(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の銘柄の石炭を配合してコークス炉に装入するにあたり、前記石炭に乾燥処理を施す前処理方法において、
前記石炭の銘柄による発塵開始水分値の違いに応じて該発塵開始水分値の違う石炭別に、それぞれ乾燥の程度を異ならせることを特徴とするコークス炉装入炭の前処理方法。
【請求項２】
発塵開始水分値の低い石炭に対しては乾燥の程度を強くし、発塵開始水分値の高い石炭に対しては乾燥の程度を弱くして行う請求項１に記載のコークス炉装入炭の前処理方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコークス炉装入炭の前処理方法を行う設備であって、石炭の乾燥処理を行う乾燥機を備えたコークス炉装入炭の前処理設備であり、
前記乾燥機が複数設けられ、該各乾燥機が乾燥の程度を変更可能に構成されたものであることを特徴とするコークス炉装入炭の前処理設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉に装入する石炭の前処理方法及び前処理設備に関し、特に該前処理として乾燥処理を行う場合に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コークスの製造に際しては、石炭をコークス炉に装入して熱分解を行いコークスを得ている。このときに予め原料の石炭を加熱して水分含有量を低減させ、この乾燥石炭をコークス炉に装入するという手法（調湿炭装入法）が採られることがある。原料の石炭は一般に８〜１０％の水分を含有しているが、これを上記の様に乾燥することにより、コークス炉への充填密度が向上して石炭の処理量が増加したり、また出来上がりのコークスの品位（ドラム強度等）が向上するという利点がある。
【０００３】
図４は石炭の前処理設備（乾燥処理方法）を示す工程フロー図である。
【０００４】
まず石炭を各銘柄毎に貯炭場（図示せず）から各配合槽１ａ，１ｂ，１ｃ…にそれぞれ輸送し、該配合槽１ａ，１ｂ，１ｃ…において一定の割合で各銘柄炭を切り出して配合を行い、湿炭ホッパー２へ移送する。そして乾燥機３に送り込む。該乾燥機３では上記石炭を加熱して乾燥を行う。該乾燥は通常１基の乾燥機で行われるが、処理量が多い場合には処理容量の観点から２機の乾燥機３ａ，３ｂを用いて乾燥処理が行われる。
【０００５】
乾燥が終わった石炭は一旦石炭塔（コールビン）４に送り込まれ、その後装炭車５によってコークス炉６に運び込まれ、該コークス炉６において処理されてコークスとなる。尚以下、コークス炉へ装入する前処理済の石炭を装入炭と称することがある。
【０００６】
この様に乾燥させた装入炭をコークス炉６に装入しているが、一方であまり乾燥させ過ぎると、石炭から微粉が大気中に飛散し（以下、この飛散した微粉を発塵と称することがある）、環境汚染を引き起こし、作業者の健康上好ましくない。この発塵の問題は、上記乾燥機からコークス炉へ装入するまでの搬送工程や、コークス炉への装入時に特に問題となる。
【０００７】
そこでコークス炉に装入する石炭（装入炭）としては、ある程度の乾燥に止めたもの、即ち水分含量を５．５〜６．５％程度に乾燥したものが一般的に用いられている。
【０００８】
図５は、ある５銘柄の原料石炭を配合した場合における装入炭の水分含量（％）と発塵量（g/kg：石炭１kgに対する飛散微粉量(g) ）の関係を表すグラフである。
【０００９】
図５のグラフから分かる様に、装入炭の水分含量が約６％以下になると、発塵量が増大する。
従ってこの場合は水分含量６％までの乾燥に止めることが推奨される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述の様に装入炭として、ある程度水分を保持したもの（水分含量約５．５〜６．５％）が用いられているものの、上記発塵が全く無い訳ではなく、やはり発塵によりある程度の環境汚染を引き起こしている。一方、コークス炉における処理量や出来上がりのコークス品位の観点からは、装入炭としてより乾燥し水分を低下させたものが求められる。
【００１１】
そこで本発明においては、一層の乾燥と発塵防止という相反する要求を満足するコークス炉装入炭の前処理方法及び前処理設備を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコークス炉装入炭の前処理方法は、複数の銘柄の石炭を配合してコークス炉に装入するにあたり、前記石炭に乾燥処理を施す前処理方法において、前記石炭の銘柄による発塵開始水分値の違いに応じて該発塵開始水分値の違う石炭別に、それぞれ乾燥の程度を異ならせることを要旨とする。
