(57)【要約】【課題】石炭塔への積み付け設備系統のわずかな改良で、しかもこれまでと同じ配合炭を用いて、コークス炉炭化室炉長方向のコークスの押し出される側（Ｃ／Ｓ）のコークス強度を選択的に増強することができる、コークス炉への石炭装入方法を提供する。【解決手段】石炭塔内において、コークス炉炭化室炉長方向のコークスの押し出し側（Ｍ／Ｓ）および中央域にのみ石炭を供給し、該炉長方向のコークスの押し出される側（Ｃ／Ｓ）については、上記の供給により自然に形成される石炭堆積層の傾斜面を利用して供給することにより、該炉長方向にわたり石炭を粒度偏析させて堆積し、この状態で石炭装入車のホッパーに積み付けし、引き続きホッパー間での粒度偏析を保持したままコークス炉に装入する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の石炭装入車に石炭を供給する石炭塔内において、コークス炉炭化室炉長方向のコークスの押し出し側および中央域にのみ石炭を供給し、該炉長方向のコークスの押し出される側については、上記の供給により自然に形成される石炭堆積層の傾斜面を利用して供給することにより、該炉長方向にわたり石炭を粒度偏析させて堆積し、この状態で石炭装入車のホッパーに積み付けし、引き続きホッパー間での粒度偏析を保持したままコークス炉に装入することを特徴とする、コークス炉への石炭装入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉への石炭装入方法に関し、特にコークス炉の炉長方向にわたって粒度の異なる石炭を装入することにより、コークスの押し出される側のドア近傍におけるコークス強度の有利な向上を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
室炉方式のコークス炉では、石炭が装入される炭化室は、コークスを押し出すための押出機のラックが入る側（マシンサイド、Ｍ／Ｓと略す場合あり）から、コークスが押し出される側（コークスサイド、Ｃ／Ｓと略す場合あり）に向かって、炉壁間距離（以下、炉幅という）が徐々に大きくなっている。これは、乾留されて押し出されるコークスが押し出され易いようにとの配慮からであるが、コークス炉の炉長が１２〜１３ｍから１７〜１８ｍもあるのに対して、そのテーパー（炉幅の増加量）は４０〜８０ｍｍ程度にすぎない。
【０００３】
コークス炉の燃焼室の温度分布は、上述したテーパーに見合うように、Ｍ／ＳからＣ／Ｓに向かって温度を高くなるように温度勾配を付けた設定にしてあるが、放熱作用の大きいＭ／ＳおよびＣ／Ｓの炉壁レンガ面の温度は低下傾向になるのが常である。このため、乾留による炭化不良もこれらの窯口側で起こる場合が多い。その結果、乾留後に生成するコークス強度が不十分となることがある。
このようなコークス強度の低下、特にＣ／Ｓ側におけるコークス強度の低下を抑制することができれば、コークスの強度管理上極めて有利であり、ひいては安価な微粘炭の配合増に繋がり、コークスの製造コストの低減にも頁献することになる。
【０００４】
コークス炉の炉長方向で性状の異なった炭材を装入する方法としては、成形炭を窯口側（炉長方向両端側）底部に装入する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
しかしながら、炭化室内でこのような偏析を起こさせるためには、上記特許文献１に記載されているとおり、装炭車の窯口側のホッパーの底に成形炭を積み付ける必要がある。上記特許文献１では、この積み付け方法について言及されていないので明言はできないが、最初に窯口側の両ホッパーの底に成形炭を積み付けたのち、全ホッパーに配合炭を積み付けるものと考えられる。
とすれば、成形炭を装炭車に積み付けるための設備を、配合炭の積み付け設備とは別系統で用意する必要があり、そのためには大掛かりな設備の設置と設備投資が必要となる。
【０００５】
また、粒度の偏析を利用した石炭の配合、装入に関しては、ある種特殊な石炭銘柄の粉砕前の粒度別性状の違いを利用したコークス強度安定化技術が提案されている（例えば特許文献２参照）。
しかしながら、この方法は、石炭塔へ積み付ける以前のヤード堆積山や石炭槽ホッパー内での技術であり、また石炭塔内ではその特異な銘柄と他の配合炭が均−に混合されていることが条件的にも望ましいと考えられる。
