(57)【要約】【課題】銘柄毎の石炭品位の変動に対して強度のばらつきを招くことなしに高強度のコークスを製造する方法を提供する。【解決手段】原料となる複数銘柄の石炭を配合する際に、従来使用された入荷時に予め分析した銘柄毎の石炭品位、および過去に使用された配合率と得られたコークス強度の実績値との関係に加えて、各銘柄の石炭が保管されていたヤードでの保管位置、天候、石炭の温度および保管期間等の保管情報を考慮して配合率を決定することにより、コークス強度のばらつきを招くとこなしに高強度のコークスを製造することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数銘柄の石炭を配合し、該配合炭を乾留してコークスを製造するに際し、少なくとも石炭銘柄毎の石炭品位とコークス強度との関係に、前記石炭が保管されていたヤードでの保管情報を更に加えて前記配合炭の配合率を決定することを特徴とするコークスの製造方法。
【請求項２】
前記保管情報は、前記ヤードでの保管位置、天候、前記石炭の温度および保管期間の少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１に記載のコークスの製造方法。
【請求項３】
前記配合炭を乾留する際に、前記配合炭の水分および平均最大反射率の変動を外乱として補償する制御を行うことを特徴とする、請求項１または２に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークスの製造方法に関し、特に強度のばらつきを招くことなしに高強度のコークスを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、製銑を司る高炉において、還元剤として、石炭を乾留して得られるコークスが使用されている。コークスは、高炉に装入された際、炉頂から炉床に到る過程において、粉砕されることなくできるだけ大きな粒径を維持したまま推移し、通風や通液を確保することに役立つものである。そのためには、コークスの高強度化を図ることが肝要である。
【０００３】
これまで、原料となる石炭を事前処理することにより、強度の高いコークスを製造する技術が各種検討されてきた。特に、コークス炉に装入する前の石炭粒度分布の適正化、即ち粉砕処理条件の変更によりコークス強度を制御する方法が各種検討されてきた。例えば、コークス炉装入用石炭の粒径の上限を規定して、石炭を所定の粒子径が得られる篩目を有する篩で分級し、篩下部分はそのままコークス用配合原料とするとともに、篩上の粗粒子部分が篩を通過するまで粉砕、分級を繰り返す方法などが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
特許文献１〜３に記載の方法は、使用する石炭の品位が一定である場合にはコークスの品質を最大限に向上させるが、一般に石炭品位は使用する銘柄毎に変化する。そこで、特許文献４には、石炭の入荷時粒度、平均最大反射率、ギーセラー最大流動度等のパラメータから製造されるコークス強度を予測し、コークス強度の改善効果を推定することにより、石炭品質の銘柄毎の変化にも柔軟に対応してコークスの強度を向上させる方法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−３２５８７号公報
【特許文献２】特開平４−３０９５９２号公報
【特許文献３】特開平４−３３５０９３号公報
【特許文献４】特開２００８−１３３３８３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、特許文献４に記載された、銘柄毎の石炭品位の変動に対応した方法を以てしても、製造されるコークスの強度にばらつきが発生し、所望の強度を有するコークスが安定して製造できない場合があった。即ち、近年、製造されるコークス強度を厳密に制御することが要求されており、原料となる石炭の水分量や粒度、石炭の配合条件、また乾留条件等を同一にして製造しても、コークス強度のばらつきを低減することができず、こうした強度のばらつきを招くことなしにコークスを製造する方法の確立が希求されていた。
【０００７】
そこで本発明の目的は、強度のばらつきを招くことなしに高強度のコークスを製造する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】
発明者らは、上記課題を解決する方途について鋭意究明した結果、製造されるコークス間での強度のばらつきは、入荷した石炭がコークス製造に使用されるまで保管されるヤードの保管環境と密接に関係していることを知見した。また、コークス強度のばらつきを低減するためには、原料となる複数銘柄の石炭を配合する際に、石炭がヤードにて保管された際の位置や天候等の保管情報を考慮して配合率を決定することが肝要であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明のコークスの製造方法は、複数銘柄の石炭を配合し、該配合炭を乾留してコークスを製造するに際し、少なくとも石炭銘柄毎の石炭品位とコークス強度との関係に、前記石炭が保管されていたヤードでの保管情報を更に加えて前記配合炭の配合率を決定することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のコークスの製造方法において、前記保管情報は、前記ヤードでの保管位置、天候、前記石炭の温度および保管期間の少なくとも１つであることを特徴とするものである。
【００１１】
更に、本発明のコークスの製造方法において、前記配合炭を乾留する際に、前記配合炭の水分および平均最大反射率の変動を外乱として補償する制御を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ヤードで保管されている間に変動した石炭の水分量や粘結度等を考慮して配合率を決定するため、強度のばらつきを招くことなしに高強度のコークスを製造することができる。また、コークス強度のばらつきが低減された結果、安価な石炭の使用割合を増やすことが可能となるため、コークスの製造コストを低減することもできる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。本発明の特徴を説明する前に、まず一般的なコークスの製造方法について説明する。