【００１３】
上記発塵の発生原因は、水を結合剤として形成された石炭疑似粒子が、乾燥によって崩壊し、微細な単粒子になるからであると考えられる。
【００１４】
今回本発明者らは、この様に疑似粒子の崩壊が始まる発塵開始水分値（限界水分値）が、石炭銘柄によってそれぞれ異なることを見出した。図３は２銘柄（銘柄Ｈ，銘柄Ｉ）の石炭それぞれについての、微粉剥離率（疑似粒子が崩壊して微粉が剥離する率）に対する石炭の水分含量の関係を表すグラフである。このグラフから分かる様に石炭銘柄によって微粉剥離率が異なり、また発塵開始水分値が銘柄Ｈ石炭：４．３％、銘柄Ｉ石炭：７．１％という様に異なっている。尚上記発塵開始水分値とは、微粉の剥離が起こるとき、即ち発塵が起き始めるときの石炭の水分含有量（％）である。
【００１５】
また本発明者らは、複数の銘柄の石炭を配合した場合においては、最も発塵性の高い石炭、即ち上記発塵開始水分値が最も高い石炭の該発塵開始水分値が、配合石炭全体の発塵開始水分値となることを見出した。つまり発塵開始水分値が異なる複数の石炭を配合している場合において、乾燥により水分含量が次第に低くなり、発塵性の最も高い石炭の発塵開始水分値を下回ると、当該石炭から発塵が生じる。更に水分が少なくなって次に発塵性の高い石炭の発塵開始水分値を下回ると、当該石炭からも発塵し始める。この様に発塵開始水分値の異なる石炭を配合すると、各石炭の発塵開始水分値が平均されるのではなく、最も発塵性の高い石炭に影響され、この石炭の発塵開始水分値、即ち最も高い値を石炭水分含量が下回ると発塵する。
【００１６】
そこで本発明は、前述の様に発塵性の違う石炭別に、それぞれ乾燥の程度を異ならせ、具体的にはそれぞれの石炭に適した乾燥程度とすることにより、発塵を防止することができる。加えて上記発塵開始水分値が低い石炭では従来より水分含量が低くなるまで発塵なしに乾燥できるから、装入炭全体として極めて水分含量を低減したものを得ることが可能である。即ち一層の乾燥と発塵防止という相反する要求を満足させることができる。
【００１７】
更に本発明に係る前処理方法においては、発塵開始水分値の低い石炭（発塵性の低い石炭）に対しては乾燥の程度を強くし、発塵開始水分値の高い石炭（発塵性の高い石炭）に対しては乾燥の程度を弱くして行うことが好ましい。
【００１８】
この様に各石炭に対して、発塵しない程度になるべく強い乾燥程度とすることにより、これら各石炭を合わせた装入炭全体としては、極めて低い水分含量とすることができ、しかも発塵が防止できる。
【００１９】
また本発明に係るコークス炉装入炭の前処理設備は、石炭の乾燥処理を行う乾燥機を備えたコークス炉装入炭の前処理設備において、前記乾燥機が複数設けられ、該各乾燥機が乾燥の程度を変更可能に構成されたものであることを要旨とする。
【００２０】
それぞれの石炭に適した最も強い乾燥程度にそれぞれの乾燥機を調整して乾燥処理を行うことにより、前述の様に発塵を抑えつつ、装入炭全体として水分含量の低いものを得ることが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るコークス炉装入炭の前処理設備の一例を示す工程フロー図である。尚図４と同じ構成部分については同一の符号を付して重複説明を避ける。
【００２２】
まず貯炭場から各銘柄（銘柄Ａ，銘柄Ｂ，銘柄Ｃ，…）毎に原料の石炭を各配合槽１ａ，１ｂ，１ｃ…にそれぞれ輸送し、各銘柄の必要量に応じてそれぞれの配合槽１ａ，１ｂ，１ｃ…から石炭を排出する。この石炭はそれぞれの発塵性の違いによって湿炭ホッパー２Ｈ1 ，２Ｈ2 ，２Ｈ3 ，…，２Ｈｎに振り分けられる。即ち例えば、銘柄Ａ石炭と銘柄Ｂ石炭が同じ中程度の発塵性を示し、銘柄Ｃ石炭が高程度の発塵性（発塵開始水分値が高い）を示し、また銘柄Ｄ石炭が低程度の発塵性（発塵開始水分値が低い）を示す場合においては、銘柄Ａ石炭及び銘柄Ｂ石炭を湿炭ホッパー２Ｈ1 に、銘柄Ｃ石炭を湿炭ホッパー２Ｈ2 に、銘柄Ｄ石炭を湿炭ホッパー２Ｈ3 に分けて装入する。
【００２３】
次に上記湿炭ホッパー２Ｈ1 ，２Ｈ2 ，２Ｈ3 ，…，２Ｈｎにそれぞれ対応する乾燥機３Ｋ1 ，３Ｋ2 ，３Ｋ3 ，…，３Ｋｎに石炭を送り込む。
【００２４】
