KR100464724B1

KR100464724B1 - 재가 적은 연료의 제조방법

Info

Publication number: KR100464724B1
Application number: KR10-2002-7003633A
Authority: KR
Inventors: 파라스나스 신하; 파르타 센굽타; 칼리산카르 바타차라
Original assignee: 카운슬 오브 사이언티픽 앤드 인더스트리얼 리서치
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2005-01-05
Also published as: JP3920775B2; KR20020092911A; JP2004538339A; AU2001260589B2

Abstract

본 발명은 하소된 석유 코크스를 이용하여 재가 적은 연료를 제조하는 방법을 개시하며, 하소된 석유 코크스를 3 mm 이하의 크기로 체로 걸르거나 분쇄하고, 상기 분쇄된 물질과 걸러진 물질을 760-800 kg/㎥정도의 부피밀도를 이루도록 섞고, 상기 섞여진 하소 석유 코크스 결과물 10-50 중량%를 50-90 중량%의 코크스분과 혼합하고, 얻어진 상기 코크스분 혼합물을 혼합물의 중량에 대하여 5-10 중량%의 물에 미리 침지시키고, 직접증기의 존재하에 반죽에 의하여 결합제와 혼합하고, 다음 연탄상으로 성형하고, 그 원 연탄을 로내에서 제어된 산화분위기에서 경화하여 재가 적은 연료를 얻는다.

Description

재가 적은 연료의 제조방법{PROCESS FOR THE PRODUCTION OF LAW ASH FUEL}

석유 코크스는 원유를 정제하는 과정에서 생성된다. 하소후, 석유 코크스는 매우 적은 재, 적은 휘발성 물성, 낮은 인 및 높은 고정탄소 함량을 가지는 우수한 품질의 탄소질 물질을 제공한다. 상기 하소된 석유 코크스는 매우 제한적인 실용성을 가지고, 최근에는 다소 전극산업 분야에 이용되고 있다. 또한, 석유 코크스는 로내에서 하중에 대한 내구성이 적합하지 않은 물리적 및 화학적 특성으로 인하여 산업용/제련용 용도로 사용되지 못하고 있다. 대부분의 석유정제업체들은 많은 양의 하소된 석유 코크스를 가지고 있다. 최근에는, 재가 적은 제련산업용 코크스의 수요가 다방면에 걸쳐서 증가하고 있으며, 고품질 강 및 국제규격의 주물재료를 생산하는 작은 철강소 및 주물공장이 생겨남에 따라 그 수요는 보다 급속도로 증가하고 있다.

재가 적은 맞춤 연료의 제조방법은, 고품질 강 및 주물재료를 생산하기 위하여 낮은 샤프트로(爐), 용선로 등에서 부족한 제련산업용 저재 코크스를 대체할 수 있는 저재 및 저인 함량을 가지는 연탄(briquetted) 연료의 생산을 증가시킬 것이다. 저재 연탄 연료는 고품질 제품을 생산하는 것뿐만 아니라 경쟁시장에서 산업이 도약할 수 있는 생산성의 향상에도 도움이 될 것이다.

제련산업용 코크스는 비재생형 비하이브 오븐 또는 부산물 재생형 코크스 오븐내에서 석탄을 고온에서 탄화하여 생산된다. 저재, 저인 제련산업용 코크스를 생산하기 위하여는, 저재, 저인 성분의 제련산업용 코크스의 석탄이 탄화되어야 한다. 그러나, 인도에서는, 저재, 저인 함량의 조리용 석탄의 가용성이 매우 부족하여, 고품질 강 및 주물재료를 생성하기 위하여 철강산업체가 저재, 저인 제련용 코크스를 수입하고 있다. 종래의 제련사업용으로 이용되는 코크스를 대체할 수 있는 연탄 연료를 석탄/코크스분(coke breeze)과 결합제로서 가공 석탄타르를 이용하여 생산하는 방법들이 개발되었다. 인도 특허번호 129108호에는, 코크스분/탄(char) 등을 이용하여 제련산업용의 내후성이며 단단하고 연기가 나지 않는 성형 연료를 제조하는 방법이 개시되어 있다.