コークスの一般的な製造工程は以下の通りである。即ち、まず、コークスの原料となる複数銘柄の石炭（粘結炭および非粘結炭）を配合する。次いで、配合炭を乾燥炉にて乾燥した後、分級・粉砕工程により石炭の粒度を所定の範囲に収める。続いて、粉砕された石炭に粘結剤を添加して混練して成形した後、コークス炉に装入された後、炉内温度を１０００℃程度まで加熱して乾留することによりコークスが製造される。原料となる複数銘柄の石炭を配合する際、要求されるコークス強度から、配合する石炭に必要な平均反射率であるＲｏ（以下、単にＲｏと言う）および粘結度の指標となる最大流動度ＭＦ（以下、単にＭＦと言う）を求めて配合率を決定する。
【００１４】
しかしながら、上述のように、同一の複数銘柄の石炭を同一の配合率で配合して同一の製造条件でコークスを製造しても、得られたコークスの強度にばらつきが発生する場合がある。このようなコークス強度のばらつきの原因としては、まず原料の石炭については、銘柄毎の石炭の水分量、粒度、ＲｏおよびＭＦに、また製造工程については、コークス炉で乾留する際の燃焼制御やコークス炉内の温度分布等にばらつきが発生していることが考えられる。
【００１５】
発明者らは、原料となる複数銘柄の石炭の入荷に始まりコークス炉から製造されたコークスが排出されるまでの製造工程を入念に検査した結果、ばらつきに対して影響が小さいと従来は考えられていた、ヤードでの保管環境に原因があることを見出した。即ち、原料となる石炭が入荷後にヤードにて保管されている間に、降雨等により石炭の水分量が変化し、また風により石炭の一部が風化して粘結度が低下し、同一の銘柄のものでも天候や保管期間が異なるとコークスの原料となる石炭の品位にばらつきが発生してしまうのである。
【００１６】
従って、強度のばらつきを招くことなしにコークスを製造するためには、原料となる石炭の品位が変化しないようにヤードの保管環境を整備するか、あるいはヤードでの保管による石炭品位の変化を考慮して原料の配合等を調整することが必要となる。ここで、ヤードの保管環境を整備するのは、保管する石炭の量が膨大であることから、保管設備を新たに建設するのは実際的でなく、いわゆる野積みにする以外にない。そこで、発明者らは、原料となる複数銘柄の石炭を配合する際に、ヤードでの保管情報を考慮して配合率を決定することが、製造されるコークスの強度のばらつきを抑制することに有効であることを見出したのである。以下に、本発明のコークスの製造方法において、原料となる複数銘柄の石炭を配合する方法について説明する。
【００１７】
まず、コークスの原料となる石炭は、銘柄毎にその石炭品位が異なっている。そこで、入荷する際に、これらの銘柄毎の石炭品位を予め分析し、得られた水分量、粒度、ＲｏおよびＭＦ等の情報をデータベースに記録しておく。分析された石炭は、その後ヤードに搬送され、銘柄毎に複数の山に分けられて山積され、コークスの製造に使用されるまで保管される。
【００１８】
次いで、コークスを製造する際には、まず製造後に得られるコークス強度等の目標品質を決定し、該目標品質を実現するように銘柄毎の石炭の配合率を決定する。その際、ヤードでの石炭の保管情報を考慮することが肝要である。即ち、従来の方法においては、要求されるコークス強度から、配合する石炭に必要なＲｏおよびＭＦ等を求め、データベースに記録されている入荷時の分析情報を基に配合率を決定し、以前に同一の銘柄を使用してコークスを製造した際の実績データが存在する場合には、その実績データも加味していたが、本発明においては、原料である石炭のヤードでの保管情報も考慮して配合率を決定するのである。以下、石炭の配合の際に考慮するヤードでの保管情報について説明する。
【００１９】
原料となる石炭は、上述のように、その品位が分析された後にヤードに搬送され、銘柄毎に複数の山に分けられて山積される。従って、同一銘柄の石炭でも積山された位置により石炭品位は相違してくると考えられる。また、コークス強度に影響すると考えられる石炭品位としては、山積された石炭の温度、保管開始および終了日時（即ち、保管期間）、保管されている間の降水量や風速等の気象情報を挙げることができる。そこで、ヤードに保管されている間、これらの保管情報を定期的に、例えば１日に１回測定観測し、データベースに記録するようにする。
【００２０】
上述のように定期的に記録されたヤードでの保管情報は、原料である石炭を配合する際に加味される。即ち、ヤードで保管された石炭を配合してコークスを製造した後、得られたコークスの品質を分析してヤードでの保管情報、配合情報およびコークスの品質情報を関係付けてデータベースに記録しておく。
【００２１】
このような原料となる石炭のヤードでの保管も含めた情報管理を継続し、同一銘柄で同一配合率、更に同一の製造条件で製造する場合には、ヤードでの保管情報を加味して石炭の配合率を決定する。例えば、同一銘柄の石炭を同一配合率かつ同一の製造条件で製造する際、ヤードでの保管期間が長い場合には、石炭の風化度合が大きく粘結度が低下したと推測されるため、粘結度の高い石炭の配合率を高くしてコークスを製造することにより、コークス強度のばらつきを低減することができる。
【００２２】
こうして、コークス原料である石炭のヤードでの保管情報と入荷時の石炭品位情報およびコークス強度の実績値とを関係付けし、石炭の配合率にフィードバックすることにより、コークス強度のばらつきを低減することが可能となる。
【００２３】
上述のような、原料となる複数銘柄の石炭の配合する際に、ヤードでの保管情報を考慮して配合率を決定することに加えて、配合された石炭をコークス炉に装入して乾留する際に、石炭の水分変動や石炭の風化度合い、即ち粘結度の変化を外乱として補償するように制御することにより、コークス強度のばらつきを更に低減することができる。石炭の水分変動は保管の期間の降雨量から推定できる。