果的に配合することができる。この方
法では、水分を液状で除去するので、熱消費が少ないと
いう利点がある。非常に高い上記圧力で処理して、この
方法のみによって脱水してもかまわないが、蒸発乾燥を
適当に組み合せるのが有利である。脱水の終った褐炭を
取り出すために、圧力容器１を減圧すれば残水分を蒸発
させることができる。取り出された褐炭を効果的に冷却
すれば、さらに残水分が蒸発する。脱水は連続プロセス
で行っても非連続プロセスで行っても良い。非連続（バ
ッチ）プロセスでは、開放された圧力容器１に原褐炭を
投入し、密封してから、降温・高圧の飽和蒸気を注入し
て昇温・昇圧する。褐炭から除去された水分および蒸気
の凝縮水からなる熱水は、付属の熱水タンク２に貯えら
れる。この後、圧力容器１を減圧して褐炭を取り出す。

非連続プロセスでは、上記のような圧力容器１と熱水タ
ンク２を複数組設けておいて相互に熱交換してもよい。

ずなわち、熱水タンク２中の熱水や、減圧時に圧力容器
１から放出される上記を相互に予熱源として利用する。

上記のようにしてえられた脱水炭を、２段スクリーンを
用いるか、あるいは１次スクリーン３で大粒度の褐炭を
網上として分離し、さらに２時スクリーン４で中粒度と
小粒度の褐炭に分離して３つのクループにする。ついで
中粒径炭のみをブリケット成型機５に導入して圧密しブ
リケツトにする。この場合、中粒径炭を粉砕機６で粉砕
する場合と粉砕しない場合がある。中粒径炭の粒度が大
き過ぎる場合は、ブリケット化し難いので、粉砕機６に
導入して粒径２〜１０ｍｍ程度に粉砕する。

しかる後、圧密しない大粒径炭および小粒経度とブリケ
ットとを混合する。このことにより、一部の粒子（中粒
度）のみが圧密されて粒子密度が大きくなつているだけ
だが、粒子の充填率が高いため、全体の高密度の高い高
密度化された脱水褐炭製品を製造することができる。７
は混合輸送機である。

圧力容器１に原炭を導入する場合、予め粉砕された原炭
を分級器８で分級し、微粉炭を除去し、粗粒炭を圧力容
器１に導入して脱水するのが望ましい。分級前の原炭の
破砕は、粒径１００〜２００ｍｍ程度以下が特に好まし
い。これは、（１）通常の露天掘褐炭鉱山に備えられて
いる１次クラッシャの破砕径は４〜８インチ（約１００
〜２００ｍｍ）程度である。（２）この程度の粒径に破
砕しておけば、山元から脱水プラントまでの輸送や、脱
水要圧力容器１への褐炭の投入などのハンドリングに便
利である。（３）非蒸発脱水では、この程度の塊炭でも
充分脱水可能である。（４）水分を多量に含んだ原炭の
ままでは破砕量が多いので、あまり小粒まで破砕するの
は不利である。（５）あまり小粒まで砕くと、徽粉がふ
える。などの理由による。またあまり小さな粒径のもの
は、脱水に不適で、脱水率が低下したり微扮が流失した
りするので、分吸器８における分級は、下限が５〜３０
ｍｍ程度で行うのがとくに好ましい。なお微粉は、脱水
工程の排水の１次浄化処理装置１０に用いたり、ボイラ
１１の燃料に用いたり、その他の用途に利用することが
できる。

脱水炭を分級する場合、脱水炭を予め破砕機１２で破砕
してから分級を行うことが望ましい。この場合、破砕炭
の最大粒径が３０〜５０ｍｍ程度とするのが望ましい。

これは、（１）破砕した方が、充分な量の小粒径炭を確
保できるので粒度分布上好ましい。（２）一般の石炭は
３０〜５０ｍｍ以下程度で輸送されており、この程度の
粒径とするのがハンドリング上都合が良い。などの理由
による。また１次スクリーン３による分級は５〜２０ｍ
ｍ程度たとえば後述の計算例で示すように、１０ｍｍで
行うのが好ましい。２次スクリーン４による分級は０．
５〜５ｍｍ程度、たとえば後述の計算例で示すように、
２ｍｍで行うのが好ましい。

ブリケット成型は、たとえばダブルロール成型機で行う
。この成型方法は、一般炭のバインダー添加ブリケツテ
イングに多用されており、一基当りの処理容量が大きく
経済的である。またブリケット成型は、たとえばスタン
ププレスブリケット成型機によつて圧密成型することも
できる。この方法は、従来、チューブドライヤと組み合
わせて褐炭のバインダーなしブリケリティックに用いら
れており、一基当りの処理容量は小さいが、確実な圧密
成型が可能で強固なブリケットが製造できる。

