(57)【要約】【課題】強度が高く、更に、環境に優しく造粒費用を低減させることが可能な成形燃料、その製造方法、及び石灰石の焼成方法を提供する。【解決手段】炭素原料と結合材とを含有する成形燃料であって、前記炭素原料は炭素の含有率が乾燥基準で６０質量％以上であり、前記結合材は反応前の状態で、酸化カルシウムを主成分とし、平均粒子径が１５μｍ以下であり、粉化率が３０％以下であり、直径３０ｍｍ、高さ２８ｍｍの円柱状として、昇温速度５℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温し、４００℃で３０分経過、円柱の軸方向に一軸圧縮した際の耐荷重が１５００Ｎ以上であることを特徴とする成形燃料である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素原料と結合材とを含有する成形燃料であって、
前記炭素原料は炭素の含有率が乾燥基準で６０質量％以上であり、
前記結合材は反応前の状態で、酸化カルシウムを主成分とし、平均粒子径が１５μｍ以下であり、
粉化率が３０％以下であり、
直径３０ｍｍ、高さ２８ｍｍの円柱状として、昇温速度５℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温し、４００℃で３０分経過、円柱の軸方向に一軸圧縮した際の耐荷重が１５００Ｎ以上であることを特徴とする成形燃料。
【請求項２】
前記結合材は、石灰石を焼成したときに排出された排出ダストであることを特徴とする請求項１に記載の成形燃料。
【請求項３】
粒径が１０〜１００ｍｍである請求項１又は２記載の成形燃料。
【請求項４】
炭素原料と結合材とを含有する成形燃料であって、
前記炭素原料は炭素の含有率が乾燥基準で６０質量％以上であり、
前記結合材は反応前の状態で、平均粒子径が１５μｍ以下、ＣａＯの含有量が４０〜６５質量％、ＳｉＯ2の含有量が１０〜３０質量％、Ｆｅ2Ｏ3の含有量が０．５〜５質量％、Ａｌ2Ｏ3の含有量が１〜１０質量％、ＭｇＯ，Ｐ，Ｓ，ＮａおよびＫの含有量が、いずれも５質量％以下の排出ダストであり、
粉化率が３０％以下であることを特徴とする成形燃料。
【請求項５】
粒径が１０〜１００ｍｍであり、直径３０ｍｍ、高さ２８ｍｍの円柱状として、昇温速度５℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温し、４００℃で３０分経過、円柱の軸方向に一軸圧縮した際の耐荷重が１５００Ｎ以上である請求項４記載の成形燃料。
【請求項６】
石灰石焼成用である請求項１乃至５のいずれかに記載の成形燃料。
【請求項７】
炭素原料と、石灰石を焼成したときに排出された平均粒子径が１５μｍ以下の排出ダストとを混合して混合物を得る混合工程と、
前記混合物を造粒して造粒物を得る造粒工程と、
前記造粒物を養生して、粉化率が３０％以下であり、直径３０ｍｍ、高さ２８ｍｍの円柱状として、昇温速度５℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温し、４００℃で３０分経過、円柱の軸方向に一軸圧縮した際の耐荷重が１５００Ｎ以上である成形燃料を得る養生工程と、
を有することを特徴とする成形燃料の製造方法。
【請求項８】
炭素原料と、石灰石を焼成したときに排出された平均粒子径が１５μｍ以下、ＣａＯの含有量が４０〜６５質量％、ＳｉＯ2の含有量が１０〜３０質量％、Ｆｅ2Ｏ3の含有量が０．５〜５質量％、Ａｌ2Ｏ3の含有量が１〜１０質量％、ＭｇＯ，Ｐ，Ｓ，ＮａおよびＫの含有量が、いずれも５質量％以下の排出ダストとを混合して混合物を得る混合工程と、
前記混合物を造粒して造粒物を得る造粒工程と、
前記造粒物を養生して成形燃料を得る養生工程と、
を有することを特徴とする成形燃料の製造方法。
【請求項９】
