(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記において、 0.3mmまたはそれよりも細かい目の篩の目がＡmm、 1.5mmまたはそれよりも粗い目の篩の目がＢmmであって、
かつ（Ｂ−Ａ）が 1.2mm以上であること、
石炭を粉砕した粉炭をコークスの製造に用いる原料炭として準備すること、および、
その粉炭を篩分けしたときの篩の目がＡmmの篩の篩下である微粉と篩の目がＢmmの篩の篩上である粗粉とを、これら微粉および粗粉の合計量に対し微粉の割合が９０〜３０重量％となるように混合し、ついでその混合物をバインダーを全くまたは事実上用いることなく加圧成型すること
を特徴とする粉炭の成型方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス製造に用いる原料炭の粉炭を、成型用バインダーを用いることなく加圧成型する方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、コークス炉に装入するための粉炭の成型に際しては、成型炭の強度を維持するため、たとえば、コールタールピッチ、石油アスファルト、ポリビニルアルコール、パルプ廃液、タール、タール滓などをバインダーとして用いている。
【０００３】
また、コークス炉装入炭用として、微粉部のみを分級して成型したものを用いる場合においても、その微粉部のみの成型を、次のようにして行っている。
（イ）タール、タール滓などのバインダーを用いて成型する方法、つまり、粉炭を分級して粗粉と微粉とに分け、微粉にバインダーを添加混合して加圧成型する方法。このようにして得た成型品は、先の粗粉と一緒にコークス炉に装入される。
（ロ）加圧成型時に微粉を強制的に押し込んで成型を行い、ガス体を排気する方法、つまり、粉炭を分級して粗粉と微粉とに分け、微粉をスクリューフィーダーを経て、加圧成型に供する方法。そして加圧成型により得た成型品は、これを先の粗粉と一緒にコークス炉に装入する。
【０００４】
以下にあげる出願にも、微粉炭からの成型炭の製造方法が示されている。
【０００５】
特開昭６１−１８８４８８号公報には、水分を６重量％以下に調整した微粉炭を酸素濃度を抑制した雰囲気下で粘結剤なしに加圧成型し塊成炭となした後、そのままあるいは解砕して装入炭とするコークス製造法が示されている。この公報には、それに先立つ従来技術として、(1) 石炭を乾燥処理して発生する粉塵を集めて、これに重質油を添加し、１〜３mmに造粒し、これを乾燥炭に混合する方法、(2) 石炭を乾燥処理し、微粉炭と粗粒子炭に分離し、微粉炭にタールを添加してペレットにするかあるいは圧縮成型し、粗粒子炭を混合し、装入炭とする方法、(3) 微粉炭を結合剤を使用することなく平滑ロールでもって塊成化する方法、などがあることが紹介されている。
【０００６】
特開平５−３３１４７１号公報には、乾燥微粉原料を相対するロール間で加圧成形するロールコンパクターが示されている。この公報には、それに先立つ従来技術として、従来成型炭は、バインダーを添加混合した微粉原料炭をロールコンパクターにおいて加圧成形することにより得ていたこと、近年は微粉原料炭を過熱乾燥した後、バインダーを使用することなくフラット状ロールを有するロールコンパクターで加圧成型した塊成炭を使用することが試みられていることにつき言及がある。
【０００７】
特開平８−１６５４７４号公報には、石炭を３mm以下の割合が７０重量％以上に粉砕、乾燥した後に室外コークス炉に装入するコークス用石炭の事前処理方法において、石炭を乾燥中に少なくとも0.75mm以下の石炭の微粉を分離、回収した後、該微粉を１０cm3 以上に塊成し、塊成炭を残りの乾燥した石炭と混合してコークス炉に装入するコークス用石炭の事前処理方法が示されている。この公報には、それに先立つ従来技術として、発塵の原因となる微粉を分離して塊成炭となし、残りの石炭と混合し、コークス炉に装入する方法が紹介されている。
【０００８】
特開平９−３４５８号公報には、石炭を予熱乾燥した後、塊成化してコークス炉に装入する石炭の事前処理方法において、石炭を含水率が０〜 2.7％まで乾燥後、分級し回収した 0.3mm以下の微粉炭にタールおよび／またはタール滓を３〜５重量％添加した後、ロール表面に溝凹部を設けたロール成型機で成型する石炭の事前処理方法が示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
粉炭を分級し、その微粉部をバインダーを用いて成型する方法は、バインダーの分だけ製造コストが高くなるという不利がある。
【００１０】
粉炭を分級し、その微粉部をバインダーなしに加圧成型する方法は、成型品の密度に限界があり、従ってその強度にも限界がある。また加圧成型時に排気が必要な場合があり、そのときに微粉が飛散するおそれがある。
【００１１】