圧密成型工程において、圧密して粒子此重を大きくする
程、高密度は増すが成型のためのコストが大きくなる。

一般に大粒径の粒子と小粒径の粒子を適度に配合するこ
とによって、粒子間の空隙を小さくすることができる。

最も簡単な２成分の場合については以下のようになる。

粗粒子について第１表のように記号を定めて計算する。

また容器の体積をＶ６，配合時の空隙率をεとすると、
６は次のにうに表わされる。

粗粒子の割合が比較的少ない範囲、すなわち×が小さい
範囲では充填状態は粗粒子は離散しており、残空間は微
粒子で充填されている。この時は次式が成立する。

■にＸ・（＼／、÷Ｖ２）（２） ｖ２”（ＶＤＶｌ）（１＝５２）＜３）（１）、（２）
、（３）式からＶｌ、■２ヶ消去すると次式が得られる
。

ｘが大きいほど、すなわち粗粒子の割合を増すほど空隙
率εを小さくすることかできることは、（４）式を微分
することにより容易にわかる。Ｘを増していつて粗粒子
が相互に接触して粗粒子充填率がε１になった時が限界
である。

この時、（２）、（３）式は次のように書きかえられる
。

■＋−（，１，−Ｅｌ、）ｖｏ（２ａ）”２＝−ε＋”
ｏＸ（＋−ε、）（３ａｉこの時の空隙率６冊１は次の
ようになる。

εｍ１ｎ−＝Ｅ１’ｅ２（４’Ｊ） また、この時の粗粒子の配合割合ｘｃは次のようになる
。

粗粒子配合割合ｘを更に増すためには粗粒子を充分に充
填しておいて、微粒子を減らさなければならない。この
時（２）、（３）式は次のように改められる。

■＋＝（ｌＥｌ）■０（２１）） ｖ２＝＝（１−Ｘ）（Ｖ）−＋Ｖ２）（ａｂ）これから
空隙率εは この結果をε□−０，４５、ε、、＝０．３５として計
算した例について、第２図にまとめた。

この例では、粗粒子を６５３％とした時が最も効果かあ
り、空隙率は１５．８％にまで低下できることが示され
ている。

実際には、粗粒子と微粒子の粒径が大きい場合に上式が
適合し、粒径比が小さい場合には空隙率が大きくなる。

後述の計算例では、見掛密度０．８ｇ／ｃｃの脱水炭を
圧密成型して見掛密度１．２ｇ／ｃｃのブリケットにす
る例を示した。従って圧密された粒子の体積は、０．８
／１．２×１００＝６６．７％となる。一般的には圧密
成型後の体積が圧密成型前の体積の６０〜８０％程度の
範囲になるように操作することで充分効果的である。ま
た圧密成型後の粒子比重量を１．２ｇ／ｃｃ、一般的に
は１．０〜１．４ｇ／ｃｃにすることで充分効果的であ
る。後述の実験例に示すように、２成分系の粒子混合後
の体積は、大粒径炭と小粒径炭の粒径比が大きいほど理
論式が適合する。本発明者らの実験によれば、粒径比が
５：１程度以上で理論値に近くなり、１０；１程度でほ
ぼ理論値に等しくなる。あまり粒径比を大きくすると、
微分が飛散しやすくなり、また粒度偏積もひどくなるの
で好ましくない。成型されたブリケットの粒径は、大粒
径炭と同程度にしておけば、所定の充填率を確実に達成
することができ、また後の取扱いも便利である。

最適配合率ｘｃは前記の（５）式のように表わされる。

すなわち、大粒と小粒の自由充填率（空隙率）ε７、ε
２によって表わされる。前述の例（ε＝０．４５、Ｅ２
＝０．３５）ではｘｃ＝６５，３％である。また後述の
計算例のε１＝ε２＝０．４０の場合は、ｘｃ＝７１．
／Ｉ％である。このことから、実用上、ｘｃ＝０．５０
〜０７５程度の範囲とするのが望ましい。また計算例で
、小粒径を２５％とすることが効果的なことが示されて
いる。実際、２次スクリーン４の分級径は、小粒径の割
合が、２０〜３０％の範囲になるように決まることが望
ましい。さらに計算例で、中粒径を３０％として効果的
な結果が得られたことが示されている。実際、１次スク
リーン３の分級径は、中粒径が３０〜４０％となるよう
に粒度分布に応じて決めることが望ましい。

