(57)【要約】【課題】本発明は、比較的安価に強度が大きいコークスを製造できる方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明のコークス製造方法は、石炭及び粘結材を混合する工程と、上記混合物を乾留する工程とを備えるコークス製造方法であって、上記粘結材が、亜瀝青炭から得られる無灰炭又は褐炭から得られる重質無灰炭であり、上記乾留工程で、上記粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度を１℃／ｍｉｎ以下とすることを特徴とする。上記乾留工程で、上記粘結材の軟化溶融温度領域よりも低温領域又は上記粘結材の軟化溶融温度領域よりも高温領域における昇温速度を上記粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度よりも大きくするとよい。上記乾留工程で、上記石炭の軟化溶融温度領域における昇温速度も１℃／ｍｉｎ以下とするとよい。上記石炭が亜瀝青炭又は褐炭であるとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭及び粘結材を混合する工程と、
上記混合物を乾留する工程と
を備えるコークス製造方法であって、
上記粘結材が亜瀝青炭から得られる無灰炭又は褐炭から得られる重質無灰炭であり、
上記乾留工程で、上記粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度を１℃／ｍｉｎ以下とすることを特徴とするコークス製造方法。
【請求項２】
上記乾留工程で、上記粘結材の軟化溶融温度領域よりも低温領域又は上記粘結材の軟化溶融温度領域よりも高温領域における昇温速度を上記粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度よりも大きくする請求項１に記載のコークス製造方法。
【請求項３】
上記乾留工程で、上記石炭の軟化溶融温度領域における昇温速度も１℃／ｍｉｎ以下とする請求項１又は請求項２に記載のコークス製造方法。
【請求項４】
上記石炭が亜瀝青炭又は褐炭である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のコークス製造方法。
【請求項５】
上記乾留工程で、１６０℃以上５２０℃以下の温度領域における昇温速度を１℃／ｍｉｎ以下とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコークス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉での製鉄で使用されるコークスには、鉄鉱石（酸化鉄）の還元材としての機能、及び熱源（燃料）としての機能に加えて、コークス自体と鉄鉱石との荷重に耐えて炉内の通気性を確保するための充填材としての機能がある。この通気性を効果的に確保するため、高炉では鉄鉱石とコークスとが交互に層をなすように配置される。鉄鉱石の還元反応時には、このコークスは高炉内部で応力を受けながら、徐々にガス化して消耗していく。コークスに十分な強度がない場合、この反応時にコークスの著しい破壊（粉化）が生じ、上記層構造が崩れてしまうため、高炉内の通気性が悪化してしまう。従って、高炉用のコークスには高い強度が求められる。
【０００３】
一般に、コークスは、原料石炭を１０００℃以上の高温で蒸し焼きにする「乾留」を行うことにより製造される。強度の高いコークスを得る場合、原料石炭としては、瀝青炭（高品位炭）の中でも粘結性の高いいわゆる強粘結炭が使用されるが、このような強粘結炭は比較的高価である。コークスの製造コストの低減を目的として、瀝青炭の中でも粘結性の低い非微粘結炭、さらには亜瀝青炭、褐炭等の低品位炭を用いることが望まれる。しかしながら、粘結性成分の含有量が小さい低品位炭では石炭粒子同士を結着させることができず、それだけではコークスを製造することができない。このため、強粘結炭に低品位炭を配合することで、コークスのコストを低減しているが、低品位炭の配合によりコークスの強度が低下するため、低品位炭を配合できる量は限られる。
【０００４】
