(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭を乾留して製造する焼結用燃料炭材の最適な乾留条件を決定する方法であって、
（ａ）乾留の温度条件について、ｍ及びｎを３０以下の正の整数（ただし、ｍ＝ｎ＝１は除く）として、（a1）乾留終了温度を、６００〜１０００℃の範囲でｍ通り選択し、（a2）乾留昇温速度を、６〜３０℃／ｍｉｎの範囲でｎ通り選択し、（a3）ｍ×ｎ通りの乾留終了温度と乾留昇温速度の組合せの条件で石炭を乾留して、ｍ×ｎ通りの石炭乾留物を製造する工程、
（ｂ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物を実際に燃焼させて、発生したＮＯx量を測定する工程、及び、
（ｃ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物から、石炭の単位質量当りの発生ＮＯx量が最も少ない石炭乾留物を特定し、発生するＮＯx量が最も少ない乾留条件を決定する工程、
からなることを特徴とする焼結用燃料炭材の乾留条件決定方法。
【請求項２】
石炭を乾留して製造する焼結用燃料炭材の最適な乾留条件を決定する方法であって、
（ａ）乾留の温度条件について、ｍ及びｎを２以上の正の整数として、（a1）乾留終了温度を６００〜１０００℃の範囲でｍ通り選択し、（a2）乾留昇温速度を６〜３０℃／ｍｉｎの範囲でｎ通り選択し、（a3）ｍ×ｎ通りの乾留終了温度と乾留昇温速度の組合せの条件で石炭を乾留して、ｍ×ｎ通りの石炭乾留物を製造する工程、
（ｂ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物の元素分析を行い、ｍ×ｎ通りの石炭乾留物の含有窒素濃度を測定する工程、
（ｃ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物を実際に燃焼させて、発生したＮＯx量を測定する工程、
（ｄ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物について、前記発生したＮＯx量を、含有窒素量で除してＮＯx転換率を算出する工程、及び、
（ｅ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物のＮＯx転換率から、ＮＯx転換率が最も低い石炭乾留物を特定して、ＮＯx転換率が最も低い乾留条件を決定する工程、
からなることを特徴とする焼結用燃料炭材の乾留条件決定方法。
【請求項３】
前記ｍ又はｎが１であることを特徴とする請求項１に記載の焼結用燃料炭材の乾留条件決定方法。
【請求項４】
前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物を製造する工程において、製造される石炭乾留物の質量が０．０１〜１ｇであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の焼結用燃料炭材の乾留条件決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭乾留物を燃料とする高炉原料用焼結鉱の製造過程において、発生するＮＯxを低減することが可能な石炭乾留物の乾留条件を、一般的な乾留装置で実現することが可能な範囲で、最適条件に決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉用原料の鉄鉱石は、原料前処理としての粉鉱を主原料とし、副原料の石灰石、珪砂等と、熱源となる燃料を、一定の比率で混合し、バインダーとなる水を加え、回転ドラム等で、予め一定サイズ以上の粒径を持つ擬似粒子に造粒した後、焼結機上に敷き詰め、バーナーによる着火と下方空気吸引による連続燃焼によって焼き固めた焼結鉱とする、原料前処理方法が一般的に行われている（以下、この原料前処理方法を「焼結鉱製造」という。）。
【０００３】