炭素原料と、石灰石を焼成したときに排出された平均粒子径が１５μｍ以下の排出ダストとを含有し、粉化率が３０％以下であり、直径３０ｍｍ、高さ２８ｍｍの円柱状として、昇温速度５℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温し、４００℃で３０分経過、円柱の軸方向に一軸圧縮した際の耐荷重が１５００Ｎ以上である成形燃料を得る燃料製造工程と、
前記成形燃料を用いて石灰石を焼成する焼成工程と
を有することを特徴とする石灰石の焼成方法。
【請求項１０】
炭素原料と、石灰石を焼成したときに排出された平均粒子径が１５μｍ以下、ＣａＯの含有量が４０〜６５質量％、ＳｉＯ2の含有量が１０〜３０質量％、Ｆｅ2Ｏ3の含有量が０．５〜５質量％、Ａｌ2Ｏ3の含有量が１〜１０質量％、ＭｇＯ，Ｐ，Ｓ，ＮａおよびＫの含有量が、いずれも５質量％以下の排出ダストとを含有する成形燃料を得る燃料製造工程と、
前記成形燃料を用いて石灰石を焼成する焼成工程と
を有することを特徴とする石灰石の焼成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形燃料、その製造方法、及び石灰石の焼成方法に関し、詳細には、石灰石の焼成により排出された排出ダストを利用した成形燃料、その製造方法、及び石灰石の焼成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本国内で供給可能な鉱石の一つが石灰石であり、従来、石灰石を焼成（熱分解）して生石灰を製造してきた。生石灰は、石灰石を無煙炭や石炭コークス等の燃料とともに焼成炉に投入し、これら燃料からの熱量を石灰石に与え続けることで製造される。また、石灰石焼成時には、炉内を通過する空気の酸素が消費されて二酸化炭素を多量に含んだガスが炉外へ排出される。ガスは、気体成分だけでなく、様々な工程で発生した細かい石灰石、生石灰、燃料未燃分等の固形分を含み、これら固形分を同時に運搬する。そのまま煙突より排出すると大気汚染を生ずるため、集塵設備でガスから固形分が取り除かれる。
【０００３】
石灰石の焼成に用いられる燃料として、無煙炭や石炭コークスよりも安価である石炭コークス粉を用いる試みがなされている。しかしながら、燃料には、ある程度の大きさと強度が必要である。例えば、輸送工程で崩れた粉状の燃料は、ガス流に乗り燃焼に寄与出来ず、炉外に排出され、また、炉内の石灰石に圧縮され粉体になった場合には、石灰石間の空間を埋め、ガス流の妨げとなるためである。そこで、石炭コークス粉にバインダーを配合し、造粒した燃料の開発が進められている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、粉コークスに、生石灰と消石灰の１種又は２種（生消石灰）を配合し、その後造粒し養生することを特徴とする焼結用粒状燃料及びその製造方法が記載され、０．５〜３ｍｍ程度の消石灰が記載されている。また、特許文献２には、微粉の石炭、コークス混合物にセメント・高炉水砕スラグ等の水硬性結合材を添加し造粒・養生して粒状燃料を作成することが記載され、前記混合物の１０重量％以下の石灰石（粒径４４μｍ以下のものが５８．７％）を混ぜてもよいことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９０９２５号公報
【特許文献２】特開昭６２−２２０５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、引用文献１に記載の条件では、造粒が難しく、特に石灰石焼成用としては強度を得られないという問題がある。