また、低品位炭を用いてコークスを得るコークス製造方法として、低品位炭と石炭の溶剤抽出物（無灰炭）やバインダーとを混合したものを乾留する方法が提案されている（特開２０１４−２１８５８３号公報参照）。この方法では、石炭の溶剤抽出物の原料として非微粘結炭を使用するが、より低品位の亜瀝青炭や褐炭を原料とすると、コークス化反応時の溶融温度での粘性が比較的低いことによって強固な炭素基質を形成できず、得られるコークスの強度を大きくできない。このため、上記公報に記載の方法では、強度が大きいコークスを得るためには高品位炭の溶剤抽出物を使用する必要があり、製造コストの低減効果を十分に大きくできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２１８５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記不都合に鑑みて、本発明は、比較的安価に強度が大きいコークスを製造できる方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた発明は、石炭及び粘結材を混合する工程と、上記混合物を乾留する工程とを備えるコークス製造方法であって、上記粘結材が亜瀝青炭から得られる無灰炭又は褐炭から得られる重質無灰炭であり、上記乾留工程で、上記粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度を１℃／ｍｉｎ以下とすることを特徴とする。
【０００８】
当該コークス製造方法は、比較的安価であるものの溶融温度での粘性が比較的低い亜瀝青炭から得られる無灰炭又は褐炭から得られる重質無灰炭を粘結材として使用するにもかかわらず、粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度を１℃／ｍｉｎ以下とすることによって、粘結材の軟化溶融時に揮発性成分の急激な揮発による気泡の生成及び粗大化を抑制することができる。これにより、当該コークス製造方法は、比較的安価な原料を用いながら粗大気泡の形成を抑制することができ、結果として得られるコークスの強度低下を抑制できるので、比較的安価に強度が大きいコークスを製造できる。なお、「無灰炭」とは、石炭の抽出物であって、灰分が５質量％以下、好ましくは３質量％以下となるよう調整したものを意味し、次の「重質無灰炭」を含む概念とする。「重質無灰炭」とは、無灰炭の中で低沸点成分が除去されているものを意味する。ここで、「灰分」とは、ＪＩＳ−Ｍ８８１２（２００４）に準拠して測定される値を意味する。また、「低沸点成分」とは、沸点が３００℃以下、好ましくは３３０℃以下である成分を意味する。また、「除去」とは、全てを完全に取り除くことまでは要求せず、少なくとも一部分を取り除けばよい。また、粘結材の「軟化溶融温度領域」とは、粘結材を昇温した場合に軟化を開始する温度から軟化溶融した粘結材が再固化を開始するまでの温度範囲を意味する。
【０００９】
上記乾留工程で、上記粘結材の軟化溶融温度領域よりも低温領域又は上記粘結材の軟化溶融温度領域よりも高温領域における昇温速度を上記粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度よりも大きくするとよい。このように、上記乾留工程で、上記粘結材の軟化溶融温度領域よりも低温領域又は上記粘結材の軟化溶融温度領域よりも高温領域における昇温速度を上記粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度よりも大きくすることによって、コークスの強度低下を抑制しながら製造時間の増大を抑制することができるので、コークスの製造コストをより低減できる。
【００１０】
上記乾留工程での上記石炭の軟化溶融温度領域における昇温速度としては、１℃／ｍｉｎ以下が好ましい。このように、上記乾留工程で、上記粘結材の軟化溶融温度領域だけでなく、上記石炭の軟化溶融温度領域における昇温速度も上記上限以下にすることによって、粗大気泡生成によるコークスの強度低下をさらに効果的に抑制することができる。
【００１１】
上記石炭が亜瀝青炭又は褐炭であるとよい。このように、上記石炭が比較的安価な亜瀝青炭又は褐炭であることによって、コークスの製造コストをよりいっそう低減することができる。
【００１２】
上記乾留工程での１６０℃以上５２０℃以下の温度領域における昇温速度としては、１℃／ｍｉｎ以下が好ましい。上記乾留工程での１６０℃以上５２０℃以下の温度領域における昇温速度を上記範囲内とすることによって、粗大気泡生成によるコークスの強度低下を比較的確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明のコークス製造方法は、比較的安価に強度が大きいコークスを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】コークスの試作品の乾留時の昇温速度と間接引っ張り強度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００１６】