圧密成型は必ずしも完全に行う必要はない。ブリケット
成型（とくにダブルロール成型）では、第４図に示すよ
うに、成型機５の産物をネットコンベヤ１３などの分級
手段で払い出し、成型の完全なもののみを製品ブリケッ
トとじ、成型の不完全なものはベルトコンベヤ１４、フ
ローコンベヤ１５などで成型機５にリサイクルさせる場
合がある。またリサイクルを行わない場合もある。この
理由は、本発明の基本的な目的は、密度の向上であり、
成型そのものではないからである。

本発明の方法において、製品の輸送中の発じんを防止す
るために、非常に微小な粒径のものは取り除いても良い
。取り除かれた微小粒は中粒と一緒にしてブリケットに
する。このためには、第５図に示すように、３次スクリ
ーン１６を追加してもよいし、あるいは、破砕機１２、
スクリーン３、４、粉砕機６などにおける一連の操作の
過程で、充分換気、集じんして、このような微粉を飛散
補集してやっても良い。３次スクリーンＩ６の分級径は
、適正な粒径比および配合比を確保するために、あまり
小さくすることはできない。このため上限は２ｍｍ程度
である。また一般に、浮遊性の炭じん（１００ｍ以上沈
降せずに飛散するもの）の粒径は２００μ以下である。

このため下限は０。２ｍｍ程度である。

圧密成型工程において、褐炭中の水分が過大であると用
型時に余剰水が毛細償からあふれ、充分に圧密できない
。また水分は粒子を接着するバインダーの役割を果すの
で、少なすぎると充分に圧密できない。本発明者らの実
験により、１５〜２５ｎ／ｏの範囲が適切であることが
わかった。よって脱水操作は、脱水後の褐炭の水分がこ
の範囲にあるようにするのが好ましい。このように水分
を設定すると、圧密成型の際に水分以外のバインダーを
添加する必要がなく、経済的である。非蒸光脱水は、飽
和人気による高温処理で褐炭が改質され、水分が再吸湿
されにくいので、耐水、耐侯性が良く便利である。しか
し、輸送中に褐炭が、自然乾燥し、上記の適正水分（１
５〜２５％）の範囲以下になる可能性もある。これを防
止するための保湿剤として、界面活性剤を添加しても良
い。

また圧密成型は、原料温度が高温の方が効果的に実施し
得る。一方、非蒸発脱水では褐炭を高温に加熱するので
、できるだけ高温状態を保持したまま褐炭を圧密成型過
程に送り込むのが好ましい。

このため褐炭を圧力容器１から大気圧下に取り出したま
まの状態、すなわち６０〜８０℃で、圧密成型すること
がとくに好ましい。

脱水操作の際、圧力容器１中で褐炭を飽和蒸気で加熱し
て、水分を粒子の表面に浸出させた後、これを減圧せず
にこのまま加熱蒸気で加熱することも好ましい実施態様
である。とくに褐炭の粒子が小さい場合には、浸出した
水分や凝縮したスチームが粒子間に拘束されやすいが、
この方法により、粒間拘束水を蒸発させて除去すること
ができる。

この実施態様においては、小粒径の褐炭が脱水できるの
で、原炭用の分級器８の目開きは１〜５ｍｍの範囲にす
ることもできる。この方法は、微小粒原炭の有効利用上
好ましく、また粒度配合上も好ましい結果を得ることが
できる。

以上の方法で得られた脱水高密度褐炭は、重量当りのみ
ならず、体積当たりでも発熱量の大きい、しかも低価格
の褐炭製品であり、長距離輸送しても、輸送コストがあ
まり大きくならないという利点を有している。

一般に、粒度分布の幅を持つた製品は、積みかえや振動
などにより、小粒が大粒の粒子間を沈んで行き、上部に
大粒、下部に小粒というように分離してしまい、いわゆ
る粒度偏積を起こす。この現象を防止するためには、第
６図に示すように、ベルトコンベヤ１７の乗継部で、材
料の進行方向と反対方向へ傾斜したシュート１８を設け
、とくに好ましくは、このシュートを多孔板とし、下部
にたまった微粒が塊炭の上部にくるように再配置する。

また第７図に示すように、脱水高密度褐炭を再分級して
２つのホッパ２１．２２に貯え、あらためて混合するよ
うにしてもよい。これは本製品が大粒と小粒の２つの成
分からなる単純な粒度構成と考えてよいからである。具
体的には、ブリケットと大粒径炭および小粒径炭とを混
合した混合炭を分吸器２０に導入し分級して塊炭と微粉
炭に分け、それぞれを別々にサージホツパ２１，２２に
貯留した後、塊炭および微粉炭を一定の割合で同時にま
たは交互に払い出して再混合する。この場合、塊炭と微
粉炭との分級を、大粒径炭と中粒径炭の分級点と、中粒
径炭と小粒径炭の分級点の中間程度で行うのが好ましい
。また払い出しは、輸送船の船倉内、サイロ内、貸車内
、ベルトコンベヤ上、野積ヤード上などへ行うことによ
り再混合する。