焼結鉱製造によって得られる焼結鉱に求められる性能のうち最も重要なものは、塊成化による粒径の拡大だけではなく、高炉への運搬時及び投入落下時に粉化しない強度である。強度を増すためには、より高温でおこなう焼結鉱製造が有効であることは、一般に知られている（非特許文献１、参照）。そのため、焼結鉱製造に最もよく使用する燃料は、通常、揮発分が少なく、発熱量が高い石炭乾留物である。
【０００４】
一方、焼結鉱製造時の燃料燃焼に伴い発生する窒素酸化物（以下「ＮＯx」という。）の量は、一貫製鉄所における全発生ＮＯx量の半分を占める（非特許文献２、参照）。ＮＯxは、各種法律、条例により排出量が規制されていて、環境負荷低減の観点からも抑制が求められている。
【０００５】
燃焼時のＮＯxの発生には二種類の発生起源があり、１５００℃を超えるような、より高温の燃焼プロセスで、大気中の窒素を基に発生するＮＯx（以下「Thermal ＮＯx」という。）と、１４００℃以下の燃焼時に発生するＮＯxの大半を占める、燃料中の窒素を起源とするＮＯx（以下「Fuel ＮＯx」という。）に大別される（非特許文献３、参照）。
【０００６】
製鉄業において問題となる焼結鉱製造プロセスには、高発熱量の固体燃料を用いているが、発生熱は、焼結原料の加熱に大半が利用されるので、全体のプロセスとしては、１２００〜１４００℃と同じ燃焼プロセスでも低温プロセスであり、Fuel ＮＯxが、ＮＯxの発生起因とされている（非特許文献４、参照）。
【０００７】
焼結鉱製造時に発生するFuel ＮＯxを低減するためには、燃焼改善も有効である（非特許文献１、参照）が、燃料そのものは、一般的に、高炉用コークスの流用であった。一方、焼結用の燃料としては、高炉用コークスに求められる強度は必須の条件ではなく、燃焼性、発熱性、さらに、低ＮＯxであることが求められる。
【０００８】
したがって、高炉用コークスとは異なる炭種や、乾留条件を選択することによって、より安価な石炭であっても、焼結製造に好適な燃料が得られる可能性がある。特に、発生ＮＯx量を低減することが可能な焼結用燃料炭材は、含有窒素量を低減するか、ＮＯx転換率を低減することの一方又は両方によって、発生ＮＯx量の低減を実現できるが、いずれにおいても、乾留最適条件を求める手法は、これまでなかった。
【０００９】
近年、焼結用燃料炭材の製造方法が提案されているが、乾留条件の最適化は困難ある。アルカリ土類金属や、遷移金属を含有する特殊なコークスの製造において、触媒的作用により、燃焼時のＮＯxの発生を抑制する手法が提案されている（特許文献１、参照）。これは、コークス炉を用いた製造方法の提案であるが、乾留熱履歴は把握されておらず、乾留条件の最適化はできない。
【００１０】
また、急速加熱や部分酸化を用いる特殊なガス、チャー化設備（石炭乾留物化設備）で１２００℃以上の強熱によって燃料炭材中の窒素を熱分解し、含有窒素量を低減する手法が提案されている（特許文献２、参照）。この手法は、含有窒素濃度を低減する手法ではあるが、複数段の熱分解炉を用い、石炭の熱履歴の最適化には不向きである。
【００１１】
上記のとおり、燃焼時のＮＯxの発生を抑制する焼結用燃料炭材の乾留条件を最適化する方法についての知見はないのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２８５０９８号公報
【特許文献２】特開２００９−２９８９０９号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】稲角忠弘著、叢書「鉄鋼技術の流れ 第２シリーズ」、第１巻 焼結鉱（２０００）
【非特許文献２】鉄鋼便覧第４版、社団法人日本鉄鋼協会
【非特許文献３】新井紀男監修、三浦隆利編、燃焼生成物の発生と抑制技術（１９９７）