이상에서 설명한 모든 방법은 종래의 산업용/제련용 코크스를 대체할 수 있는 연탄 연료를 생성하는 방법에 관한 것이다. 그러나, 종래의 코크스와 마찬가지로, 코크스분으로부터 만들어지는 연탄 연료는 많은 양의 재를 남기며 어느 정도 높은 인 함량을 가진다. 이러한 형태의 생성물은 고품질, 저인 함량의 철강을 생산하기 위하여는 적합하지 않다. 오늘날, 시장에서 생산 경쟁력을 가지기 위하여 경제적인 방법으로 고품질 강 및 주물재료를 생산하기 위한 저재, 저인 함량의 제련산업용 코크스가 철강산업 분야에서 요구되고 있다. 본 발명의 이전에는 부족한 저재 제련산업용 코크스를 대체할 수 있는 저재, 저인 함량의 연료의 생산을 위한 방법 또는 가공 타르는 개발되지 않았다. 본 발명은 국가에서 풍부하게 이용할 수 있는 하소된 석유 코크스에 의하여 얻어지는 연탄 연료에 의하여 저재, 저인 함량의 제련용 코크스의 가용성의 부족을 해소할 수 있다.

본 발명은 하소된(calcined) 석유 코크스를 이용하여 저(低)재(재가 적은) 연료를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 주 용도는 산업용 및/또는 제련용 용도를 위하여 부산물/비하이브 (bee-hive) 코크스 대신에 안전하게 사용될 수 있는, 성형 형상으로 단단하고 방수성의 화학조성을 가지는 선택적인 저(低)재, 저인(低燐) 연료를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

발명의 목적

본 발명의 주 목적은 이상에서 설명한 문제점들을 해결할 수 있는, 하소된 석유 코크스를 이용하여 재가 적은 연료를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 생성물내의 재 및 인의 함량이 부산물/비하이브 코크스내에 존재하는 함량보다 더 낮으면서도 고품질의 철강을 생산하기 위하여 연탄 연료를 이용하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 생성물의 완전한 이용을 가능하게 하고 베드(bed)를 통하여 우수한 공기 통기성을 제공하며, 균일한 크기와 형상을 가지는 생성물을 제조하는데 있다.

발명의 개요

하소된 석유 코크스를 이용하여 재가 적은 맞춤 연료를 제조하는 방법은, 고품질 강 및 주물재료를 생산하기 위하여 낮은 샤프트로(爐), 용선로 등에서 부족한 제련산업용 저재 코크스를 대체할 수 있는 저재 및 저인 함량을 가지는 연탄 연료의 생산을 증가시킨다.

따라서, 본 발명은 하소된 석유 코크스를 이용하여 재가 적은 연료를 제조하는 방법을 제공하며, 하소된 석유 코크스를 3 mm 크기로 체로 걸르고, 3 mm 이상의 하소된 석유 코크스는 3 mm 이하로 분쇄되고, 상기 분쇄된 물질과 걸러진 물질을 760-800 kg/㎥범위의부피밀도를 이루도록 서로 섞고, 상기 섞여진 하소 석유 코크스 결과물 10-50 중량%를 50-90 중량%의 코크스분과 혼합하고, 얻어진 상기 코크스분 혼합물을 혼합물의 중량에 대하여 5-10 중량%의 물에 미리 침지시키고, 직접증기(live steam)의 존재하에 반죽에 의하여 결합제와 혼합하고, 다음 연탄상으로 성형하고, 그 원 연탄(raw briquettes)을, 트윈패들(twin paddle) 혼합기와 스크류 피더(screw feeder)를 통하여 로내에서 제어된 산화분위기에서 그리고 석탄의 연소에 의한 뜨거운 연도가스 (flue gas)의 생성에 의하여 바람직한 온도가 유지되는 로내에서 제어된 산화분위기에서 경화하는 단계를 포함하여 재가 적은 연료를 얻는다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 결합제로서 아스팔트 또는 가공된 저온 타르가 이용된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 결합제는 6-7 중량%의 범위에서 이용된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 연탄의 경화는 250-300 ℃ 범위의 온도에서 2.5-5.5 시간 동안 이루어진다.