つきに本発明における計算例および比較例について説明
する。

計算例 第１図にしたがい褐炭（ヤルーン炭）を脱水した後、高
密度化し、脱水高密度低品位炭２１．８Ｔ／Ｈを製造す
る場合の計算例を示す。実験によれば、ヤルーン炭の物
性値は、第２表のようになる。徐って圧力容器１で非蒸
発脱水すべき原炭の量は、２１．３Ｔ／Ｈ×（１００％
−６５％）／（１００％−２０％）＝４８．６Ｔ／Ｈで
ある。この脱水に必要な兄気敏は１６、４Ｔ／Ｈで、必
要な燃料としての原炭量は７．６Ｔ／Ｈである。従って
必要な原炭量は４８．６＋７．６＝５６．２Ｔ／Ｈとな
る。このため、１５０ｍｍ以下に破砕された原炭５６．
２Ｔ／Ｈを分吸器８で１０ｍｍで分級し、網上を圧力容
器１に投入して、粒径１０〜１５０ｍｍの脱水炭２１．
３Ｔ／Ｈを得る。これを破砕機１２で４０ｍｍ以下に破
砕する４０ｍｍ以下に破砕した脱水炭の見掛比重を０．
８とし、粒度分布をつぎように仮定する。

ｌＯ〜４（）２１Ｍ：４５’／９ ２〜ＩＱＩＩｌノｌｔ：８０％ ０〜２ｍｎ：２５％ これを１次スクリーン３で１０ｍｍで分吸すると、１０
〜４０ｍｍ大粒径炭９．６Ｔ／Ｈを得ることができる。

（２１，３’ｌツＨＸ工、、、、、＝９．６１’／＋（
）また網下の０〜１０ｍｍの脱水炭１１．７Ｔ／Ｈ（２
１．３Ｔ／Ｈ−９６Ｔ／Ｈ＝１１．７Ｔ／Ｈ）を２次ス
クリーン４で２ｍｍで分級し、２〜１０ｍｍの中粒径炭
６．４Ｔ／Ｈ（２１．３Ｔ／Ｈ×＝６．４Ｔ／Ｈ）と、
０〜２ｍｍの小粒径炭５．３Ｔ／Ｈ（２１．３Ｔ／Ｈ×
＝５．３Ｔ／Ｈ）とを得る。

このうち２〜１０ｍｍを粉砕機６で２ｍｍ以下に粉砕し
てブリケットにし見掛比重を１．２とすると体積が収縮
する。すなわち粒子体積は（０．８／１．２）×１００
＝６６．７％となり、体積は（４５×１）＋（３０×０
．６６７）＋（２５×１）＝４５＋２０＋２５＝９０％
になり、後述のように充填率を大幅に向上させることが
できる。

前述の４０ｍｍ以下に破砕した脱水炭（見掛比重０．８
、１０〜４０ｍｍ：４５％、２〜１０ｍｍ：３０％、０
〜２ｍｍ：２５％）のうち２〜１０ｍｍをブリケットに
し、見掛比重を１．２とすると体積が収縮するので、体
積割合は次のようになる。

プリクソト：（３０Ｘ”）／９０＝”＝０．２２２１．
２９（１ 扮炭（０〜２ＬａＶ）：２５／９０＝０．２７８塊炭お
よびブリケットを粗粒子とし、粉炭を微粒子とし、先に
検討した式を適用する。粗粒子、微粒子の単独の空隙率
ε４、ε２をε１−ε２＝０．４０とすると、最適配合
率ｘ。は、 実際の粗粒配合比ｘは この場合の空隙率は、ｘ＞ｘｃであるから（４ｂ）式に
よって計算され、 となり大幅に充填率を向上し得ることになる。

この場合の高比重は次のように計算できる。

この高密度は全量を見掛密度１．２とし、空隙率を０．
４とした場合の＝（１−０．４）×１．２＝０．７２よ
りも大きい。

従って、大粒径炭、ブリケット、小粒径炭を混合した製
品２１．３Ｔ／Ｈは、高比重が０．７３９であるから２
８．８ｍ２／Ｈとなる。（２１．３Ｔ／Ｈ／０．７３９
Ｔ／ｍ２＝２８，８ｍ２／Ｈ）。この結果を第３表の最
左欄に示した。