【非特許文献４】肥田正博、鉄と鋼、第６８巻（１９８２）ｐ４００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、焼結鉱製造に用いる石炭乾留物の燃料について、焼結燃焼時に発生するＮＯxの低減を可能とする石炭乾留物の乾留条件を、一般的な乾留装置で実現することが可能な範囲で最適化する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、焼結鉱製造に用いる低ＮＯx炭材を製造する方法について、種々の検討を行った。その結果、燃料製造に用いる石炭として、低ＮＯx化に有効な石炭を選定する、又は、石炭乾留条件を最適化することで、焼結鉱製造に使用した際に発生するＮＯx量を低減することが可能であることを見いだした。
【００１６】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は、次の（１）〜（４）の通りである。
【００１７】
（１）石炭を乾留して製造する焼結用燃料炭材の最適な乾留条件を決定する方法であって、
（ａ）乾留の温度条件について、ｍ及びｎを３０以下の正の整数（ただし、ｍ＝ｎ＝１は除く）として、（a1）乾留終了温度を、６００〜１０００℃の範囲でｍ通り選択し、（a2）乾留昇温速度を、６〜３０℃／ｍｉｎの範囲でｎ通り選択し、（a3）ｍ×ｎ通りの乾留終了温度と乾留昇温速度の組合せの条件で石炭を乾留して、ｍ×ｎ通りの石炭乾留物を製造する工程、
（ｂ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物を実際に燃焼させて、発生したＮＯx量を測定する工程、及び、
（ｃ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物から、石炭の単位質量当りの発生ＮＯx量が最も少ない石炭乾留物を特定し、発生するＮＯx量が最も少ない乾留条件を決定する工程、
からなることを特徴とする焼結用燃料炭材の乾留条件決定方法。
【００１８】
（２）石炭を乾留して製造する焼結用燃料炭材の最適な乾留条件を決定する方法であって、
（ａ）乾留の温度条件について、ｍ及びｎを２以上の正の整数として、（a1）乾留終了温度を６００〜１０００℃の範囲でｍ通り選択し、（a2）乾留昇温速度を６〜３０℃／ｍｉｎの範囲でｎ通り選択し、（a3）ｍ×ｎ通りの乾留終了温度と乾留昇温速度の組合せの条件で石炭を乾留して、ｍ×ｎ通りの石炭乾留物を製造する工程、
（ｂ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物の元素分析を行い、ｍ×ｎ通りの石炭乾留物の含有窒素濃度を測定する工程、
（ｃ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物を実際に燃焼させて、発生したＮＯx量を測定する工程、
（ｄ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物について、前記発生したＮＯx量を、含有窒素量で除してＮＯx転換率を算出する工程、及び、
（ｅ）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物のＮＯx転換率から、ＮＯx転換率が最も低い石炭乾留物を特定して、ＮＯx転換率が最も低い乾留条件を決定する工程、
からなることを特徴とする焼結用燃料炭材の乾留条件決定方法。
【００１９】
（３）前記ｍ又はｎが１であることを特徴とする前記（１）に記載の焼結用燃料炭材の乾留条件決定方法。
【００２０】
（４）前記ｍ×ｎ通りの石炭乾留物を製造する工程において、製造される石炭乾留物の質量が０．０１〜１ｇであることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の焼結用燃料炭材の乾留条件決定方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、焼結鉱製造に用いる石炭乾留物の燃料について、焼結燃焼時に発生するＮＯxの低減を可能とする石炭乾留物の乾留条件を、一般的な乾留装置で実現することが可能な範囲で最適化することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の焼結用炭材燃料の乾留条件決定方法の手順について説明する。なお、本発明の石炭の乾留方法や条件、その他実験、解析手法については、同様の結果が得られるのであれば、以下に記載する手法に制限されるものではない。