また、引用文献２に記載の粒状燃料は、石炭自体を用いているため、コストが高くなってしまう問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、強度が高く、更に、環境に優しく造粒費用を低減させることが可能な成形燃料、その製造方法、及び石灰石の焼成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、以上の目的を達成するために、鋭意検討した結果、炭素の含有率が乾燥基準で６０質量以上である炭素原料に、特定の結合材を配合することにより、強度が高く、更に、環境に優しく造粒費用を低減させることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、炭素原料と結合材とを含有する成形燃料であって、前記炭素原料は炭素の含有率が乾燥基準で６０質量％以上であり、前記結合材は反応前の状態で、酸化カルシウムを主成分として平均粒子径が１５μｍ以下であり、粉化率が３０％以下であることを特徴とする成形燃料に関する。
【００１０】
また、本発明は、炭素原料と、石灰石を焼成したときに排出された平均粒子径が１５μｍ以下の排出ダストとを混合して混合物を得る混合工程と、前記混合物を造粒して造粒物を得る造粒工程と、前記造粒物を養生して成形燃料を得る養生工程とを有することを特徴とする成形燃料の製造方法に関する。
【００１１】
また、本発明は、炭素原料と、石灰石を焼成したときに排出された排出ダストとを含有する成形燃料を得る燃料製造工程と、前記成形燃料を用いて石灰石を焼成する焼成工程とを有することを特徴とする石灰石の焼成方法に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、強度が高く、更に、環境に優しく造粒費用を低減させることが可能な成形燃料、その製造方法、及び石灰石の焼成方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
１．成形燃料
本発明に係る成形燃料は、炭素の含有率が乾燥基準で６０質量％以上の炭素原料と、反応前の状態で、酸化カルシウムを主成分として平均粒子径が１５μｍ以下である結合材（バインダー）とを含有する。本明細書において「乾燥基準」とは、含水率が１％未満の成形燃料を基準とするものである。
【００１４】
本発明に係る成形燃料において、炭素の含有率が乾燥基準で６０質量％以上の炭素原料としては、石炭コークス粉、無煙炭の粉末、一般炭の粉末、すす、及びコークスダスト等の粉状燃焼物が挙げられる。石炭コークス粉単独で、炭素原料として用いることができる。石炭コークス粉は、０〜３０％程度のファインスラグ、又は０〜２５％程度のＰＣカーボンと組み合わせて混合炭素原料として用いてもよい。混合炭素原料は、０〜１５％程度のファインスラグとともに０〜１０％程度のＰＣカーボンを含有することもできる。なお、炭素とは固定炭素をさす。
【００１５】
炭素原料（以下、可燃物とも称する）は、乾燥基準で炭素を６０質量％以上含むが、炭素含有率は７０質量％以上が好ましく、成形燃料の発熱量確保の観点から、８０質量％以上がより好ましい。炭素原料は、炭素以外にも、水分、硫黄、灰分等を含む場合がある。乾燥基準の炭素含有率は、炭素原料の含水質量、含水量、炭素量を用いて求めることができる。
また、炭素原料は、粒径１０ｍｍ以下の割合が９５質量％以上であることが好ましく、粒径８ｍｍ以下の割合が９５質量％以上であることがより好ましい。炭素原料の平均粒子径は、１５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。炭素原料の平均粒子径は、試験用篩いを用いた手篩い及びレーザー回折法により求めることができる。
【００１６】
反応前の状態で、酸化カルシウムを主成分として平均粒子径が１５μｍ以下である結合材としては、石灰石を焼成したときに排出された排出ダストが挙げられる。「反応前の状態」とは、水および炭酸ガスと反応する前の酸化カルシウムが主成分である状態をさし、成分分析により確認することができる。また、「主成分とする」とは、全体の４０〜６５質量％を占めていることをさす。結合材の平均粒子径は１５μｍ以下であるが、１０μｍ以下がより好ましい。結合材の平均粒子径は、レーザー回折法により求めることができる。