［コークス製造方法］
本発明の一実施形態のコークス製造方法は、石炭及び粘結材を混合する工程と、上記混合物を乾留する工程とを備える。
【００１７】
＜混合工程＞
上記混合工程では、例えば公知のミキサー等を用いて、石炭と粘結材とを混合する。この混合工程は、石炭及び粘結材をそれぞれ後述するような粒子径になるよう粉砕する工程を兼ねてもよい。
【００１８】
（石炭）
当該コークス製造方法において使用される石炭（以下、原料石炭ということがある）としては、特に限定されず、例えばＪＩＳ−Ｍ１００２（１９７８）の分類における無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭（亜炭含む）等の各種公知の石炭を使用できる。これらの中でも、経済性の観点から、亜瀝青炭、褐炭等の低品位炭が好ましい。
【００１９】
なお、原料石炭は、風乾等により乾燥炭としてもよいが、水分を含んだ状態のものを用いてもよい。
【００２０】
原料石炭は、微細に粉砕された粒状とすることが好ましい。原料石炭を粒状とする場合、原料石炭の２０％粒子径Ｄ２０の下限としては、原料石炭を粉砕するための装置や、原料石炭のハンドリング装置にもよるが、０．２ｍｍが好ましく、０．１ｍｍがより好ましい。原料石炭の２０％粒子径Ｄ２０が上記下限に満たない場合、不必要に大きな粉砕動力が必要になるおそれや、発塵等により原料石炭のハンドリングが難しくなるおそれがある。一方、原料石炭の９０％粒子径Ｄ９０の上限としては、３ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。原料石炭の９０％粒子径Ｄ９０が上記上限を超える場合、無灰炭との混合性が不十分となるおそれや、粒子の隙間が大きくなることで得られるコークスの強度が不十分となるおそれがある。なお、「２０％粒子径Ｄ２０」及び「９０％粒子径Ｄ９０」とは、全粒子をＪＩＳ−Ｚ８８０１−１（２００６）に規定される金属製網篩で目の大きな篩から順に篩分けした際に、篩下の累積質量が全粒子の質量の２０％になったときの篩の目の大きさ及び９０％になったときの篩の目の大きさを意味する。
【００２１】
石炭及び粘結材の混合物における原料石炭の含有量の下限としては、無水ベースで５０質量％が好ましく、６０質量％がより好ましい。一方、上記混合物における原料石炭の含有量の上限としては、無水ベースで８５質量％が好ましく、８０質量％がより好ましい。上記混合物における原料石炭の含有量が上記下限に満たない場合、相対的にコストが高い粘結剤を多量に用いることによりコークス製造のコストが高くなるおそれがある。一方、上記混合物における原料石炭の含有量が上記上限を超える場合、粘結材の含有量が小さくなることで得られるコークスの強度が不十分となるおそれがある。
【００２２】
（粘結材）
また、当該コークス製造方法において使用される粘結材としては、亜瀝青炭から得られる無灰炭又は褐炭から得られる重質無灰炭が使用される。このように、比較的安価な低品位炭を原料とする無灰炭を粘結材として使用することによって、コークスを比較的安価に製造することが可能となる。
【００２３】
上記亜瀝青炭としては、例えば西バンコ炭、ビヌンガン炭、サラマンガウ炭等が挙げられ、褐炭としては、例えばムリア炭、アダロ炭、ビクトリア炭、ノースダコタ炭、ベルガ炭等が挙げられる。
【００２４】
無灰炭は、石炭をこの石炭と親和性の高い溶剤に混合し、灰分等の溶剤に不溶な成分を分離した抽出液を得て、この抽出液から溶剤を除去する溶剤抽出処理により得ることができる。溶剤抽出処理の具体的な方法としては、例えば特許第４０４５２２９号公報に開示された方法を用いることができる。
【００２５】
無灰炭を得るために使用される溶剤としては、無灰炭から蒸発分離し得るような沸点を有するものであればよく、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の単環芳香族化合物や、ナフタレン、１メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタレン等の２環芳香族化合物などを挙げることができる。
【００２６】