【００２３】
第一に、石炭乾留条件を最適化するため、石炭乾留物（以下「チャー」という。）を製造する。対象とする石炭の種類は限定されないが、より安価で調達が容易であることが望ましく、さらに、窒素含有量が少ないものがより望ましい。また、チャーの製造に用いる炉の種類、形態は、特に限定されない。
【００２４】
本発明者らは、乾留条件を最適化するため、熱履歴の把握、制御が可能な電気炉と石英炉心管を組み合わせた試験炉を用いて乾留を行った。この試験炉による実験は以下の通り、通気可能な炉心管内に石炭を配置した後、不活性ガスを通気して内部の大気をパージした後、電気炉内に挿入して加熱する。
【００２５】
電気炉による加熱は、手動制御も可能であるが、温度履歴を自動で制御することが望ましい。また、乾留条件を定めるための実施数は多いことが望ましいが、実際に、実験完了できる最大数は３０以下である。
【００２６】
第二に、ＮＯx転換率による最適化を行う場合に、前記手法で得られたチャー中の含有窒素濃度を解析する。一般的な元素分析（ＪＩＳＭ８８１３ Ｃ、Ｈ、Ｎ）を行い、各乾留条件におけるチャーの含有窒素濃度を取得する。低ＮＯx炭材の条件としては、含有窒素濃度がより低いほうが望ましく、より具体的には、一般的な焼結燃料となる高炉用コークスの窒素含有濃度である１．１％よりも低いことが望ましい。
【００２７】
より望ましくは、高炉用コークスの焼結製造時のＮＯx転換率が４０％程度であったことから、焼結燃焼時のＮＯx転換率の変化に左右されない０．５％以下の含有窒素濃度のチャーであれば、次項以降の検討は必ずしも必要ない。
【００２８】
第三に、上記手法によって製造、解析した複数のチャーの燃焼実験を行い、発生ＮＯx量に関するデータを取得する。
【００２９】
ここで、燃焼実験の手法は問わないが、可能な限り、実際の燃焼場を再現した模擬実験を実施する。ここで、模擬実験には、少なくとも燃焼温度については同等程度とすることが必須である。焼結鉱製造模擬実験としては、キログラムオーダーの試料を用いる焼結鍋試験が一般的であるが、下方吸引による焼結燃焼現象を模擬していれば、より少量の試料での実験や、グラムオーダーのラボ実験も有効である。
【００３０】
また、焼結反応が進行していることを、燃焼温度から推定するため、試料内の温度を温度計で測温することが望ましい。その他、燃焼時の共存物質や酸素濃度を模擬することが有効である。さらには、可能であれば、実機試験結果を用いることが望ましい。
【００３１】
続いて、燃焼実験結果から、発生ＮＯx量を定量化する必要があるが、最も有効な手法は、投入した固体燃料量に対し、発生したＮＯx総量を定量することである。定量手法については、その手法を問わないが、本発明者らは、一般的な赤外分光法によるガス連続測定によって、燃焼時に発生する代表的なＮＯxである、ＮＯ、ＮＯ2、Ｎ2Ｏを測定することが可能であり、かつ、有効であることを確認している。
【００３２】
定量には、濃度既知のＮＯxサンプルガスの赤外分光によって、ＮＯxに相応するピークの強度と位置を確認し、その後、実際の燃焼実験時に発生するガスを赤外分光装置に連続的に導入しつつ測定する。実験終了後、ピーク強度から発生濃度を特定し、発生時間を乗ずることで、総発生量を測定することが可能である。なお、この時、赤外分光装置に流通させるガス量と、その圧力変動も同時に測定することで、測定精度がより向上する。
【００３３】
また、本発明者らは、一般的なガスクロマトグラフィー法による測定も、測定の連続性に劣るものの、感度の面では有効であることを確認している。
【００３４】
一方で、大規模実験や、実機試験では、上記手法で、発生総量を求めることは困難な場合が多いので、発生濃度の連続測定が可能な市販のＮＯxガス濃度分析装置によって測定を行い、平均ＮＯx排出レベルを決定し、発生ＮＯx量とすることも可能である。
【００３５】