本発明は、このような背景下において、成型に際してバインダーを用いない方法でありながら、成型品の充填密度が向上しかつ強度維持が図られる粉炭の成型方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉炭の成型方法は、
下記において、 0.3mmまたはそれよりも細かい目の篩の目がＡmm、 1.5mmまたはそれよりも粗い目の篩の目がＢmmであって、
かつ（Ｂ−Ａ）が 1.2mm以上であること、
石炭を粉砕した粉炭をコークスの製造に用いる原料炭として準備すること、および、
その粉炭を篩分けしたときの篩の目がＡmmの篩の篩下である微粉と篩の目がＢmmの篩の篩上である粗粉とを、これら微粉および粗粉の合計量に対し微粉の割合が９０〜３０重量％となるように混合し、ついでその混合物をバインダーを全くまたは事実上用いることなく加圧成型すること
を特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明においては、石炭を粉砕して、たとえば３mmとか 2.8mm以下の粒子の割合がたとえば７０重量％以上となるようにした粉炭を原料炭として準備する。そして、この粉炭を、次のように一定粒度以下の微粉と一定粒度以上の粗粉とに篩分ける。
【００１５】
すなわち、 0.3mmまたはそれよりも細かい目の篩の目をＡmm、 1.5mmまたはそれよりも粗い目の篩の目をＢmmであり、かつ（Ｂ−Ａ）が 1.2mm以上であることが要求される。そして、上記の粉炭を、篩の目がＡmmの篩の篩下である微粉と、篩の目がＢmmの篩の篩上である粗粉とに篩分ける。（Ｂ−Ａ）は、 1.8mm以上、殊に 2.5mm以上であることが好ましい。
【００１６】
上記のように、微粉は、 0.3mmまたはそれよりも細かい目（たとえば0.25mm）の篩の篩下である。一方粗粉は、 1.5mmまたはそれよりも粗い目（たとえば 2.8mm）の篩の篩上である。粗粉の粒度の上限は５mm程度までである。
【００１７】
そして本発明においては、上記粒度を有する微粉と粗粉とを、これら微粉および粗粉の合計量に対し微粉の割合が９０〜３０重量％となるように混合する。微粉の割合が９０重量％を越えるときには、成型時に石炭の微粉の飛散率が大きいため、成型時の成型歩留が少ない。また成型品の充填密度が一定以上には向上せず、充分な強度が得られない。従って、成型品の粉化試験での粉化率が大きく、粉化試験後の総成型歩留が少なくなる。一方、微粉の割合が３０重量％未満の場合は、粗粉同士が近接するため加圧成型時に粗粉を押し潰す現象が見られ、成型することが難しくなる。微粉の割合の上限は、好ましくは８５重量％以下、さらに好ましくは８０重量％以下、殊に７０重量％以下である。
【００１８】
上記のように微粉と粗粉とを混合した後は、その混合物をバインダーを全くまたは事実上用いることなく加圧成型に供する。バインダーを「事実上」用いないとは、本発明の趣旨に寄与しない単なる名目量のバインダーの配合を行っても、本発明から外れることにはならないという意味である。
【００１９】
このようにして得た成型品は、粗粉と一緒にコークス炉に装入され、乾留に供される。
【００２０】
〈作用〉
従来においては、バインダーを用いない方法にあっても、微粉のみから成型品を得ている。これに対し本発明においては、微粉および粗粉を特定の割合で混合してバインダーなしで加圧成型を行っている。図１は成型品のモデル図であり、（イ）は微粉のみを用いたときの成型品、（ロ）は微粉と粗粉の混合物を用いたときの成型品を示してある。（ロ）にあっては粗粉粒子間に微粉粒子が入り込むので、（イ）に比し加圧成型に際して成型品の充填密度が向上し、成型品の強度維持が達成できる。
【００２１】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。
【００２２】
実施例１〜４、比較例１〜２
〈粉炭の成型〉
粉炭の成型を以下のように実施した。
（１）使用炭：2.80mm篩下が７６％で、水分 2.4％に調整を行ったコークス用原料炭を使用した。
（２）篩分け：上記使用炭を2.80mmと0.25mmの篩で篩分け、2.80mm篩上の部分を粗粉部、0.25mm篩下の部分を微粉部とした。
（３）混合：下記の表１のように６レベルの割合で粗粉部と微粉部とを混合し、各混合試料を油圧式レシプロ成型機を用いてバインダーなしで加圧成型した。
（４）成型：成型機により、成型容器容積５０cm3 のカップを用い、ピストン降下速度 0.5 m/min、成型圧19.6×１０6 Pa、加圧時間１０sec の条件で成型品を作製した。
【００２３】
〈粉化試験〉
各実施例および比較例で成型された成型品を0.25mmのＪＩＳ篩にのせて、ハンマー振とう機にて振動数２９０ r/min、ハンマーリング１６５ r/minの条件で１分間振動させた後、0.25mm篩下に落ちた重量を測定し、試験前成型品重量に対する割合を粉化率とした。
【００２４】
〈テスト結果〉
実施例および比較例で得た成型品の成型状況および成型品の粉化試験による結果を表１にまとめた。表１の試験結果の項の説明は次のとおりである。