발명의 상세한 설명

본 발명의 방법에 따라서 재가 적은 연료는 하소된 석유 코크스를 이용하여 제조된다. 하소된 석유 코크스가 3 mm로 크기로 체로 걸러지거나 분쇄되고, 걸러진 물질과 분쇄된 물질이 760-800 kg/㎥범위의 부피밀도를 이루도록 섞여진다. 결과로서 생기는 하소된 석유 코크스 10-50 중량%를 50-90 중량%의 코크스분과 혼합하고, 얻어진 상기 코크스분 혼합물을 혼합물의 중량에 대하여 5-10 중량%의 물에 미리 침지시킨다. 상기 침지된 혼합물은 직접증기의 존재하에 반죽에 의하여 결합제와 혼합된다. 연탄상으로 성형되고, 그 원 연탄은 트윈패들(twin paddle) 혼합기와 스크류 피더(screw feeder)를 통하여 로내에서 제어된 산화분위기에서 경화된다. 상기 원 연탄의 경화는 석탄의 연소에 의한 뜨거운 연도가스의 생성에 의하여 바람직한 온도가 유지되는 로내에서 제어된 산화분위기에서 이루어지며, 이와 같이 하여 재가 적은 연료를 얻는다.

성형 형상으로 단단하고 방수성을 가지는 저인 성분의 연료를 포함하는 생성물은 산업용 및/또는 제련용으로 부산물/비하이브 코크스를 대신하여 안전하게 사용될 수 있다.

상기 생성물은 페로-크롬, 페로-실리콘, 페로-망간 및 관련산업의 요구에 따라 적절한 크기로 이루어 질 수 있다. 시장에서 쉽게 얻을 수 있는 80-100 등급의 아스팔트 및 가공된 저온 타르와 같은 결합제가 사용되고 이는 결합제를 준비하기 위한 비용을 최소화할 수 있다.

본 발명의 방법은 어떠한 탄화공정을 필요로 하지 않으므로, 연기가 없고,단단하며 방수성의 생성물을 얻을 수 있게 되어, 에너지 소비를 줄여 경쟁력을 확보할 수 있다.

(a) 오일 정제에서 얻어진 하소된 석유 코크스는 3 mm 크기로 체로 걸러진다. 체로 걸른후에 3 mm 이상의 하소된 석유 코크스는 3 mm 이하로 분쇄되고, 그리고 앞서 체로 걸러진 3 mm 이하의 조각들과 혼합되어 760-800 kg/㎥의 부피밀도를 이룬다.

(b) 코크스분(x 3 mm)과 혼합된 10-50 중량% 범위의 하소된 석유 코크스의 사용은 분쇄강도 및 강도지수(micum indices)의 관점에서 높은 강도를 제공한다. 생성물의 재 함유량은 로바닥내에서 슬래그(slag)점도를 유지하는데 유익할 정도로 또한 증가된다.

(c) 코크스분을 가지거나 없는 하소된 석유 코크스는 다음으로 건조고형물의 중량에 대하여 5-10 중량%의 물에 미리 침지된다. 그리고 결합제로서 사용되는 80/100 등급의 아스팔트와 혼합된다. 고형물의 비율에서, 결합제는 건조고형물의 중량에 대하여 93:7로 유지된다. 상기 결합제는 45-52 ℃의 연화점(softening point)을 가지는 80/100 등급의 아스팔트 또는 석탄의 저온/중온 탄화로부터 얻어지며, 45-52 ℃의 연화점 및 300 ℃ 이상의 절삭단편(cut fraction)을 가지는 석탄타르로 이루어 질 수 있다.

(d) 다음, 상기 혼합물은 완전히 혼합되고, 6.0-8.0 kg/㎠ 게이지 압력의 직접증기의 존재하에 혼합물의 온도를 70-90 ℃ 까지 올릴 수 있는 반죽기에서 반죽된다.

(e) 상기 반죽기로부터의 뜨거운 혼합물은 다음으로 트윈패들 혼합기로 공급되어 혼합물의 온도는 50-60 ℃로 냉각된다.