最後に、上記実験の結果、焼結反応の可否と、発生ＮＯx量を最も削減することが可能な焼結用燃料の選択から、乾留条件の最適化を行う。なお、焼結用燃料炭材の乾留条件の最適化において、発生ＮＯxが低減する乾留条件を見いだすが、この際、発生ＮＯx量を含有窒素量で除して得られるＮＯx転換率を求めて、乾留条件の最適化に用いることは、炭種によって異なる最適条件をより明確化する場合において有効である。
【００３６】
焼結反応の可否は燃焼時の最高温度から判断し、１２００℃まで発熱できないものは、焼結燃料炭材に適さないと考える。本発明者らの検討から、乾留終了温度６００℃未満のチャーは、いずれの石炭でも残留する揮発分が多く、燃焼時に１２００℃まで発熱できなかったことから、本最適化手法では、６００℃以上での最適化が有効である。
【００３７】
また、昇温速度が３０℃／ｍｉｎを超える場合も、石炭内を一様に加熱することが困難で、熱履歴を制御することが困難であり、揮発分が残留する量が増加した。結果的に、燃焼時に１２００℃まで発熱できず、焼結用燃料炭材とならなかったことから、乾留条件の最適化は困難であった。
【００３８】
さらに、乾留終了温度１０００℃以上で、乾留雰囲気では、燃料炭材の窒素分の低下が止まり、燃焼時にＮＯx転換率が悪化して、一様に、発生ＮＯx量が増加することを確認しており、最適化はできなかった。一方、乾留速度６℃／ｍｉｎ未満では、含有窒素濃度の低下、揮発分のもののＮＯx転換率が悪化し、発生ＮＯx量が増加することを確認しており、最適化はできなかった。
【００３９】
なお、このチャーの製造を１ｇ以下とすると、試料全体の温度履歴を容易に一定化することができるので、乾留温度条件を最適化する目的の点で望ましい。大規模な実験炉や、工業炉、コークス炉等実機を用いることも可能であるが、比較的規模の大きな１０ｋｇ試験炉では、石炭の電熱の問題や、到達温度のばらつきの影響により、最適化に必ずしも有効ではなかった。
【００４０】
また、０．０１ｇ未満の製造量では、得られるチャーが、ごく少量となるので、燃焼によるＮＯx発生量を定量することが困難となり、乾留条件の最適化はできない可能性が高い。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
【００４２】
（実施例１）
単一銘柄の石炭Ｋについて、ＮＯx発生量が最も少ない乾留条件を、昇温速度一定で、乾留終了温度を変更して検証した。２００ｍｇの石炭Ｋを、昇温速度をコークス炉模擬の６℃／ｍｉｎとし、乾留終了温度を、５００℃、６００℃、７００℃、８００℃、９００℃、１０００℃、１１００℃、及び、１１５０℃として、それぞれの乾留条件の焼結用燃料を製造した。それぞれの焼結燃料１００ｍｇでの焼結模擬燃焼時の発生ＮＯx量を表１に示す。
【００４３】
【表１】
0005673377.tif 000002
【００４４】
なお、同条件の高炉用コークス（含有窒素濃度１．１％）焼結模擬燃焼実験では、ＮＯx発生量は約４４０μｇであった。検証の結果、乾留終了温度が９００℃の焼結用燃料を用いた場合、発生ＮＯx量が低位であった。したがって、石炭Ｋの６℃／ｍｉｎでの乾留昇温時の最適な乾留終了温度は９００℃である。
【００４５】
（実施例２）
単一銘柄の石炭Ｌについて、最もＮＯx発生量の少ない乾留条件を、昇温速度一定で、乾留終了温度を変更して検証した。２００ｍｇの石炭Ｌを、昇温速度をコークス炉模擬の６℃／ｍｉｎとし、乾留終了温度を、５００℃、６００℃、７００℃、８００℃、９００℃、１０００℃、１１００℃、及び、１１５０℃として、それぞれの乾留条件の焼結用燃料を製造した。それぞれの含有窒素濃度と、焼結燃料１００ｍｇでの焼結模擬燃焼時のＮＯx転換率と発生ＮＯx量を表２に示す。
【００４６】
【表２】
0005673377.tif 000003
【００４７】
なお、同条件の高炉用コークス（含有窒素濃度１．１％）焼結模擬燃焼実験では、ＮＯx発生量は約４４０μｇであった。検証の結果、乾留終了温度が１０００℃の焼結用燃料を後いた場合、含有窒素濃度が最も低く、発生ＮＯx量も高炉用コークスに比べ低位であった。乾留終了温度が９００℃の焼結用燃料の場合、含有窒素濃度が、１０００℃の焼結用燃料の場合より、若干高いものの、燃焼時のＮＯx転換率が低く、最終的に発生したＮＯx量は、より低位であった。
