JPS6241286A - コ−クス炉装入原料の調製方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、コークス製造技術として重要なコークス炉装
入原料の事前処理技術に関する−ものである。

（従来の技術） 近年のコークス製造技術の中で、事前処理技術として注
目されるものは、０日本で広く採用されている成型炭配
合法、■米国や日本の一部で採用されている予熱炭法、
更には、０日本の一部で採用されている調湿炭法が挙げ
られる。そして、これらの事前処理技術の目指すところ
は、コークス品質の改善およびコークス炉の生産性改善
の２点に集約される。

すなわち、■の成型炭配合法は、装入炭嵩密度の低い粉
炭（約０．７ｇ／ｃｄ）に見掛は密度の高い成型炭（約
１．　１５．ｇ／ｃｄ）を混合することにより、両者の
混合物の嵩密度が粉炭のみのそれよりも高くなり、コー
クス品質の改善に結びつくと同時に、コークス炉の生産
性改善に対しても僅かながら寄与せんとするものである
。

また、■の予熱炭法は、装入原料を全ｔ２５０℃以下に
予熱してコークス炉に装入するもので、装入嵩密度の向
上と相俟ってコークス品質の改善と大幅な生産性改善効
果を有するものである。

更に、■の調湿炭法は、装入原料を水分５〜７重量％に
調湿してコークス炉に装入するもので、装入嵩密度の向
上と相俟ってコークス品質改善と予熱炭法程ではないも
のの生産性の向上に効果を有するものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記した事前処理技術には夫々欠点があ
り、必ずしも完成された技術とは言い難い。

例えば■の成型炭配合法は既設のコークス製造設備に成
型炭製造設備を付設するだけで容易に実用化できる点は
有利であるものの、成型炭を製造する際にバインダーと
して、高価な石炭系のタールやピッチ類、もしくは石油
系のアスファルトやピッチ類を使用するため、取り扱う
際に発生する悪臭や特定化学物質の放散に伴う職場環境
問題が生じる。また、コークス炉での乾留時における炉
壁付着カーボン量の増大や炉蓋からのタール漏れ増大等
のコークス炉操業上の問題も生じる。

また、■の予熱炭法は既設のコークス製造設備が必ずし
も使用できず、かつ、原料の予熱設備に膨大な費用を要
し、更に予熱炭をコークス炉に装入する際に発生するキ
ャリーオーバー炭は、コークス炉操業上の大きな障害と
なっているため、コークス品質の改善と大幅な生産性の
向上が見込めても、なかなか普及しない技術といえる。

更に、■の調湿炭法について言えば、既設のコークス製
造設備に調湿設備を付設するだけで容易に実用化でき、
予熱炭法のようにキャリーオーバー炭は少ないものの、
現状の装入原料の水分８〜１０重量％を前記したような
５〜７重里％に低減するために、大きな調湿設備を設置
する必要があり、コークス炉の生産性向上についても予
熱炭法とは比較できない程小さく、中途半端な技術とい
える。

以上述べたように、前記■〜■の技術は問題を抱えてい
るものの、夫々の長所を勘案して理想とする事前処理技
術の要点を挙げるとすれば、次の如くである。

■　コークス品質を改善するためには、装入原料の嵩密
度向上効果の大きい技術、 ■　コークス炉の生産性°向上のためには、装入原料の
水分低減効果の大きい技術、 ■　操業技術の安定化のためには、キャリーオーバー炭
の発生が少なく、かつ副原料としてのバインダー量を極
力使用しない技術、 そして、これら３点を満足する技術について、本発明者
等が種々検討した結果、成型炭配合法、予熱炭法および
調湿炭法の夫々の長所を生がした新しい事前処理技術を
発明するに至った。すなわち、本発明はこのような全く
新規な事前処理技術を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、コークス製造用に調製された原料石炭を水分
が５〜７重景％に調湿すると共に、該調湿炭の一部を水
分が５重量％以下の乾燥炭もしくは予熱炭とし、かつ、
該乾燥炭もしくは予熱炭の全量を有機高分子薄膜で被覆
した成型炭とした後、前記調湿炭の残部と該成型炭を混
合することを要旨とするものである。

更に詳しく本発明方法を説明する。装入原料の嵩密度向
上と装入原料の水分低減を同時に達成するには、成型炭
配合法と予熱炭法との組み合わせが最も効果的であると
いえるのであるが、従来法の単純な組み合わせでは、コ
ークス炉操業上多くの困難が伴うことは既に指摘した問
題点から十分予想できる。

しかしながら、キャリーオーバー炭を発生する乾燥炭も
しくは予熱炭を粉状のままコークス炉に装入するのでは
なく、成型炭にしてコークス炉に装入すれば、キャリー
オーバー炭は抑えられる。