(f) 상기 (e)에 기술된 혼합기로부터의 혼합물은 다음으로 스크류 피더/팬 피더(pan feeder)를 통하여 트윈롤(twin roll) 연탄성형 압착기(press)로 공급된다. 상기 혼합물은 약 200-300 kg/㎠의 압력의 트윈롤 압착기에 의하여 연탄상으로 성형된다. 롤로부터 얻어지는 생(green) 연탄은 연탄의 크기에 따른 형태를 가지고 25-380 g의 중량이다.

(g) 상기 생 연탄은 로내에서 배치로 경화된다. 로의 가열 및 적정 온도로의 조절은 제어된 산화분위기에서 석탄의 연소에 의한 뜨거운 연도가스의 생성에 의하여 이루어진다. 상기 경화 베드(bed)의 온도는 상기 뜨거운 연도가스를 제어된 조건으로 층으로 쌓여있는 연탄에 공급함으로써 올라간다. 상기 경화 베드의 최종온도는 250-300 ℃ 까지 올라가며, 이 온도는 연탄들의 크기에 따라서 약 2.5-5.5 시간 동안 유지된다.

(h) 상기 경화된 연탄들은 다음으로 로 밖으로 꺼내어져 대기에서 냉각된다.

다음의 예들은 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것으로서 본 발명의 범위를 한정하지는 않는다.

실시예 1

하소된 석유 코크스(CPC)는 우선 3 mm 체를 통하여 걸러지고, 3 mm 이상의 CPC는 Jaw 분쇄기에 의하여 분쇄되고, 생성물의 100 %가 3 mm 체를 통하여 걸러지도록 3 mm 체를 이용하는 이중롤 분쇄기를 거친다. 상기 걸러지고 분쇄된 CPC는 완전히 섞인다. 다음, 상기 CPC(x 3 mm)는 코크스분(x 3 mm)과 10:90의 중량비로 혼합된다. 다음, 상기 혼합물은 10.0 중량%의 물에 미리 침지되고, 80/100 등급의 중량비 7.0 %의 아스팔트와 혼합된다. 상기 혼합물은 혼합기 겸용 반죽기로 이송되어, 6 kg/㎠의 압력의 직접증기의 존재하에 완전히 반죽된다. 상기 뜨거운 반죽된 물질은 다음으로 트윈패들형 냉각믹서를 통과하여 혼합물의 온도는 55-60 ℃로 냉각된다. 상기 냉각된 물질은 스크류 피더를 통하여 연속하여 트윈롤 연탄성형 압착기로 공급되어 220-240 kg/㎠ 압력에서 연탄성형된다. 마지막으로 원 연탄은 제어된 조건하에서 뜨거운 연도가스의 발생에 의하여 250±10 ℃의 온도에서 3 시간 동안 로내에서 경화된다.

경화된 연탄의 특성

(i) 연탄 중량(Wt/briquette, gm) : 72.9

(ii) 부피밀도(Bulk density, kg/㎥) : 672

(iii) 점분쇄강도(Point crushing strength, kg) : 299

(iv) 강도지수(Micum Index):

M₄₀: 95.0

M₁₀: 5.0

(v) 공극률(Porosity, %) : 40.1

(vi) 근사분석(Proximate analysis, %)