【００４８】
それ以外の乾留終了温度の条件では、ＮＯx転換率がより低位になる焼結用燃料も存在したが、含有窒素濃度が高く、発生ＮＯx量はむしろ増大した。したがって、石炭Ｌの６℃／ｍｉｎでの乾留昇温時の最適な乾留終了温度は９００℃である。
【００４９】
（実施例３）
単一銘柄の石炭Ｍについて、ＮＯx発生量が最も少ない乾留条件を、昇温速度一定で、乾留終了温度を変更して検証した。２００ｍｇの石炭Ｋを、昇温速度をコークス炉模擬の６℃／ｍｉｎとし、乾留終了温度を５００℃、６００℃、７００℃、８００℃、９００℃、１０００℃、１１００℃、及び、１１５０℃として、それぞれの乾留条件の焼結用燃料を製造した。それぞれの含有窒素濃度と、焼結燃料１００ｍｇでの焼結模擬燃焼時のＮＯx転換率と発生ＮＯx量を表３に示す。
【００５０】
【表３】
0005673377.tif 000004
【００５１】
なお、同条件の高炉用コークス（含有窒素濃度１．１％）焼結模擬燃焼実験では、ＮＯx発生量は約４４０μｇであった。検証の結果、いずれのチャーでも、ＮＯx発生量は、コークスの発生量よりも低位であったが、９００℃の焼結用燃料の場合、最終的に発生したＮＯx量はより低位であった。したがって、石炭Ｍの６℃／ｍｉｎでの乾留昇温時の最適な終了温度は９００℃である。
【００５２】
（実施例４）
単一銘柄の石炭Ｎについて、ＮＯx発生量が最も少ない乾留条件を、昇温速度一定で、乾留終了温度を変更して検証した。昇温速度を、コークス炉模擬の６℃／ｍｉｎとし、乾留終了温度を、５００℃、６００℃、７００℃、８００℃、９００℃、１０００℃、１１００℃、及び、１１５０℃として、それぞれの含有窒素濃度と、焼結燃料１００ｍｇでの焼結模擬燃焼時のＮＯx転換率と発生ＮＯx量を表４に示す。
【００５３】
【表４】
0005673377.tif 000005
【００５４】
なお、同条件の高炉用コークス（含有窒素濃度１．１％）焼結模擬燃焼実験では、ＮＯx発生量は約４４０μｇであった。検証の結果、乾留終了温度が１０００℃の焼結用燃料の場合、含有窒素濃度が最も低く、発生ＮＯx量も最も低位であった。
【００５５】
一方、それ以外の焼結用燃料では、含有窒素濃度が、乾留終了温度１０００℃の焼結用燃料の場合より高く、燃焼時のＮＯx転換率が低いにもかかわらず、最終的に発生したＮＯx量は、より高位であった。したがって、石炭Ｎの６℃／ｍｉｎでの乾留昇温時の最適な終了温度は１０００℃である。
【００５６】
（実施例５）
単一銘柄の石炭Ｍについて、ＮＯx発生量が最も少ない乾留条件を、乾留終了温度を一定で、昇温速度を変更して検証した。乾留終了温度１０００℃、昇温速度２℃／ｍｉｎ、４℃／ｍｉｎ、６℃／ｍｉｎ、１５℃／ｍｉｎ、３０℃／ｍｉｎ、及び、４０℃／ｍｉｎの乾留条件の焼結用燃料を製造した。それぞれの含有窒素濃度と、焼結燃料１００ｍｇでの焼結模擬燃焼時のＮＯx転換率と発生ＮＯx量を表５に示す。
【００５７】
【表５】
0005673377.tif 000006
【００５８】
なお、同条件の高炉用コークス（含有窒素濃度１．１％）焼結模擬燃焼実験では、ＮＯx発生量は約４４０μｇであった。検証の結果、３０℃／ｍｉｎの昇温で製造した焼結用燃料が、含有窒素濃度、及び、ＮＯx転換率がともに低く、発生ＮＯx量が最も低位であった。一方、それ以外の焼結用燃料の場合、ＮＯx転換率が高く、発生したＮＯx量はより高位であった。したがって、石炭Ｍの乾留終了温度１０００℃での昇温速度は３０℃／ｍｉｎが最適である。
【００５９】
（実施例６）
実施例で用いた石炭種について、昇温速度一定で、乾留終了温度を変更して、燃焼温度を検証した。２００ｍｇの各石炭について、昇温速度を、コークス炉模擬の６℃／ｍｉｎとし、乾留終了温度を５００℃、６００℃、７００℃、８００℃、９００℃、１０００℃、１１００℃、及び、１１５０℃として、それぞれの乾留条件の焼結用燃料を製造した。