このような溶剤抽出処理で得られる無灰炭は、実質的に灰分を含まず、溶剤に可溶で軟化溶融性を示す有機物を多く含有し、構造的には縮合芳香環が２又は３環の比較的低分子量の成分から縮合芳香環が５又は６環程度の高分子量の成分まで広い分子量分布を有する。そのため、無灰炭は、加熱下で高い流動性を示し、その原料とした石炭の品質に関わらず一般的に１５０℃以上３００℃以下で溶融する。加えて、無灰炭は、３００℃以上５００℃以下程度の乾留初期過程で多量の揮発分を生成しながら膨張する。また、無灰炭は、石炭と溶剤との混合物（スラリー）の脱水を経て得られるため、水分が０．２質量％以上３質量％以下程度であり、発熱量を十分に有する。
【００２７】
特に、粘結材は、褐炭を原料とする場合、低沸点成分を除去した重質無灰炭とされる。低沸点成分を除去した重質無灰炭は、乾留工程において揮発する成分の含有量が小さいので、粗大気泡の発生をより確実に抑制でき、結果として得られるコークスの強度を低下させ難い。このため、より低品質な褐炭を粘結材の原料としても、コークスの強度を比較的大きくすることができる。
【００２８】
低沸点成分の除去方法としては、例えばアセトンによる超音波抽出が挙げられる。具体的には、常温のアセトン中に無灰炭を投入し、超音波振動を与えて低沸点成分を溶出させた後、不溶成分を回収して重質無灰炭とすることができる。また、無灰炭製造の溶剤回収工程のフラッシュ操作温度の調整により、低沸点成分を溶剤とともに回収し、高沸点成分を得ることもできる。
【００２９】
粘結材は、微細に粉砕された粒状とすることが好ましい。粘結材を粒状とする場合、粘結材の２０％粒子径Ｄ２０の下限としては、粘結材を粉砕するための装置や、粘結材のハンドリング装置にもよるが、０．００５ｍｍが好ましく、０．０１０ｍｍがより好ましい。粘結材の２０％粒子径Ｄ２０が上記下限に満たない場合、不必要に大きな粉砕動力が必要になるおそれや、発塵等によりハンドリングが難しくなるおそれがある。一方、粘結材の９０％粒子径Ｄ９０の上限としては、１ｍｍが好ましく、０．５ｍｍがより好ましい。粘結材の９０％粒子径Ｄ９０が上記上限を超える場合、原料石炭との均一な混合が困難となることで、得られるコークスの強度が不十分となるおそれがある。
【００３０】
上記混合物における粘結材の含有量の下限としては、無水ベースで１５質量％が好ましく、２０質量％がより好ましい。一方、上記混合物における粘結材の含有量の上限としては、無水ベースで５０質量％が好ましく、４０質量％がより好ましい。粘結材の含有量が上記下限に満たない場合、配合炭膨張性が低いため得られるコークスの強度が不十分となるおそれがある。逆に、粘結材の含有量が上記上限を超える場合、配合炭の流動性が過多となり粘結材が流出してしまうため、十分な強度のコークスが得られないおそれがある。
【００３１】
＜乾留＞
上記乾留工程では、例えばシャフト炉、コークス炉等を用いて、上記混合物を以下に説明するような条件で乾留することによってコークスを得る。
【００３２】
炉への上記混合物の充填密度の下限としては、無水ベースで７００ｋｇ／ｍ３が好ましく、７２０ｋｇ／ｍ３がより好ましい。一方、炉への上記混合物の充填密度の上限としては、特に限定されないが、石炭の比重を考慮すると無水ベースで９００ｋｇ／ｍ３が限界と考えられる。上記混合物の充填密度が上記下限に満たない場合、得られるコークスの強度が不十分となるおそれがある。
【００３３】
乾留温度（最高到達温度）の下限としては、９５０℃が好ましく、１０００℃がより好ましい。一方、乾留温度の上限としては、１２００℃が好ましく、１１００℃がより好ましい。乾留時間（乾留温度保持時間）の下限としては、炉の大きさにもよるが、例えば１門３０トンのコークス炉の場合、８時間が好ましく、１０時間がより好ましい。一方、乾留時間の上限としては、２４時間が好ましく、２０時間がより好ましい。
【００３４】
乾留工程における混合物の昇温速度は、少なくとも粘結材の軟化溶融温度領域（例えば２００℃以上４７０℃以下）において比較的小さく維持される。このように、粘結材の軟化溶融温度領域において昇温速度を比較的小さくすることによって、粘結材中の揮発性成分の揮発によるガスの発生速度を抑制することができる。これにより、発生したガスが粘結材の内部で比較的大きな気泡に成長することや、粘結材が過剰に膨張することを抑制することで、得られるコークスの強度が低下することを防止する。還元すると、粘結材からのガスの発生速度を抑制することによって、粘結材（及び原料石炭中の粘結性の成分）が比較的微細かつ均質な気孔を形成しつつ膨張して原料石炭間を接続したコークスが得られる。
【００３５】