・成型時歩留：加圧成型するときの、試料供給重量に対する成型品の重量割合である。
・成型時飛散率：加圧成型するとき、成型されず飛散した粉体試料の重量割合であり、１００％から上記の成型時歩留％を引いたものに相当する。
・粉化試験粉化率：粉化試験において、成型品のうち壊れて粉化した試料重量の割合である。
・粉化試験後総成型歩留：成型時に供給した試料重量に対する粉化試験後成型品として残った試料の重量割合である。
【００２５】
【表１】

比較例             実  施  例        
1 2  1   2 3   4 
成型試料の配合条件
0.25mm篩下（微粉部）   100     20      80     65     50     35
の配合割合 (%)
2.80mm篩上（粗粉部）     0     80      20     35     50     65
の配合割合 (%)
成型試料供給重量 (g) 55  55   55  55  55  55 
試験結果
成型時の成型歩留 (%)    58.7    #      74.0   80.6   84.7   93.6
成型時の飛散率 (%)      41.3    #      26.0   19.4   15.3    6.4
粉化試験の粉化率 (%)    92.0    #      51.1   30.4    0.6    0.4
粉化試験後の総成型       4.7    #      36.2   56.1   84.2   93.2
歩留 (%) 
（# 成型が困難）
【００２６】
図２に粉炭成型時の微粉混合率と微粉飛散率との関係を示した。また図３に粉炭成型試料中の微粉混合率と粉化試験での粉化率との関係を示した。
【００２７】
〈解析〉
微粉のみの成型品である比較例１においては、成型時に41.3％の試料が成型されずに飛散している。これに対し、微粉と粗粉とを８０：２０、６５：３５、５０：５０、３５：６５の割合で混ぜた実施例１〜４においては、成型時の飛散率はこの順に26.0％、19.4％、15.3％、 6.4％であり、粗粉を混ぜない比較例１と比べ粉化率は低減し、成型時歩留が向上している。
【００２８】
微粉のみの成型品である比較例１においては、粉化試験で成型品の92.0％が粉化している。これに対し、微粉と粗粉とを上記の割合で混ぜた実施例１〜４においては、粉化試験の粉化率はこの順に51.1％、30.4％、 0.6％、 0.4％であり、粗粉を混ぜない比較例１と比べて粉化率は著しく低減し、塊として残る割合は向上している（つまり成型品の強度が向上している）。
【００２９】
微粉のみの成型品である比較例１においては、成型時に供給した試料重量に対して粉化試験後に成型品として残る歩留（粉化試験後総成型歩留）は 4.7％である。これに対し、微粉と粗粉とを上記の割合で混ぜた実施例１〜４においては、粉化試験後総成型歩留はこの順に36.2％、56.1％、84.2％、93.2％であり、比較例１と比べて高い値を示している。
【００３０】
これらのことから、微粉と粗粉とを特定範囲の割合で混合することにより、
・成型時に飛散する粉が低減し、成型品の歩留の向上が認められること、
・成型品の粉化試験での粉化率が低減し、成型品の強度の向上が認められること
がわかる。ただし、比較例２のように、微粉の割合が過少で粗粉の割合が過多であるときは、成型品自体を得ることができない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に従って微粉に粗粉の量を制御して混合し、バインダーなしで加圧成型することにより、次のようなすぐれた効果が奏される。
１．加圧成型時の飛散粉量が低下し、成型歩留が向上する。
２．成型品の強度が向上する。
３．成型のためのバインダーを必要としない。混入装置を含め、成型コストの低減が可能となる。
４．微粉部の成型によって、コークス炉に搬入する装入炭の微粉量が低減され、搬送途中の発塵量の低下が図られる。これにより環境面の改善となる。
５．同じくコークス炉に装入する微粉の量が低減でき、コークス炉装入中発生する発塵量は低減し、乾留ガス集配配管に同伴される微粉量（キャリーオーバー量）が低減できる。これにより、タール中の微粉量が低下でき、タールの品位向上となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は成型品のモデル図であり、（イ）は微粉のみを用いたときの成型品、（ロ）は微粉と粗粉の混合物を用いたときの成型品を示してある。
【図２】  粉炭成型時の微粉混合率と微粉飛散率との関係を示したグラフである。
【図３】  粉炭成型試料中の微粉混合率と粉化試験での粉化率との関係を示したグラフである。
【図１】
0003996285.tif 000002
【図２】
0003996285.tif 000003
【図３】
0003996285.tif 000004