比較例１ 従来技術の単純組合せである第８図に示すフローに従っ
て、褐炭（ヤルーン炭）から脱水高密度低品位炭を本発
明における計算例と同じく２１３Ｔ／Ｈ製造する場合に
ついて計算例を示した。この方式では脱水炭２１．３Ｔ
／Ｈを１次スクリーン３て２ｍｍで分級し、２〜４０ｍ
ｍの脱水炭を粉砕機６で２ｍｍ以下に粉砕することによ
り、すべての脱水炭を２ｍｍ以下にし、これをブリケッ
ト成型機５で見掛比重１．２g/ccに圧密する。空隙率を
０．４とすると高密度は（１−０，４）×１．２＝０．
７２であり、製品２１３Ｔ／Ｈの体積は２１３Ｔ／Ｈ／
０７２Ｔ／ｍ２＝２９．６ｍ２／Ｈとなるので本発明に
おける計算例とほぼ同等となる。しかしながら粉砕量や
圧密成型量が多く経済的でない。条件および性状を第３
表に示す。

比較例２ 公知秘術である第９図に示すフローに従い、褐炭（ヤル
ーン炭）から脱水高密度低品位炭を本発明における計算
例と同じく２１．３Ｔ／Ｈ製造する場合について計算例
を示した。この方式は本発明における計算例や比較例１
にくらべ、熱効率が悪いので、上記使用料や燃料として
使われる原炭の量が多くなり不利である。原炭の使用量
は６３．７Ｔ／Ｈと増える。また蒸発乾燥を行うので、
破砕機２３、粉砕機２４により原炭をすべて２ｍｍ以下
になるようにしなければならない。このため破砕機や粉
砕機の処理量が増え、不利である。２１．３Ｔ／Ｈの乾
燥炭（水分２０％）を全量、ブリケット成型機５で成型
しなければならないことは比較例１と同じである。ブリ
ケットの見かけ密度を１．２ｇ／ｃｃ，空隙率を０．４
とした時の製品２１．３Ｔ／Ｈの体積が２９、６ｍ２／
Ｈとなることも比較例１と同じである。

条件および性状を第３表に示す。

なお本発明における計算例との対比を明確にするため、
比較例１，２とも４０ｃｍ以下に破砕してから２ｍｍ以
下に粉砕した（実際は必ずしもこの通りではない）。ま
た比較例２ではダブルロールプレスによるブリケット成
型を図示しているが、実際の概存プラントでは押し出し
プレスが使用されている。この押出しプレスは加圧力は
大きくとれるが、単基用量が小さく経済性に問題がある
。

つぎに上記の計算の基になつた実験例を以下に示ず。

実験例１ オーストラリヤのヤルーン褐炭（水分６５％）２００ｋ
ｇを非蒸発脱水プロセスで、水分が２０％になるように
処理し脱水炭８７．５ｋｇを得た。使用した原炭および
脱水炭の物性値を第２表に示す。計算に用いたのと同じ
く脱水炭の見掛密度は０．８ｇ／ｃｃとなつた。また粒
子の充填率は５６３％となり、空隙率は計算に用いた０
．４にほぼ等しい。脱水により毛細管割合が５４４％に
減少したが、この中での水分の充満割合は２９．４％に
過ぎず、圧密しないと体積の収縮が不充分であることが
わかるこのことは重量の減少率が、｛１−（８７．５ｋ
ｇ／２００ｋｇ））＜］００’ｊｏ−５６，２５％であ
るのに対し、体積収縮率が３９．８％でしかないことか
らもわかる。

実験例２ ヤルーン炭の脱水炭（水分２０％）を２ｍｍ以下に砕き
、内径１５ｍｍの立型円筒型の型枠（モールド）に入れ
、トからピストンで圧縮した。２Ｔ／ｃｍ２の荷重をか
けて１２ｇ／ｃｃの見出密度のタブレットを得た。実際
のブリケット成型機では、これよりも小さな過重で圧密
できるが、それでもかなりの成型圧力が要求されること
がわかる。従つて前述の比較例１．２のように、脱水法
令；６をブリケットにすることは不利である。

実験例３ 市販のマセツク型ブリケットとこれを砕いたものを混合
して５０ｌの容器に充填した。大粒径脱水炭およびブリ
ケットの代用品として無破砕ブリケットを用いた。小粒
径脱水炭の代用品として破砕ブリケットを用いた。個の
時の空隙率と無破砕ブリケット配合比の関係を第３図に
示す。実験結果は第２図の計算結果と良く一致すること
がわかる。また無破砕ブリケットと、破砕ブリケットの
最大径の比が１０：１程度で、ほぼ理論値に一致するこ
とかわかる。