乾留工程での、粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度の下限としては、０．１℃／ｍｉｎが好ましく、０．３℃／ｍｉｎがより好ましい。一方、粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度の上限としては、１℃／ｍｉｎであり、０．８℃／ｍｉｎが好ましく、０．６℃／ｍｉｎがさらに好ましい。粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度が上記下限に満たない場合、乾留工程に時間がかかり過ぎることでコークスの製造が非効率となるおそれがある。逆に、粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度が上記上限を超える場合、得られるコークスの強度が不十分となるおそれがある。
【００３６】
乾留工程では、粘結材の軟化溶融温度領域よりも低温領域の少なくとも一部領域又は上記粘結材の軟化溶融温度領域よりも高温領域の少なくとも一部領域における昇温速度を、上記粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度よりも大きくすることが好ましい。上記低温領域では粘結材の揮発性成分が揮発しても、粘結材が軟化していないことによって、粘結材を膨張させ難いため、昇温速度を大きくしても得られるコークスの強度を損ない難い。また、上記高温領域では、すでに粘結材（及び原料石炭中の粘結性の成分）の再硬化が進行しており、膨張性が低下していることに加え、揮発性成分の揮発量も小さくなるため、昇温速度を大きくしても得られるコークスの強度を損ない難い。従って、これらの低温領域及び高温領域の少なくとも一方において昇温速度を大きくすることにより、コークスの生産性を向上することができる。
【００３７】
乾留工程での昇温速度は、原料石炭の軟化溶融温度領域（例えば４００℃以上５００℃以下）においても比較的小さくすることが好ましい。具体的には、原料石炭の軟化溶融温度領域における昇温速度の下限としては、０．１℃／ｍｉｎが好ましく、０．３℃／ｍｉｎがより好ましい。一方、原料石炭の軟化溶融温度領域における昇温速度の上限としては、１℃／ｍｉｎが好ましく、０．８℃／ｍｉｎがより好ましい。原料石炭の軟化溶融温度領域における昇温速度が上記下限に満たない場合、乾留工程に時間がかかり過ぎることでコークスの製造が非効率となるおそれがある。逆に、原料石炭の軟化溶融温度領域における昇温速度が上記上限を超える場合、得られるコークスの強度向上効果が不十分となるおそれがある。
【００３８】
さらに、具体的に説明すると、乾留工程での昇温速度は、１６０℃以上５２０℃以下の温度領域において、比較的小さくすることが好ましい。つまり、原料石炭及び粘結材のばらつきを問わず、上記粘結材の軟化溶融温度領域及び原料石炭の軟化溶融温度領域を包含できると考えられる１６０℃以上５２０℃以下の温度領域の昇温速度を相対的に小さくすることによって、原料石炭及び粘結材の温度特性を確認しなくても、比較的強度に優れるコークスを比較的安価に製造することができる。
【００３９】
従って、１６０℃以上５２０℃以下の温度領域における昇温速度の下限としては、０．１℃／ｍｉｎが好ましく、０．３℃／ｍｉｎがより好ましい。一方、１６０℃以上５２０℃以下の温度領域における昇温速度の上限としては、１℃／ｍｉｎが好ましく、０．８℃／ｍｉｎがより好ましい。１６０℃以上５２０℃以下の温度領域における昇温速度が上記下限に満たない場合、乾留工程に時間がかかり過ぎることでコークスの製造が非効率となるおそれがある。逆に、１６０℃以上５２０℃以下の温度領域における昇温速度が上記上限を超える場合、得られるコークスの強度向上効果が不十分となるおそれがある。
【００４０】
［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。
【００４２】
［コークスの試作］
以下に詳述するように、原料石炭として褐炭を用い、粘結材として複数種類の無灰炭（無灰炭１〜３）を用い、それぞれに複数の異なる昇温速度を適用してコークスを試作して、その強度を測定した。
【００４３】
（原料石炭）
原料石炭としては、褐炭を粉砕し、篩い分けによって粒子径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるもの（平均目開き１．０ｍｍの篩いを通過し、平均目開き０．５ｍｍの篩いを通過しなかったもの）を使用した。
【００４４】
（無灰炭１）