従って、この方法では、窯口（特にＣ／Ｓ側）のコークス強度を選択的に増強させることはできない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２１２１６２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平３−２６３４８８号公報（特許請求の範囲）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術の問題点を有利に解決するもので、石炭塔への積み付け設備系統のわずかな改良で、しかもこれまでと同じ配合炭を用いて、Ｃ／Ｓ側のコークス強度を選択的に増強することができる、コークス炉への石炭装入方法を提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、コークス炉の石炭装入車に石炭を供給する石炭塔内において、コークス炉炭化室炉長方向のコークスの押し出し側および中央域にのみ石炭を供給し、該炉長方向のコークスの押し出される側については、上記の供給により自然に形成される石炭堆積層の傾斜面を利用して供給することにより、該炉長方向にわたり石炭を粒度偏析させて堆積し、この状態で石炭装入車のホッパーに積み付けし、引き続きホッパー間での粒度偏析を保持したままコークス炉に装入することを特徴とする、コークス炉への石炭装入方法である。
そして、本発明は、上記のようにして、Ｃ／Ｓ側の石炭粒度を粗くして嵩密度を高くすることにより、Ｃ／Ｓ側のコークス強度を増強させるものである。
【０００９】
また、本発明では、石炭塔内において、上記したように石炭の粒度偏析を付けるに際し、石炭の供給により形成される石炭堆積層の傾斜領域の上方にグリズリー等の分粒器を設置して強制的に粒度偏析を助長することもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的に説明する。
図１に、本発明に従う石炭の供給要領を図解する。
本発明では、図１（ａ）  に示すように、予め石炭塔の全長にわたって石炭を装入し、平坦な堆積面を形成しておく。
ついで、図１（ｂ）  および（ｃ）  に示すように、石炭塔内の、コークス炉炭化室炉長方向のコークスの押し出し側（Ｍ／Ｓ）および中央域にのみ石炭を供給する。このような方法で石炭を供給すると、コークス炉炭化室炉長方向のコークスの押し出される側（Ｃ／Ｓ）では、上記の供給により自然に形成される石炭堆積層の傾斜面を介して石炭が供給されることになる（同図（ｃ）  参照）。そして、最終的には、図１（ｄ）  に示すような堆積状態となる。
この後、石炭を装炭車に供給して図１（ｄ）  のレベルが低下していくが、その後は同図（ｃ）  に示すようにＭ／Ｓ側および中央域にのみ石炭を積み付けて石炭レベルを保持する。
【００１１】
上記したような供給方法によれば、石炭塔内のコークス押し出し側（Ｍ／Ｓ）および中央域では粒度の均一な石炭が堆積されるが、コークスの押し出される側（Ｃ／Ｓ）については傾斜を利用して供給することから、粒径が大きいものほどよりＣ／Ｓ側のドア近くに供給されることになる。
従って、この堆積状態のまま、石炭塔から石炭装入車、ひいてはコークス炉に石炭を装入すれば、コークス炉炭化室炉長方向のコークスの押し出される側（Ｃ／Ｓ）には、比較的粒径が大きな石炭が供給されることになる。
【００１２】
上記したとおり、本発明は、コークス炉石炭塔でコークス炉炭化室炉長方向のコークスの押し出される側（Ｃ／Ｓ）については、傾斜面を利用して石炭を供給することにより、石炭を炉長方向に粒度偏析させて堆積させ、粒度の粗い装入炭をＣ／Ｓ側のホッパーに積み付けし、それをコークス炉に装入する方法である。これにより、Ｃ／Ｓ側の粒度を粗くして嵩密度を高くし、Ｃ／Ｓ側のコークス強度を増加させ、Ｃ／Ｓ側での炭化不良に起因した強度低下を抑制するものである。
【００１３】
次に、図２に、石炭堆積層の傾斜領域の上方に分粒器としてグリズリーを設置した場合を示す。
同図に示したとおり、石炭堆積層の傾斜領域の上方にグリズリーを設置することにより、石炭の分粒がより効果的に進み、炉長方向にわたる粒度偏析を一層助長することができる。