以上説明したように、本発明の方法によれば、下記の効
果を奏する。

（１）非蒸発脱水を利用するので熱消費が少ない（第９
図に示すように、ボイラ燃料量は比較例２で１５．１Ｔ
／Ｈであるのに対し、本発明における計算例では第１図
に示すように、７．６Ｔ／Ｈであり、従って所要原炭量
も本発明における計算例が少ない。）。

（２）比蒸気脱水を利用するので、褐炭を塊状のまま脱
水できる。ブリケットにするのは中粒径のもののみであ
るので破砕コストが小さくなる（比較例１では粉砕量は
１６．１Ｔ／Ｈであるのに対して、本発明における計算
例では６．４Ｔ／Ｈで済む。なお比較例２では原炭で４
７．８Ｔ／Ｈもの文才が必要である。）。

（３）中粒径のもののみを形成するので、成型コストが
小さくて済む（比較例１，２では２１，３Ｔ／Ｈをブリ
ケットするのに対し、本発明における計算例では６．４
Ｔ／Ｈでよい。）。大粒度とブリケットからなる塊炭の
粒子間の空隙に小粒度の粉炭が充填され、充填率が高く
なる。したかって低コスＩ−で大きな嵩密度が得られる
。

（４）塊炭（大粒度＋ブリケット）と粉炭（小粒度）の
２成分系であるので、理論解析が容易で最適な比率が設
定しやすい。

（５）粒度範囲が離れた２成分系であるので、輸送中、
積みかえによつて粒度偏積を生じても、分級して際配合
することが容易である。

なお粒度分布を工夫して充填率を増やして高密度を大き
くすることは容易に想起できるし、さらに充填率の良い
粒度分布も理論的にはあり得るが、複雑な粒度分布では
（４）、（５）のメリットを得ることができない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱水高密度低品位炭の製造方法の一例
および本発明における計算例における物質収支を示すフ
ローシート、第２図は粗粒子の体積割合と空隙率との関
係を示すグラフ、第３図は空隙率と無破砕ブリケット配
合比との関係を示すグラフ、第４図はブリケット成型機
回りの一例を示す説明図、第５図は分級工程の他の例を
示す説明図、第６図は混合輸送機の一例を示す説明図、
第７図は脱水嵩密度低品位炭の取扱い方法の一例を示す
説明図、第８図は従来技術の単純組合せで比較例１にお
ける物質取支を示すフローシート、第９図は公知技術で
比較例２における物質収支を示すフローシートである。 １・・圧力容器、２・熱水タンク、３・・・１次スクリ
ーン、４・・２次スクリーン、５・・ブリケット成型機
、６・・粉砕機、７混合輸送機、８・分級器、１０・１
次浄化処理装置、１１−・・ボイラ、１２・１１ξ破砕
機、１３・・ネットコンベヤ、１，４・・ベルトコンベ
ヤ、、１５・・フローコンベヤ、１６・３次スクリーン
、１７・ベルトコンベヤ、１８シュート２０・分級器、
２１．２２・・サージホッパ、２３・・・破砕機、２４
・・・粉砕機、２５・・・チューブドライヤ 代リ人弁理士鳴出真−、 第２図 維払ト体幇瞬Ｃχ） 第う図 無々碍７ｊＪ′ｒ−７Ｌ１ 第す図 第７図 第１頁の続き ０発明者山口登 ＠発明者亀井隆雄 ＠発明者小野交信 ＠発明者駒井啓− 横浜市戸塚区上郷町２１７２−６ 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会
社神戸工場内 神戸市中央区東用崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会
社神戸工場内 神戸市中央区東用崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会
社神戸工場内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １低品位炭を圧力容器中で飽和蒸気、または飽和蒸気と
   過熱蒸気で加熱することにより、低品位炭中の東方の少
   なくとも一部を液状のまま脱水除去し、ついで脱水病を
   分級器に導入して大粒径炭、中粒径炭、小粒径炭に分緩
   し、このうち中粒径径炭バインダーおよび／または保湿
   剤を添加するか捷たけ添加せずに圧密成型して完全また
   は不完全なブリケットにし、このブリケラ１−と前記大
   粒径炭および小粒径炭とを混合することを特徴とする脱
   水高密度低品位炭の製造方法。 ２低品位炭を圧力容器中で１抱和蒸気、寸だけ飽和蒸気
   と過熱蒸気で加熱することにより、低品位炭中の＋分の
   少なくとも一部を液状の゛ま１脱水除去し、ついで脱水