【００６０】
それぞれの焼結燃料１００ｍｇでの焼結模擬燃焼時の燃焼温度を、試料内に挿入した熱電対で測温した。測定結果を表７に示す。
【００６１】
いずれの石炭種においても、乾留終了温度５００℃以下で生産したチャーを用いて燃焼を行ったが、残留揮発分が多く、燃焼時に、焼結鉱製造時に必要な１２００℃以上の燃焼温度が得られなかった。結局、乾留終了温度５００℃以下で生産したチャーは、焼結用燃焼炭材として用いることはできない。
【００６２】
【表６】
0005673377.tif 000007
【００６３】
（実施例７）
実施例で用いた石炭種について、昇温速度一定で、乾留終了温度を変更して、燃焼温度を検証した。２００ｍｇの各石炭について、昇温速度を、コークス炉模擬の６℃／ｍｉｎとし、乾留終了温度を、１０００℃、１１００℃、及び、１１５０℃として、それぞれの乾留条件の焼結用燃料を製造した。それぞれの含有窒素濃度と、焼結燃料１００ｍｇでの焼結模擬燃焼時のＮＯx転換率とＮＯx発生量を表７に示す。
【００６４】
【表７】
0005673377.tif 000008
【００６５】
いずれの石炭種においても、１１００℃以上の乾留終了温度では、１０００℃までと比べ、ほとんど含有窒素濃度が変化せず、燃焼時のＮＯx転換率のみ悪化し、発生ＮＯx量は増加するので、実施例のような最適化はできなかった。
【００６６】
（実施例８）
実施例に用いた石炭種について、乾留終了温度一定で、乾留昇温速度を変更して燃焼温度を検証した。２００ｍｇの各石炭について、乾留終了温度を１０００℃として、昇温速度を６℃／ｍｉｎ、１５℃／ｍｉｎ、３０℃／ｍｉｎ、及び、４０℃／ｍｉｎとして、それぞれの乾留条件の焼結用燃料を製造した。
【００６７】
それぞれの焼結燃料１００ｍｇでの焼結模擬燃焼時の燃焼温度を、試料内に挿入した熱電対で測温した。測定結果を表８に示す。
【００６８】
【表８】
0005673377.tif 000009
【００６９】
いずれの石炭種においても、乾留昇温速度を４０℃／ｍｉｎ以上で生産したチャーを用いて燃焼を行ったが、残留揮発分が多く、燃焼時に、焼結鉱製造時に必要な１２００℃以上の燃焼温度が得られなかった。結局、いずれの炭種も、焼結用燃焼炭材として用いることはできない。
【００７０】
（実施例９）
実施例で用いた石炭種について、乾留終了温度一定で、乾留昇温速度を変更して燃焼温度を検証した。２００ｍｇの各石炭について、乾留終了温度を１０００℃とし、昇温速度を２℃／ｍｉｎ、４℃／ｍｉｎ、及び、６℃／ｍｉｎで、それぞれの乾留条件の焼結用燃料を製造した。それぞれの焼結燃料１００ｍｇでの焼結模擬燃焼時のＮＯx転換率と、ＮＯx発生量を表９に示す。
【００７１】
【表９】
0005673377.tif 000010
【００７２】
いずれの石炭種においても、乾留昇温速度を６℃／ｍｉｎ未満で生産したチャーで燃焼した場合、燃焼時のＮＯx転換率が悪化し、いずれの条件でも、発生ＮＯx量が一方的に悪化したので、実施例のような最適化はできなかった。
【００７３】
（比較例１）
単一銘柄の石炭Ｍについて１０ｋｇ試験炉を用いて、ＮＯx発生量が最も少ない乾留条件を、昇温速度一定で、乾留終了温度を変更して検証した。昇温速度をコークス炉模擬の６℃／ｍｉｎとし、乾留終了温度が８００℃、９００℃、及び、１０００℃のチャーを用いて焼結模擬燃焼実験を行った場合、乾留終了温度８００℃のチャーに対し、９００℃と１０００℃のチャーは、発生ＮＯx量の減少が確認されたが、９００℃と１０００℃のチャーに差異はみられず、乾留終了温度の最適化は困難であった。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
前述したように、本発明によれば、焼結鉱製造に用いる石炭乾留物の燃料について、焼結燃焼時に発生するＮＯxの低減を可能とする石炭乾留物の乾留条件を、一般的な乾留装置で実現することが可能な範囲で最適化することができる。よって本発明は、鉄鋼産業において利用可能性が高いものである。