無灰炭１は、褐炭を粒子径が１ｍｍ以下となるよう粉砕してから８０℃で真空乾燥したもの原料とし、１メチルナフタレンを主体とする溶剤によって、温度４００℃、圧力２ＭＰａで可溶成分を溶出させ、濾過により固形分を分離した抽出液を１６０℃で蒸留し、さらに１６０℃で真空乾燥して溶剤を分離することによって作製した。また、無灰炭１は、粒子径が０．１５ｍｍ以下（平均目開き０．１５ｍｍの篩いを通過）となるよう粉砕して使用した。
【００４５】
（無灰炭２）
無灰炭２は、上記無灰炭１から低沸点成分を除去して重質無灰炭とした。具体的には、無灰炭１を常温のアセトン中に投入して超音波振動を加えることによって低沸点成分を溶出させ、不溶成分回収することによって作製した。
【００４６】
（無灰炭３）
無灰炭３は、亜瀝青炭を粒子径が１ｍｍ以下となるよう粉砕してから８０℃で真空乾燥したもの原料とし、１メチルナフタレンを主体とする溶剤によって、温度４２０℃、圧力２ＭＰａで可溶成分を溶出させ、濾過により固形分を分離した抽出液を１６０℃で蒸留し、さらに１６０℃で真空乾燥して溶剤を分離することによって作製した。また、無灰炭３は、粒子径が０．１５ｍｍ以下となるよう粉砕して使用した。
【００４７】
＜試作方法＞
先ず、上記原料石炭７０質量％と、上記無灰炭１〜３のいずれか３０質量％とを混合した。各４．０ｇの混合物をそれぞれ内径２０ｍｍ、内部高さ４０ｍｍのＳＵＳ３１０Ｓ製の焼成管に充填密度８００ｋｇ／ｍ３で充填した。なお、上記焼成管の蓋は、底面が直接混合物層の上面に載置されるように作られており、その重量（２００ｇ）が混合物に加わることによってコークス炉内中心部の原料石炭（混合物）に加わる圧力（６．２４ｋＰａ）を再現するようになっている。
【００４８】
上記混合物を充填した焼成管をヤマト科学社のマッフル炉「ＦＯ４１０」の炉内に配置し、２０Ｌ／ｍｉｎの窒素気流中で、焼成温度（乾留温度）を１０００℃、焼成時間を３０分として焼成することによりコークスの試作品を得た。昇温速度としては、いずれの場合も室温から１６０℃までの温度領域、及び５２０℃から焼成温度までの温度領域では３℃／ｍｉｎとし、粘結材の軟化溶融温度領域及び原料石炭の軟化溶融温度領域を包含する１６０℃から５２０℃までの温度領域では０．５℃／ｍｉｎ、１℃／ｍｉｎ及び３℃／ｍｉｎの３つの異なる速度の焼成を行った。
【００４９】
＜強度測定＞
得られたコークスの強度は、島津製作所のロードセル「ＡＧ−ＩＳ−５ｋＮ」を用い、ＪＩＳ−Ａ１１１３（２００６）に準拠した「間接引っ張り強度」として測定した。
【００５０】
この結果、無灰炭１を用いたコークスの強度は、１６０℃から５２０℃までの温度領域の昇温速度を０．５℃／ｍｉｎとした場合には３．２１ＭＰａ、上記温度領域の昇温速度を１℃／ｍｉｎとした場合には１．８０ＭＰａ、上記温度領域の昇温速度を３℃／ｍｉｎとした場合には２．１ＭＰａであった。無灰炭２を用いたコークスの強度は、上記温度領域の昇温速度を０．５℃／ｍｉｎとした場合には５．３３ＭＰａ、上記温度領域の昇温速度を１℃／ｍｉｎとした場合には４．２６ＭＰａ、上記温度領域の昇温速度を３℃／ｍｉｎとした場合には０ＭＰａ（コークス化が不完全であり、十分な荷重を加える前に粉砕した）であった。無灰炭３を用いたコークスの強度は、上記温度領域の昇温速度を０．５℃／ｍｉｎとした場合には４．５１ＭＰａ、上記温度領域の昇温速度を１℃／ｍｉｎとした場合には２．９８ＭＰａ、上記温度領域の昇温速度を３℃／ｍｉｎとした場合には２．０４ＭＰａであった。
【００５１】
上記結果を、１６０℃から５２０℃までの温度領域の昇温速度と間接引っ張り強度との関係として図１に示す。図示するように、１６０℃から５２０℃までの温度領域における昇温速度を小さくするほどコークスの強度を向上できることが確認できた。また、コークスの間接引っ張り強度としては、通常コークスの強度である４ＭＰａ以上であれば、高炉用のコークスとして利用可能な強度であると言える。従って、粘結材の軟化溶融温度領域における昇温速度を１℃／ｍｉｎ以下とすることにより、粘結材として比較的安価な亜瀝青炭から得られる無灰炭を用いても、十分な強度を有するコークスを製造できると考えられる。また、褐炭から得られる無灰炭を用いる場合には、低沸点成分を除去した重質無灰炭とすることによって、十分な強度を有するコークスを製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のコークス製造方法は、特に高炉用のコークスを製造するために好適に使用することができる。
【図１】
2018131549.tif 000003