   病を分級器に導入して大粒径炭、中粒径炭、小粒径炭に
   分級し、このうち中粒径炭を粉砕した後、この粉砕炭を
   バインダーおよび／または保湿剤を添加するかまたは添
   加せずに圧密成型して完全または不完全なプリケットに
   し、このブリケットと前記大粒径炭および小粒径炭とを
   混合することを特徴とする脱水高密度低品位炭の製造方
   法。 ３低品位炭を粉砕分級して一定の粒度範囲に揃えた後、
   この整粒低品位炭を圧力容に中で飽和蒸気、または飽和
   蒸気と過熱蒸気で加熱することにより、低品位炭中の水
   分の少なくとも一部を液状のまま脱水除去し、ついで脱
   水炭を分吸器に導入して大粒径炭、中粒径炭、小粒径炭
   に分級し、このうち中粒径炭をバインダーまたは／およ
   び保湿剤を添加するかまたは添加せずに圧密成型して完
   全または不完全なブリケットにし、このシリゲットと前
   記大粒径炭および小粒径炭とを混合することを特徴とす
   る脱水高密度低品位炭の製造方法。 ４整粒低品位炭の粒度範囲の上限が１００〜２００ｍｍ
   である特許請求の範囲第３項記載の脱水高密度低品位炭
   の製造方法。 ５整粒低品位炭の粒度範囲の下限が５〜３０ｍｍである
   特許請求の範囲第３項記載の脱水高密度低品位炭の製造
   方法。 ６低品位炭を圧力容器中で飽和蒸気、または飽和蒸気と
   加熱蒸気で加熱することにより、低品位炭中の水分の少
   なくとも一部を液状のまま脱水除去し、ついで脱水度を
   破砕した後、この脱水破砕炭を分吸器に導入して大粒径
   炭、中粒経度、小粒径炭に分級し、このうち中粒径炭を
   バインダーまたは／および保湿剤を添加するかまたは添
   加せずに圧密成型して完全または不完全なブリケットに
   し、このブリケットと前記大粒径炭および小粒降伏とを
   混合することを特徴とする脱水高密度低品位炭の製造方
   法。 ７脱水破砕炭の最大粒径が３０〜５０ｍｍである特許請
   求の範囲第６項記載の脱水高密度低品位炭の製造方法。 ８大粒径炭と中粒経度とを５〜２０ｍｍで分級する特許
   請求の範囲第１項、第２項、第３項または第６項記載の
   脱水高密度低品位炭の製造方法。 ９中粒径炭と小粒径炭とを０．５〜５ｍｍで分級する特
   許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第６項記載
   の脱水高密度低品位炭の製造方法。 １０圧密成型工程をダブルロールブリケット成型器によ
   り行う特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第
   ６項記載の脱水高密度低品位炭の製造方法。 １１圧密成型工程をスタンププレスブリケット成型機に
   より行う特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または
   第６項記戦の脱水高密度低品位炭の製造方法。 １２圧密成型工程を、圧密成型後の体積が圧密成型前の
   体積の６０〜８０％であるように行う特許請求の範囲第
   １項、第２項、第３項または第６項記載の脱水高密度低
   品位炭の製造方法。 １３圧密成型工程において、圧密成型後の粒子比重が１
   ．０〜１．４ｇ／ｃｃである特許請求の範囲第１項、第
   ２項、第３項まだは第６項記載の脱水高密度低品位炭の
   製造方法。 １４大粒径炭と小粒径炭との分級粒径の比率が５：１以
   上、１．０：１以下である特許請求の範囲第１項、第２
   項、第３項または第６項記載の脱水高密度低品位炭の製
   造方法。 １５圧密成型されたブリケットの粒度が脱水分級後の分
   大粒径炭の粒度と同程度である特許請求の範囲第１項、
   第２項、第３頃または第６項記載の脱水高密度低品位炭
   の製造方法。 １６大粒径炭とブリケットの粒子体積の合計が全体の粒
   子体積の５０〜７５％である特許請求の範囲第１項、第
   ２項、第３項または第６項記載の脱水高密度低品位炭の
   製造方法。 １７小粒径炭が全体の２０〜３０％となるように、小粒
   径炭と中粒径炭の分級径を選定する特許請求の範囲第１
   項、第２項、第３項または第６項記載の脱水高密度低品
   位炭の製造方法。 １８中粒経度が全体の３０〜４０％となるように、大粒
   径炭と中粒経度の分級径を選定する特許請求の範囲第１
   項、第２項、第３項または第６項記載の脱水高密度低品