【００１４】
【実施例】
図３に示す装置を用いて、石炭塔内に形成される傾斜面による石炭の粒度偏析度合いを調査した。図３の装置は、透明塩化ビニル製で、傾斜面には石炭がコーティングされている。実験は、その傾斜面に予め石炭を厚み：５ｃｍほど堆積させて状態で開始し、頂上部から石炭を投入後、裾野部の石炭を採取した。
その結果、傾斜面の頂上部から装入された石炭は傾斜面を転がる間に粒度偏析を起こし、傾斜面上部では平均粒度が装入炭の平均よりも小さく、一方傾斜面下部（裾野部）では平均粒度が装入炭の平均よりも大きくなることが確認された。
【００１５】
得られた結果を図４に示す。
同図に示したとおり、傾斜面から転がり落ちた裾野部における石炭の平均粒度は２．７  ｍｍ程度で、装入前の平均値：２．１  ｍｍよりも大きくなった。
【００１６】
次に、このような粒度の大きくなった石炭をＣ／Ｓ側のホッパーに積み付け、その後コークス炉炭化室のＣ／Ｓ側へ装入された時の嵩密度を、シミュレーションにより計算した。
その結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
同表に示したとおり、コークス炉の炭化室Ｃ／Ｓ側における装入炭の嵩密度は７７８  ｋｇ／ｍ３  であり、偏析させない場合の平均嵩密度：７６３  ｋｇ／ｍ３  よりも  １５  ｋｇ／ｍ３  高くなった。
【００１９】
次に、４０ｋｇ乾留炉にて所定の条件で乾留し、嵩密度を変えて生成したコークスの強度を測定した。石炭の充填嵩密度は表１の結果を踏まえて、偏析させない場合の条件と偏析後の裾野部の条件で変えて実験を行った。
その結果を表２に示す。
【００２０】
なお、コークス強度は、ＴＩ（４００，  ６）で評価した。ここに、ＴＩ（４００，  ６）とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２１５１のタンブラー法に準じたコークス強度の測定法であり、ＪＩＳ  法との違いは、ドラムの回転数がＪＩＳ  法では１４００回転であるのに対し、本法は  ４００回転であり、４００  回転後の＋６ｍｍの重量比率で評価している点が異なる（他の測定条件はＪＩＳ  法と同じ）。
この値が低下すると、高炉でのコークスの粉発生が増加し、炉況の悪化を招く。
そして、このＴＩ（４００，  ６）値が８４以上であれば炉況は安定する。なお、この値が  ０．２〜０．３  低下しただけでも高炉の炉況は大きく変動し、逆に  ０．２〜０．３  増加させることができれば炉況は一層安定化する。従って、この場合には、強度の余裕分を安価炭増量に振り替えることができ、大幅なコストダウンが図れる。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
同表に示したとおり、石炭を粒度偏析させ、嵩密度を高くして乾留して生成したコークスは、偏析させない場合よりもコークス強度ＴＩ（４００，  ６）を  ０．４も大きくすることができた。
【００２３】
【発明の効果】
かくして、本発明によれば、石炭塔内において、炉長方向でＣ／Ｓ側の粒度が粗くなるように、装入石炭に粒度偏析を付けて堆積させることができ、ひいてはこの粒度偏析を保持したままコークス炉へ装入することにより、Ｃ／Ｓ側のコークス強度を増大させることができ、その結果Ｃ／Ｓ側での炭化不良によるコークス強度の低減を防止することができる。
また、本発明は、設備投資の増大を招くことなしに現実のコークス炉に容易に採用することができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う石炭の供給要領を示した図である。
【図２】石炭堆積層の傾斜領域の上方に分粒器としてグリズリーを設置した場合の石炭の供給要領を示した図である。
【図３】石炭塔内に形成される傾斜面による石炭の粒度偏析度合いを調査するための装置の概略図である。
【図４】傾斜面による石炭の粒度偏析結果を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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