【００１７】
石灰石を焼成したときに排出された排出ダストは、石灰石の焼成における様々な工程で発生した細かい石灰石、生石灰、燃料未燃分等の固形分を含むダストであり、焼成炉から二酸化炭素と固形分を含んだガスが排出される際に、サイクロンセパレーター、バグフィルター等で構成される集塵設備でガスから固形分を取り除くことで得られる。本発明においては、平均粒子径が１５μｍ以下である排出ダストを得るために、バグフィルターで取り除かれた排出ダストを用いる。
【００１８】
排出ダストは、主成分としてのＣａＯの含有量が４０〜６５質量％であることが好ましい。排出ダストにおける不純物成分は、１０〜３０質量％のＳｉＯ2、０．５〜５質量％のＦｅ2Ｏ3、１〜１０質量％のＡｌ2Ｏ3、５質量％以下のＭｇＯ、５質量％以下のＰ、５質量％以下のＳ、５質量％以下のＮａ、５質量％以下のＫであることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る成形燃料の粉化率は、３０％以下であり、２０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましい。本明細書において、粉化率は、後述する実施例に記載の方法で測定した粉化率と定義する。粉化率が３０％より大きいと、輸送工程で崩れる場合があり、崩れた粉状の燃料は、ガス流に乗り燃焼に寄与せず、炉外に排出されることとなるため好ましくない。
【００２０】
本発明に係る成形燃料は、石灰石焼成用として特に好ましく用いられ、粒径が好ましくは１０〜１００ｍｍの範囲、より好ましくは２０〜７０ｍｍの範囲である。本明細書において成形燃料の粒径とは、成形燃料の中心を通過して、成形燃料の表面上の任意の２点を繋ぐ線分の中で、最も短い線分の長さをさす。粒径が１０ｍｍより小さいと、石灰石等を焼成する際に、充填された石灰石の隙間に詰まり、ガス流を阻害する場合がある。また、粒径が１００ｍｍより大きいと、製造が難しく、また、石灰石と共に充填した際に割れて石灰石の隙間に詰まり易くなる傾向にある。
【００２１】
本発明に係る成形燃料の圧潰強度は、成形燃料が圧潰する荷重で１５００Ｎ以上が好ましく、２０００Ｎ以上がより好ましく、３０００Ｎ以上がさらに好ましい。また、圧潰応力としては、２．０Ｎ／ｍｍ2以上が好ましく、２．７Ｎ／ｍｍ2がより好ましく、４．０Ｎ／ｍｍ2以上がさらに好ましい。本明細書において、圧潰強度及び圧潰応力は、後述する実施例に記載の方法で測定した圧潰強度及び圧潰応力と定義する。圧潰する荷重が１５００Ｎ未満であると、焼成時に強度が低下して燃焼炉内で成形燃料の形状を保つことが出来ない場合がある。成形燃料が炉内の石灰石に圧縮され粉体になると、石灰石間の空間を埋め、ガス流の妨げとなるため好ましくない。
【００２２】
２．成形燃料の製造方法
本発明に係る成形燃料は、以下に示す本発明に係る成形燃料の製造方法によって得られる。本発明に係る成形燃料の製造方法は、炭素原料と、石灰石を焼成したときに排出された平均粒子径が１５μｍ以下の排出ダストとを混合して混合物を得る混合工程と、前記混合物を造粒して造粒物を得る造粒工程と、前記造粒物を養生して成形燃料を得る養生工程とを有する。
【００２３】
（混合工程）
混合工程は、炭素原料と、石灰石を焼成したときに排出された平均粒子径が１５μｍ以下の排出ダストとを混合して混合物を得る工程である。
炭素原料は、炭素の含有率が乾燥基準で６０質量％以上であることが好ましい。乾燥基準の炭素含有率が異なる複数の炭素原料を用いる場合には、炭素原料全体の炭素含有率を６０質量％となるように配合すればよい。
【００２４】
炭素原料と排出ダストとの混合に当たっては、こうした炭素原料（可燃物）を乾燥基準で８０〜９０質量％と、バインダーとして、石灰石を焼成したときに排出された平均粒子径が１５μｍ以下である排出ダストを乾燥基準で１０〜２０質量％とを用いることができる。炭素原料の割合は、好ましくは７０〜９０質量％である。可燃物、排出ダストから持ち込まれる水分も加味して、全体の水分量が１０〜３０％になるように添加する水分量を調整し、均一に混合することで達成される。