   位炭の製造方法。 １９低品位炭を圧力容器中で飽和蒸気、または砲和上記
   と加熱蒸気で加熱することにより、低品位炭中の水分の
   少なくとも一部を液状のまま脱水除去し、ついで脱水炭
   を分吸器に導入して大粒径炭、中粒径炭、小粒径炭に分
   級し、このうち中粒径炭をバインダーまたは／および保
   湿剤を添加するかまたは添加せずに成型機で圧密成型し
   て不完全なブリケットにし、このブリケットのうち成型
   が不完全なものを成型機にリサイクルさせて、中粒径炭
   の９０％以上を完全に成型し、この完全に成型されたブ
   リケツトと前記大粒径炭および小粒径炭とを混合するこ
   とを特徴とする脱水高密度低品位炭の製造方法。 ２０低品位炭を圧力容器中で飽和蒸気、または飽和蒸気
   と加熱蒸気で加熱することにより、低品位灰中の水分の
   少なくとも一部を液状のまま脱水除去し、ついで脱水度
   を分級器に導入して大粒砕炭、中粒経度、小粒径炭、微
   小粒径炭に分級し、このうち中粒径炭と微小粒径炭をバ
   インダーまたは／および作湿剤を添加するかまたは添加
   せずに圧密成型して完全または不完全なブリケットにし
   、このブリケットと前記大粒径炭および小粒径炭とを混
   合することを特徴とする脱水高密度低品位炭の製造方法
   。 ２１小粒径炭と微小粒径炭とを０．２〜２ｃｍで分級す
   る特許請求の範囲第２０項記載の脱水高密度低品位炭の
   製造方法。 ２２脱水工程において、低品位炭中の水分が１５〜２５
   ％の範囲になるまで脱水する特許請求の範囲第１項、第
   ２項、第３項、第６項、第１９頃または第２０項記載の
   脱水高密度低品位炭の。 製造方法。 ２３保湿剤として１５〜２５％の水分を安定して維持す
   るように界面活性剤を添加する特許請求の範囲第１項、
   第２項、第３項Ｉ、第６項、第１９項または第２０戦力
   戦の脱水高密度低品位炭の製造方法。 ２４分級工程および圧密成型工程は、脱水法が脱水操作
   による降温状態を保ったまま行う特許請求の範囲第１項
   、第２頁、第３項、第６項、第１９項または第２０項記
   載の脱水高密度低品位炭の製造方法。 ２５脱水炭の温度が６０〜８０℃の状態で圧密成型操作
   を行う特許請求の範囲第２４項記載の脱水高密度低品位
   炭の製造方法。 ２６脱水工程において、飽和蒸気による加熱の後に加熱
   蒸気による加熱を行う特許請求の範囲第１項、第２項、
   第３項、第６項、第１９項または第２０項記載の脱水高
   密度低品位炭の製造方法。 ２７予め原料低品位炭の最小粒径を１〜５ｍｍに整粒し
   ておく特許請求の範囲第２６項記載の脱水高密度低品位
   炭の製造法。 ２８低品位炭を圧力容器中で飽和蒸気、または飽和蒸気
   と加熱蒸気で加熱することにより、低品位炭中の水分の
   少なくとも一部を液状のまま脱水除去し、ついで脱水法
   を分級器に導入して大粒径炭、中粒径炭、小粒径炭に分
   級し、このうち中粒径炭をバインダーおよび／または保
   湿剤を添加するかまたは添加せずに圧密成型して完全ま
   たは不完全なブリケットにし、このブリケットと前記大
   粒径炭および小粒径炭とを混合し、さらにこの混合炭を
   分級して塊炭と微粉炭に分け、それぞれを別々にサージ
   ホッパに貯留した後、塊炭および微粉炭を一定の割合で
   同時にまたは交互に払い出して再混合することを特徴と
   する脱水高密度低品位炭の製造方法。 ２９塊炭と微粉炭との分級を、大粒径炭と中粒径炭の分
   級点と、中粒径炭と小粒径炭の分級点の中間程度で行う
   特許請求の範囲第２８項記載の脱水高密度低品位炭の製
   造方法。 ３０払い出しを輸送船の船倉内へ行うことにより際混合
   する特許請求の範囲第２８項記載の脱水高密度低品位炭
   の製造方法。 ３１払い出しをサイロ内へ行うことにより再混合する特
   許請求の範囲第２８項記載の脱水高密度低品位炭の製造
   方法。 ３２払い出しを貨車内へ行うことにより再混合すると居
   請求の範囲第２８項記載の脱水高密度低品位炭の製造方
   法。 ３３払い出しをベルトコンベヤ上へ行うことにより再混
   合する特許請求の範囲第２８項記載の脱水高密度低品位
   炭の製造方法。 ３４払い出しを野積ヤード上へ行うことにより再混合す
   る特許請求の範囲第２８項記載の脱水高密度低品位炭の
   製造方法。