また、従来の成型炭製造法ではタールやピッチ類等の副
原料としてのバインダーを必要とし、操業工種々の支障
を来すことは既に記述したとおりである。

そこで、乾燥炭もしくは予熱炭にバインダーを添加して
成型炭をつくるのではなく、所定の大きさに圧密された
乾燥炭もしくは予熱炭を有機高分子薄膜で被覆して得ら
れる成型炭とすれば、前記問題は解消する。

本発明方法を実施する具体的な方法として、例えば添付
図面に示すような装入原料の調製方法が挙げられる。す
なわち、添付図面において、通常に粉砕処理された付着
水分を８〜１０重Ａ含有して成るコークス製造用に調製
された原料−石炭工を、乾燥装置２により水分が５〜７
重量％になるよう調湿する。水分が５重量％未満に乾燥
すると原料石炭からの発塵量が急増し、キャリーオーバ
ー炭の発生を来すことから原料石炭の調湿限度は水分５
重量％を下回らないようにすべきである。

また、コークス炉の生産性向上の観点からいえば、水分
量は低いほど望ましいのであるが、通常の原料石炭の付
着水分量より少なくとも１重量％以上水分を低減しなけ
れば生産性向上効果を期待できない。従って、前述する
ように水分量が５〜７重量％の範囲内に調湿すべきなの
である。

そして、この調湿炭の一部３については、更に乾燥もし
くは予熱装置４を通して、水分が５重量％以下の乾燥炭
もしくは予熱炭５として圧縮成型機６に送る。この圧縮
成型機の表面には有機高分子材槽７から流送される液状
の有機高分子材８を例えば噴霧吹き付けしておくことに
より有機高分子薄膜で被覆された成型炭９が得られる。

すなわち、水分５重量％以下の乾燥炭もしくは予熱炭５
は１．そのままでは発塵し易すく、キャリーオーバー炭
の発生も激しいのであるが、圧縮成型して有機高分子薄
膜で被覆することにより、発塵を完全に抑えることがで
きるのである。

このようにして得られた成型炭９は硬化処理装置１０に
より有機高分子材を硬化処理した後、この硬化処理装置
炭１１と前記調湿炭の残部１２を混合機１３により混合
してコークス製造用の装入原料１４と成し、コークス炉
に装入する。

ところで、成型炭の表面を被覆する有機高分子材として
は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、フェノ
ール樹脂やパラフィン類等、種々のものが使用できるの
であるが、予熱炭を原料とする成型炭のように２００℃
前後の温度を有する場合には、有機高分子材の選定範囲
は狭くなる。

しかし、例えばフェノール樹脂のように熱硬化性樹脂を
用いて強固な皮膜を形成することは容易である。

（作用） 以上説明したようにして調製された本発明コークス製造
用の装入原料は、水分が極めて低（、かつ、コークス炉
に装入した場合の嵩密度を大きく向上することができる
と共に、操業上問題となるキャリーオーバー炭の発生も
なく、また、バインダー使用に伴なう炉壁のカーボン付
着や炉蓋からのタール漏れ等の問題も解消する。

（実施例） 下記第１表に示す水分が８．７重量％のコークス製造用
に調製された原料石炭を、風乾により水分を５．６重量
％に調湿した後、伝熱面積が３，７ｎ？を有する内容積
／４０１２の間接加熱型乾燥機を用いて滞留時間の変更
により下記第２表に示すような乾燥炭と予熱炭に調製し
た。

第２表 乾燥炭および予熱炭はバインダーを添加することなく、
前記乾燥機の直下に設置された直径が０゜６ｍのダブル
ロール成型機により１個の重量が約５０ｇの成型炭とし
た。なお、成型の際に原料噛み込み前のダブルロール成
型機の表面に、レゾールタイプのフェノール樹脂溶液を
噴霧吹き付けを行なうことにより成型炭の表面をフェノ
ール樹脂液で被覆した。

成型直後の成型炭はネットコンベア上で熱風により硬化
処理し、下記第３表に示す成型炭を得た。

第３表 次いで、成型炭３０部、前記調湿炭７０部の割合で混合
し、炉幅４５０鶴を有する１５０ＫＶＡの電気加熱式２
５０　ｋｇ試験コークス炉に装入し、炉温１１４０℃で
乾留し、炭中部が９５０℃に達した時点で排出して散水
消火しコークスを得た。

なお、比較のために第１表に示す原料石炭の一部にバイ
ンダーとして揮発分７２．６重量％、軟化温度３４℃の
軟ピツチを８重量％配合し、水蒸気混練後前記ダブルロ
ール成型機で成型して成型炭をつくり、成型炭３０部、
原料石炭７０部の割合で混合し、前記条件で乾留した。