混合には、例えば石臼（フレットミル）、ミックスマーラーなどの機器を用いることができる。混合後、造粒までの時間が短いほど、特性の優れた成形燃料が得られる。具体的には、混合から造粒までの時間が短いほど、得られる成形燃料の強度が向上する。
【００２５】
ここで用いられる可燃物は顆粒状、若しくは粉末状であり、２種類以上の可燃物を混合した混合品であって当該混合品の総量で炭素を乾燥基準で６０質量％以上含むものでも良い。炭素を乾燥基準で６０質量％以上含む可燃物は、一般に粘性成分に乏しく、そのままで造粒することは困難である。石灰石を焼成したときに排出された排出ダストを、インダーとして添加することで、可燃物中の炭素と、排出ダスト中の不純物成分（上記ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等）とＣａ成分との間で反応が起こる。カルシウム化合物（カルシウムアルミネート、カルシウムシリケート等）が生成され、その生成物が成形燃料としたときの特性に影響を及ぼすと考えられる。
【００２６】
（造粒工程）
造粒工程は、前記混合工程で得られた混合物を造粒して造粒物を得る工程である。
造粒工程において、造粒方法としては、一対の成形ロールを有するブリケットマシン（ロール型圧縮造粒機）でピロー形ブリケットやアーモンド形ブリケットを製造する圧縮造粒法や、パンペレタイザ（パン型造粒機）で球形に成形する転動造粒法等を適宜適用できる。
【００２７】
造粒条件としては、３０〜１００Ｎ／ｍｍ2の圧力で、２０〜７０ｍｍ程度の大きさに造粒することが好ましい。また、造粒直後の造粒物に含まれる水分を１０〜２５％に調整することで、次の養生工程において排出ダスト中の不純物成分（上記ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等）とＣａ成分との間の反応を効率的に進めることができる。造粒物中の水分は、１５〜２０％であることがより好ましい。
【００２８】
（養生工程）
養生工程は、前記造粒工程で得られた造粒物を養生して成形燃料を得る工程である。養生工程を経ることで、造粒物は、強固な成形燃料となる。
養生条件としては、気温０〜１００℃、湿度６０〜１００％の条件下で、所定の強度（例えば、１５００Ｎ）に達するまで養生する。一例として、大気下（気温１０〜３０℃、湿度６０〜１００％）であれば、２４時間養生を行えば、概ね所定の強度を得ることができる。温度や湿度が高いほど、養生時間を短縮することができる。
【００２９】
３．石灰石の焼成方法
本発明に係る石灰石の焼成方法は、炭素原料と、石灰石を焼成したときに排出された排出ダストとを含有する成形燃料を得る燃料製造工程と、前記成形燃料を用いて石灰石を焼成する焼成工程とを有する。
【００３０】
（燃料製造工程）
燃料製造工程では、炭素原料と、石灰石を焼成したときに排出された排出ダストとを含有する成形燃料を得る。炭素原料は、炭素の含有率が乾燥基準で６０質量％以上であることが好ましい。排出ダストは、平均粒子径が１５μｍ以下であることが好ましい。
燃料製造工程で得られる成形燃料は、上述した本発明に係る成形燃料と同様であり、説明を省略する。
【００３１】
（焼成工程）
焼成工程は、前記燃料製造工程で得られた成形燃料を用いて、石灰石を焼成する工程である。焼成炉としては、特に限定はなく、例えばメルツ炉、ベッケンバッハ炉、混焼炉、シャフトキルン、及びコマ式炉等の縦型焼成炉、並びにロータリーキルン等の横型焼成炉等が挙げられる。中でも、縦型焼成炉が好ましく、ベッケンバッハ炉が特に好ましい。焼成条件は、それぞれの焼成炉の焼成条件を用いることができるが、例えば、ベッケンバッハ炉においては、最大生産能力２００〜４００ｔ／日のベッケンバッハ炉で、最高温度１０００℃、滞留時間２４時間の方法等が挙げられる。ただし、この条件に限定されない。