M : 1.7

재(Ash) : 19.7

V.M : 5.1

F.C : 73.5

(vii) C.V. Kcal/kg : 5385

(viii) CO₂에 대한 반응성 : 142

(ix) 인, % : 0.035

(x) 황, % : 0.72

(xi) 질소, % : 0.95

(xii) 탄소, % : 75.70

(xiii) 수소, % : 0.80

실시예 2

하소된 석유 코크스(CPC)는 우선 3 mm 체를 통하여 걸러지고, 3 mm 이상의 CPC는 Jaw 분쇄기에 의하여 분쇄되고, 생성물의 100 %가 3 mm 체를 통하여 걸러지도록 3 mm 체를 이용하는 이중롤 분쇄기를 거친다. 상기 걸러지고 분쇄된 CPC는 완전히 섞인다. 다음, 상기 CPC(x 3mm)는 코크스분(x 3mm)과 20:80의 중량비로 혼합된다. 다음, 상기 혼합물은 10.0 중량%의 물에 미리 침지되고, 80/100 등급의 중량비 7.0 %의 아스팔트와 혼합된다. 상기 혼합물은 혼합기 겸용 반죽기로 이송되어, 6 kg/㎠의 압력의 직접증기의 존재하에 완전히 반죽된다. 상기 뜨거운 반죽된 물질은 다음으로 트윈패들형 냉각믹서를 통과하여 혼합물의 온도는 55-60 ℃로 냉각된다. 상기 냉각된 물질은 스크류 피더를 통하여 연속하여 트윈롤 연탄성형 압착기로 공급되어 220-240 kg/㎠ 압력에서 연탄성형된다. 마지막으로 원 연탄은 제어된 조건하에서 뜨거운 연도가스의 발생에 의하여 250±10 ℃의 온도에서 3 시간 동안 로내에서 경화된다.

경화된 연탄의 특성

(i) 연탄 중량 : 74.1

(ii) 부피밀도 : 672

(iii) 점분쇄강도 : 323

(iv) 강도지수:

M₄₀: 92.5

M₁₀: 7.5

(v) 공극률 : 38.0

(vi) 근사분석

M : 1.6

재(Ash) : 18.5

V.M : 4.5

F.C : 75.4

(vii) C.V. Kcal/kg : 5525

(viii) CO₂에 대한 반응성 : 146

(ix) 인, % : 0.037

(x) 황, % : 0.75

(xi) 질소, % : 1.12

(xii) 탄소, % : 75.93

(xiii) 수소, % : 1.01

실시예 3

하소된 석유 코크스(CPC)는 우선 3 mm 체를 통하여 걸러지고, 3 mm 이상의 CPC는 Jaw 분쇄기에 의하여 분쇄되고, 생성물의 100 %가 3 mm 체를 통하여 걸러지도록 3 mm 체를 이용하는 이중롤 분쇄기를 거친다. 상기 걸러지고 분쇄된 CPC는 완전히 섞인다. 다음, 상기 CPC(x 3mm)는 코크스분(x 3mm)과 30:70의 중량비로 혼합된다. 다음, 상기 혼합물은 10.0 중량%의 물에 미리 침지되고, 80/100 등급의 중량비 7.0 %의 아스팔트와 혼합된다. 상기 혼합물은 혼합기 겸용 반죽기로 이송되어, 6 kg/㎠의 압력의 직접증기의 존재하에 완전히 반죽된다. 상기 뜨거운 반죽된 물질은 다음으로 트윈패들형 냉각믹서를 통과하여 혼합물의 온도는 55-60 ℃로 냉각된다. 상기 냉각된 물질은 스크류 피더를 통하여 연속하여 트윈롤 연탄성형 압착기로 공급되어 220-240 kg/㎠ 압력에서 연탄성형된다. 마지막으로 원 연탄은 제어된 조건하에서 뜨거운 연도가스의 발생에 의하여 250±10 ℃의 온도에서 3 시간 동안 로내에서 경화된다.

경화된 연탄의 특성

(i) 연탄 중량 : 77.0

(ii) 부피밀도 : 640

(iii) 점분쇄강도 : 329

(iv) 강도지수:

M₄₀: 90.00

M₁₀: 10.0

(v) 공극률 : 29.9

(vi) 근사분석

M : 1.3

재(Ash) : 15.4

V.M : 4.5

F.C : 78.8

(vii) C.V. Kcal/kg : 5895

(viii) CO₂에 대한 반응성 : 154

(ix) 인, % : 0.026

(x) 황, % : 0.74

(xi) 질소, % : 0.94

(xii) 탄소, % : 79.79

(xiii) 수소, % : 1.08

실시예 4

하소된 석유 코크스(CPC)는 우선 3 mm 체를 통하여 걸러지고, 3 mm 이상의 CPC는 Jaw 분쇄기에 의하여 분쇄되고, 생성물의 100 %가 3 mm 체를 통하여 걸러지도록 3 mm 체를 이용하는 이중롤 분쇄기를 거친다. 상기 걸러지고 분쇄된 CPC는 완전히 섞인다. 다음, 상기 CPC(x 3mm)는 코크스분(x 3mm)과 40:60의 중량비로 혼합된다. 다음, 상기 혼합물은 10.0 중량%의 물에 미리 침지되고, 80/100 등급의 중량비 7.0 %의 아스팔트와 혼합된다. 상기 혼합물은 혼합기 겸용 반죽기로 이송되어, 6 kg/㎠의 압력의 직접증기의 존재하에 완전히 반죽된다. 상기 뜨거운 반죽된 물질은 다음으로 트윈패들형 냉각믹서를 통과하여 혼합물의 온도는 55-60 ℃로 냉각된다. 상기 냉각된 물질은 스크류 피더를 통하여 연속하여 트윈롤 연탄성형 압착기로 공급되어 220-240 kg/㎠ 압력에서 연탄성형된다. 마지막으로 원 연탄은 제어된 조건하에서 뜨거운 연도가스의 발생에 의하여 250±10 ℃의 온도에서 3 시간 동안 로내에서 경화된다.

경화된 연탄의 특성

(i) 연탄 중량 : 80.00

(ii) 부피밀도 : 672

(iii) 점분쇄강도 : 385

(iv) 강도지수:

M₄₀: 91.2

M₁₀: 8.8

(v) 공극률 : 31.6

(vi) 근사분석

M : 0.6

재(Ash) : 14.4

V.M : 4.5

F.C : 80.5

(vii) C.V. Kcal/kg : 6710

(viii) CO₂에 대한 반응성 : 156

(ix) 인, % : 0.017

(x) 황, % : 0.75

(xi) 질소, % : 0.68

(xii) 탄소, % : 81.49

(xiii) 수소, % : 0.80

실시예 5

하소된 석유 코크스(CPC)는 우선 3 mm 체를 통하여 걸러지고, 3 mm 이상의 CPC는 Jaw 분쇄기에 의하여 분쇄되고, 생성물의 100 %가 3 mm 체를 통하여 걸러지도록 3 mm 체를 이용하는 이중롤 분쇄기를 거친다. 상기 걸러지고 분쇄된 CPC는 완전히 섞인다. 다음, 상기 CPC(x 3mm)는 코크스분(x 3mm)과 50:50의 중량비로 혼합된다. 다음, 상기 혼합물은 10.0 중량%의 물에 미리 침지되고, 80/100 등급의 중량비 7.0 %의 아스팔트와 혼합된다. 상기 혼합물은 혼합기 겸용 반죽기로 이송되어, 6 kg/㎠의 압력의 직접증기의 존재하에 완전히 반죽된다. 상기 뜨거운 반죽된 물질은 다음으로 트윈패들형 냉각믹서를 통과하여 혼합물의 온도는 55-60 ℃로 냉각된다. 상기 냉각된 물질은 스크류 피더를 통하여 연속하여 트윈롤 연탄성형 압착기로 공급되어 220-240 kg/㎠ 압력에서 연탄성형된다. 마지막으로 원 연탄은 제어된 조건하에서 뜨거운 연도가스의 발생에 의하여 250±10 ℃의 온도에서 3 시간 동안 로내에서 경화된다.

경화된 연탄의 특성

(i) 연탄 중량 : 77.7

(ii) 부피밀도 : 688

(iii) 점분쇄강도 : 425

(iv) 강도지수:

M₄₀: 92.5

M₁₀: 7.5

(v) 공극률 : 37.0

(vi) 근사분석

M : 1.1

재(Ash) : 12.3

V.M : 4.8

F.C : 81.8

(vii) C.V. Kcal/kg : 6505

(viii) CO₂에 대한 반응성 : 138

(ix) 인, % : 0.010

(x) 황, % : 0.86

(xi) 질소, % : 0.80

(xii) 탄소, % : 83.08

(xiii) 수소, % : 1.03

실시예 6

하소된 석유 코크스(CPC)는 우선 3 mm 체를 통하여 걸러지고, 3 mm 이상의 CPC는 Jaw 분쇄기에 의하여 분쇄되고, 생성물의 100 %가 3 mm 체를 통하여 걸러지도록 3 mm 체를 이용하는 이중롤 분쇄기를 거친다. 상기 걸러지고 분쇄된 CPC는 완전히 섞인다. 다음, 상기 혼합물은 10.0 중량%의 물에 미리 침지되고, 80/100 등급의 중량비 7.0 %의 아스팔트와 혼합된다. 상기 혼합물은 혼합기 겸용 반죽기로 이송되어 완전히 반죽되고, 그 물질은 다음으로 트윈패들형 냉각믹서를 통과하여 혼합물의 온도는 55-60 ℃로 냉각된다. 상기 냉각된 물질은 스크류 피더를 통하여 연속하여 트윈롤 연탄성형 압착기로 공급되어 220-240 kg/㎠ 압력에서 연탄성형된다. 마지막으로 원 연탄은 제어된 조건하에서 뜨거운 연도가스의 발생에 의하여 250±10 ℃의 온도에서 3 시간 동안 로내에서 경화된다.

본 발명의 주요한 장점은 다음과 같다.

1. 공정이 단순하고 비용이 저렴하다. 즉, 건조고형물의 중량에 의하여 또는 하소된 석유 코크스를 직접증기의 존재하에 유기 결합제와 혼합하고, 200-300 kg/㎠의 압력으로 트윈롤 압착기에 의하여 연탄상으로 성형된다. 상기 생 연탄은 다음으로 2.5-5.5 시간 동안 250-300 ℃ 온도의 로내에서 경화된다.

2. 오일의 정제에서 얻어진 하소된 석유 코크스로부터 상기 공정을 통하여 얻어진 생성물은 단단하고, 적정 형상과 크기를 가지며, 연기가 없고, 방수성 및 내후성을 가지는 연료이다. 이렇게 완전히 하소된 석유 코크스를 이용하여 얻어진 생성물은 재가 매우 적고, 인 함량이 적으며, 페로-크롬, 페로-실리콘, 페로-망간 및 관련산업의 요구에 따라 적당한 형상 및 크기로 될 수 있다.

3. 본 발명의 방법은 시장에서 쉽게 얻을 수 있는 아스팔트 (80/100 등급)를 결합제로 이용하므로, 결합제의 준비에 대한 비용을 최소화한다.

4. 본 발명의 방법은 적은 비율의 결합제를 사용하고, 하소된 석유 코크스 및 코크스분만을 분쇄하면 되므로 비용이 저렴하다.

5. 본 발명의 방법은 어떠한 탄화공정도 필요하지 않으므로, 생성물에 연기를 발생시키지 않는다.

6. 본 발명의 방법은 통상의 코크스를 대신하여 산업용/제련용 연료로서 로내에서 사용되는 저재, 저인, 고 열량의 생성물의 제조에 있어서 상대적으로 비용이 저렴하다. 약 40 tpd 용량의 공장을 세우기 위하여 요구되는 자본 투입이 소규모 산업분야의 제한된 시장내에서 잘 유지될 수 있을 것이다.

Claims

하소된 석유 코크스를 3 mm 이하의 크기로 체로 걸르거나 분쇄하고, 상기 분쇄된 물질과 걸러진 물질을 760-800 kg/㎥범위의 부피밀도를 이루도록 섞고, 상기 섞여진 하소 석유 코크스 결과물 10-50 중량%를 50-90 중량%의 코크스분과 혼합하고, 얻어진 상기 코크스분 혼합물을 혼합물의 중량에 대하여 5-10 중량%의 물에 미리 침지시키고, 직접증기의 존재하에 반죽에 의하여 결합제와 혼합하고, 다음 연탄상으로 성형하고, 그 원 연탄을 로내에서 제어된 산화분위기에서 경화하여 재가 적은 연료를 얻는 단계를 포함하는, 하소된 석유 코크스를 이용하여 재가 적은 연료를 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 결합제로서 아스팔트 또는 가공된 저온 타르가 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 결합제는 6-7 중량%의 범위에서 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 연탄의 경화는 250-300 ℃ 범위의 온도에서 2.5-5.5 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법이 탄화공정 없이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.