また第２表に示される調湿炭、乾燥炭および予熱炭につ
いても比較のために前記条件で乾留した。これらの結果
を下記第４表に示す。

第　　　　４　　　　表 第４表に示される装入炭嵩密度は、試験コークス炉に装
入された各調製原料の装入レベルを測定することにより
求めると共に、装入炭平均水分および平均温度について
は装入前の夫々の調製原料の測定値から計算で求めた。

更に乾留時間については、炭中部に挿入された熱電対の
温度が９５０℃に到達するまでの時間である。また、キ
ャリーオーバー炭の量を相対的に把握するため、各テス
ト毎に発生タールを採取し、タール中に含まれる固形分
量をキノリン抽出により定量化したものである。更に、
炉壁へのカーボン付着量については各テスト毎に調製原
料装入前に炉壁に密着するように１０ｃｍ角で厚みが３
鶴の磁製板を吊り下げておき、乾留後コークス排出時に
取り出し、窒素冷却後にカーボン付着厚さを顕微鏡下で
測定したものである。そして、得られたコークスの強度
については、ＪＩＳ　　Ｋ２１５１に準じて測定した。

これらの結果から明らかなことは、第４表の比較例のテ
スト魚１〜患４において、患１の従来法にもとずく成型
炭配合法では、嵩密度は比較的高いため、コークス強度
は良好であるものの、装入炭平均水分が高く、また、装
入炭平均温度も低いために乾留時間が長く、生産性が高
いとはいえず、更に、炉壁に付着するカーボン付着厚さ
も大である。これは、カーボン生成の大きいバインダー
を用いた成型炭を使用しているためである。

また、調湿炭単独を乾留した隘２の場合、装入炭嵩密度
がＮｌ１ｌの成型炭配合法の場合より若干像（、そのた
めにコークス強度も劣っている。しかし、バインダーを
含む成型炭がないためにカーボ、　　ン付着厚さは僅か
であり、特に問題とはならない。

なお、乾留時間は隘１より低水分であるために短く、生
産性は大きい。

更に、乾燥炭や予熱炭単独を乾留した患３、隘４の場合
、装入炭嵩密度が高くて装入炭平均水分が低く、かつ、
装入炭平均温度も高いためにコークス強度は良好で、乾
留時間も短かいことから高品質、高生産性が得られる優
れた方法といえるのであるが、タール中のキノリンネ溶
分量が極めて高く、キャリーオーバー炭による操業トラ
ブルは避けられないことが明らかである。また、装入炭
平均水分が低いことに加えて、キャリーオーバー炭の巻
き込みによりカーボン付着厚さも大でやはりコークス炉
操業の支障になるといえる。

一方、本発明法によるテスト１１ｈ５、患６の場合、装
入炭嵩密度が高く、かつ、装入炭平均水分が低く、更に
、装入炭平均温度も比較的高いため、コークス強度は極
めて良好で、かつ、隘１に比較して乾留時間も短かく、
また、装入炭嵩密度の高いことを考慮すれば、Ｎ１１２
よりも生産性の大きいことは明らかである。更に、最も
注目すべきことは、タール中のキノリンネ溶分が、乾燥
炭もしくは予熱炭単独を乾留したテスト１１ｈ３、患４
と比較して格段に低（、キャリーオーバー炭が殆んどな
いことが明らかである。これは、乾燥炭もしくは予熱炭
がフェノール樹脂により被覆された成型炭として調湿炭
に混合されているから当然の結果といえる。更に、この
ようにバインダーを用いないで成型されているため、カ
ーボン付着厚さも問題となる程厚くなく、本発明法が、
コークス品質面、生産性向上面のみならず、コークス炉
操業上の面でも極めて優れた方法であることが確認され
た。

（発明の効果） 以上説明したように本発明方法によれば、水分が極めて
低く、かつ、コークス炉に装入した場合の嵩密度を大き
くでき、また、操業上問題となるキャリーオーバー炭の
発生もなく、更に、バインダー使用に伴なう炉壁のカー
ボン付着や炉蓋からのタール漏れ等の問題も解消すると
いう大なる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の説明図である。 １は原料石炭、２は乾燥装置、３は調湿炭の一部、４は
乾燥もしくは予熱装置、５は乾燥炭もしくは予熱炭、８
は有機高分子材、９は成型炭、１２は調湿炭の残部、１
３は混合機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、コークス製造用に調製された原料石炭を水分が
   ５〜７重量％に調湿すると共に、該調湿炭の一部を水分
   が５重量％以下の乾燥炭もしくは予熱炭とし、かつ、該
   乾燥炭もしくは予熱炭の全量を有機高分子薄膜で被覆し
   た成型炭とした後、前記調湿炭の残部と該成型炭を混合
   することを特徴とするコークス炉装入原料の調製方法。