また、焼成工程で排出された排出ダストを用いて、再度燃料製造工程を経ることで、焼成工程と燃料製造工程とを循環させてリサイクルが可能であり、環境への配慮とコスト削減とを両立することが可能となる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これらは本発明の目的を限定するものではなく、また、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００３３】
まず、本実施例で用いた測定方法、炭素原料、及びバインダーを示す。
［落下強度（粉化率）］
成形燃料を１ｍの高さから繰返し５回、地面（滑らかなコンクリート床）に落下させた。落下の衝撃で発生した８ｍｍ以下の破砕物を篩い分けて質量を測定し、全体量に対する割合を粉化率として落下強度を評価した。
［圧潰強度］
円柱状に製造された成形燃料を電気炉内に置き、昇温速度５℃／ｍｉｎで４００℃まで加熱した。４００℃を保持しつつ３０分経過後、円柱の軸方向に荷重をかけて一軸圧縮することで耐荷重である圧潰強度を測定した。耐荷重を圧縮面（円柱の端面）の断面積で除して、圧潰応力を算出した。
【００３４】
［炭素原料］
炭素原料として、石炭コークス粉、石炭ガス化炉から発生する残渣物の微粉部分であるファインスラグ（ＦＳ）、及びオイルコークス燃焼ボイラから発生する未燃分を電気集塵機で捕集したＰＣカーボンを用いた。各炭素原料の組成を下記表１に示す。なお、石炭コークス粉、ファインスラグ、ＰＣカーボンの平均粒子径は、それぞれ２０００μｍ、１０８μｍ、１１２μｍである。
【００３５】
【表１】
2020111758.tif 000002
【００３６】
［バインダー］
ベッケンバッハ炉を用いて１０００℃で２４時間、石灰石を焼成した際に排出された排ガスのうち、サイクロンセパレーターを通過した後バグフィルターに捕集されたバグフィルター（ＢＦ）ダスト、サイクロンセパレーターに捕集されたサイクロンダスト、原料石灰石の輸送系統で集塵された石灰石ダストを用いた。各ダストに含有される化合物の組成を、下記表２に示す。なお、ＢＦダスト、サイクロンダスト、石灰石ダストの平均粒子径は、それぞれ６μｍ、１５０μｍ、５５μｍである。
【００３７】
【表２】
2020111758.tif 000003
【００３８】
（実施例１）  石炭コークス粉とバグフィルター（ＢＦ）ダスト
粒子径８ｍｍ以下、水分７％、固定炭素８７％を含む石炭コークス粉２２ｇに粒子径２０μｍ以下、水分２％のＢＦダストを５ｇ加えた。さらに、水３gを加えて袋内で１分間振り混ぜ、手混合を行った。混合物を直径３０ｍｍの金枠に入れ、１００Ｎ／ｍｍ2の圧力で造粒した。造粒物を室温で２４ｈ放置し、養生を行うことで実施例１に係る直径３０ｍｍ×高さ２８ｍｍの円柱状の成形燃料を得た。
【００３９】
（実施例２）  石炭コークス粉とファインスラグ(ＦＳ)：置換率１５％およびバグフィルター（ＢＦ）ダスト
粒子径８ｍｍ以下、水分７％、固定炭素８７％を含む石炭コークス粉１８ｇに粒子径０．７ｍｍ以下、水分５０％、固定炭素６８％を含むファインスラグ６ｇを加え、袋内で均一になるまで振り混ぜた。次に、石炭コークス粉とファインスラグとの混合炭素原料２４ｇに粒子径２０μｍ以下、水分２％のＢＦダスト５ｇを加え、さらに水２ｇを加えて袋内で１分間振り混ぜた。混合物を直径３０ｍｍの金枠に入れ、５０Ｎ／ｍｍ2の圧力で造粒した。造粒物を室温で２４ｈ放置し、養生を行うことで実施例２に係る直径３０ｍｍ×高さ２８ｍｍの円柱状の成形燃料を得た。
【００４０】
（実施例３）  石炭コークス粉とファインスラグ(ＦＳ)：置換率２５％およびバグフィルター（ＢＦ）ダスト
粒子径８ｍｍ以下、水分７％、固定炭素８７％を含む石炭コークス粉１６ｇに粒子径０．７ｍｍ以下、水分５０％、固定炭素６８％を含むファインスラグ１０ｇを加え、袋内で均一になるまで振り混ぜた。次に、石炭コークス粉とファインスラグとの混合炭素原料２６ｇに粒子径２０μｍ以下、水分２％のＢＦダスト５ｇを加え、さらに水１ｇを加えて袋内で１分間振り混ぜた。混合物を直径３０ｍｍの金枠に入れ、５０Ｎ／ｍｍ2の圧力で造粒した。造粒物を室温で２４ｈ放置し、養生を行うことで実施例３に係る直径３０ｍｍ×高さ２８ｍｍの円柱状の成形燃料を得た。
【００４１】
（実施例４）  石炭コークス粉とＰＣカーボン(ＰＣ)：置換率２０％およびバグフィルター（ＢＦ）ダスト
粒子径８ｍｍ以下、水分７％、固定炭素８７％を含む石炭コークス粉１７ｇに粒子径０．５ｍｍ以下、水分１％、固定炭素９２％を含むＰＣカーボン４ｇを加え、袋内で均一になるまで振り混ぜた。次に、石炭コークス粉とＰＣカーボンとの混合炭素原料２１ｇに粒子径２０μｍ以下、水分２％のＢＦダスト５ｇを加え、さらに水５ｇを加えて袋内で１分間振り混ぜた。混合物を直径３０ｍｍの金枠に入れ、３８Ｎ／ｍｍ2の圧力で造粒した。造粒物を室温で７２ｈ放置し、養生を行うことで実施例４に係る直径３０ｍｍ×高さ２８ｍｍの円柱状の成形燃料を得た。
【００４２】
実施例１〜４の成形燃料に用いた炭素原料の質量、水分含有量、及び炭素含有量を下記表３にまとめる。
【００４３】
【表３】
2020111758.tif 000004
【００４４】
実施例１〜４で用いたＢＦダストは、含水質量５ｇ、乾燥質量４．９ｇ、含水率２％、含水量０．１ｇである。
下記表４には、各成形燃料における乾燥基準の質量比をまとめる。
【００４５】
【表４】
2020111758.tif 000005
【００４６】
（比較例１）  石炭コークス粉とサイクロンダスト
粒子径８ｍｍ以下、水分１２％、固定炭素８７％を含む石炭コークス粉２４ｇに粒子径２００μｍ以下、水分１％のサイクロンダスト６ｇを加え、袋内で１分間、手混合を行った。混合物を直径３０ｍｍの金枠に入れ、１００Ｎ／ｍｍ2の圧力で造粒した。造粒物を室温で２４ｈ放置し、養生を行うことで比較例１に係る直径３０ｍｍ×高さ２８ｍｍの成形燃料を得た。
【００４７】
（比較例２）
養生日数を７２ｈに変更する以外は比較例１と同様にして、比較例２に係る成形燃料を得た。
【００４８】
（比較例３）  石炭コークス粉と石灰石ダスト
粒子径８ｍｍ以下、水分１２％、固定炭素８７％を含む石炭コークス粉２４ｇに粒子径１００μｍ以下、水分１％の石灰石ダスト６ｇを加え、袋内で１分間、手混合を行った。混合物を直径３０ｍｍの金枠に入れ、１００Ｎ／ｍｍ2の圧力で造粒した。造粒物を室温で２４ｈ放置し、養生を行うことで比較例３に係る直径３０ｍｍ×高さ２８ｍｍの成形燃料を得た。
【００４９】
（比較例４）
養生日数を７２ｈに変更する以外は比較例３と同様にして、比較例４に係る成形燃料を得た。
【００５０】
（比較例５）  石炭コークス粉
粒子径８ｍｍ以下、水分１２％、固定炭素８７％を含む石炭コークス粉３０ｇを直径３０ｍｍの金枠に入れ、１００Ｎ／ｍｍ2の圧力で造粒した。造粒物を室温で２４ｈ放置し、養生を行うことで比較例５に係る直径３０ｍｍ×高さ２８ｍｍの成形燃料を得た。
【００５１】
（比較例６）  石炭コークス粉と澱粉
粒子径８ｍｍ以下、水分１２％、固定炭素８７％を含む石炭コークス粉３０ｇに澱粉０．９ｇを加え、袋内で１分間、手混合を行った。混合物を直径３０ｍｍの金枠に入れ、１００Ｎ／ｍｍ2の圧力で造粒した。造粒物を室温で２４ｈ放置し、養生を行うことで比較例６に係る直径３０ｍｍ×高さ２８ｍｍの成形燃料を得た。
【００５２】
実施例１〜４、及び比較例１〜６の成形燃料の落下強度（粉化率）、圧潰強度及び圧潰応力を、下記表５にまとめる。
【００５３】
【表５】
2020111758.tif 000006
【００５４】
表５より、バインダーとしてＢＳダスト（平均粒子径６μｍ）を用いた実施例１〜４に係る成形燃料は、比較例と比べて粉化率が低く、圧潰強度及び圧潰応力が高いことが分かる。