該乾燥機３Ｋ1 ，３Ｋ2 ，３Ｋ3 ，…，３Ｋｎは、それぞれ乾燥の程度が変更可能であり、上記石炭の発塵性に応じて、発塵が生じない程度であって且つ極力強い乾燥程度に乾燥を行う。即ち上記例では、湿炭ホッパー２Ｈ1 からの石炭を乾燥機３Ｋ1 において中程度に乾燥し、湿炭ホッパー２Ｈ2 からの石炭を乾燥機３Ｋ2 において弱い程度に乾燥し、湿炭ホッパー２Ｈ3 からの石炭を乾燥機３Ｋ3 において強い程度に乾燥する。
【００２５】
その後、上記乾燥済石炭を石炭塔４に搬入する。次いでこの石炭を装炭車５によりコークス炉６に装入する。
【００２６】
この様に各発塵性の程度によって石炭を別々に乾燥することによって、例えば上記銘柄Ｄ石炭は平均よりも水分含量が少なくなるまで乾燥させることができ、この様に発塵性の低い石炭に対しては強く乾燥できるから、コークス炉へ装入する装入炭全体として水分含量をより少なくできる。しかも乾燥工程は別々に行われているから、例えば上記銘柄Ｃ石炭の様に発塵性の高い石炭の乾燥処理も、発塵を生じさせない程度に高い水分含量までの乾燥とすることができるから、全体としての発塵も低減、或いは無しにでき、環境問題が生じ難い。
【００２７】
尚、発塵防止と高乾燥の両方をなし得る様に操業するだけでなく、発塵量を従来程度としてより強く乾燥させる様にしても良く、或いは逆に乾燥程度を従来程度として発塵を防止する様にしても良い。
【００２８】
また各乾燥機毎に独立して乾燥力の制御（水分制御）を行うことができるから、原料石炭の元々の水分含有量に差があっても、それぞれに応じた乾燥速度で乾燥処理を行うことができ、乾燥終了時を揃えることもできる。
【００２９】
更に乾燥機を複数基備え、それぞれの乾燥機処理量に余裕を持たせて操業させている場合においては、仮に１基の乾燥機が壊れたり、或いはメンテナンス等の為に使用できなくても、残りの乾燥機で被処理石炭を振り分けて操業することができる。
【００３０】
これに対して従来の様に乾燥機が１基の場合では、該乾燥機が使用できないと乾燥処理を行うことができなくなり、また乾燥機が２基の場合であっても一方の乾燥機が使用できないと、残る乾燥機だけでは処理能力が足りない。その場合には、原料の石炭水分含量のまま、即ち乾燥処理することなく、コークス炉に装入するか、或いは１基の乾燥機能力に見合ったあまり乾燥されていない石炭（比較的石炭水分量の高い石炭）をコークス炉に装入せざるをえなくなる。
【００３１】
【実施例】
次に３銘柄の石炭を前処理する場合の実施例について述べる。
下記表１に示す様に石炭の銘柄Ｅ，Ｆ，Ｇはそれぞれ発塵開始水分値が異なり、またこれら石炭の水分含量を６％とした時の発塵量は下記表１に示す様に、銘柄Ｆ，Ｇが０g/kgで、銘柄Ｅが0.0089g/kgである。尚コークス炉へ装入するにあたってのこれら各銘柄の配合率は下記表１に示す通りである。
【００３２】
【表１】
0004064558.tif 000002
【００３３】
本実施例として図２に示す前処理設備を用いて前処理を行う。該前処理設備は３基の湿炭ホッパー２Ｈ1 ，２Ｈ2 ，２Ｈ3 と３基の乾燥機３Ｋ1 ，３Ｋ2 ，３Ｋ3 を備えた３系列の設備である。尚図１と同じ構成部分については同一符号を付して重複説明を避ける。
【００３４】
貯炭場から銘柄Ｅ〜Ｇの石炭をそれぞれ配合槽１ａ〜１ｃに輸送し、銘柄Ｅ石炭を湿炭ホッパー２Ｈ1 に、銘柄Ｆ石炭を湿炭ホッパー２Ｈ2 に、銘柄Ｇ石炭を湿炭ホッパー２Ｈ3 に、表１に示す配合率で移送する。その後それぞれ対応する乾燥機３Ｋ1 〜３Ｋ3 に石炭を送り込み、乾燥機３Ｋ1 では石炭水分含量７％になるまで乾燥し、乾燥機３Ｋ2 では石炭水分含量６％になるまで、乾燥機３Ｋ3 では石炭水分含量５％になるまでそれぞれ乾燥する。これら乾燥の程度はいずれも発塵開始水分値を上回っている。
【００３５】
これらの乾燥済石炭を石炭塔４に送り、装炭車５によってコークス炉６に装入する。
この一連の前処理操作中において発塵は認められなかった。
【００３６】
またコークス炉６に装入する装入炭の水分含量としては、銘柄Ｅ配合率0.33×水分含量７％＋銘柄Ｆ配合率0.33×水分含量６％＋銘柄Ｇ配合率0.34×水分含量５％＝６％である。
比較例として、図４に示す如く前処理設備を用いて前処理を行う。
【００３７】
貯炭場から銘柄Ｅ〜Ｇの石炭を配合槽１ａ〜１ｃにそれぞれ輸送し、表１に示す配合率で湿炭ホッパー２に上記銘柄Ｅ，Ｆ，Ｇの石炭を移送し、１基の乾燥機３ａで石炭水分含量６％になるまで乾燥する。
この乾燥済石炭を石炭塔４に送り、装炭車５によりコークス炉６に装入する。
【００３８】
上記比較例においては、乾燥後の石炭から発塵が生じた。これは装入炭の水分含有量６％が、上記銘柄Ｅの発塵開始水分値６．９％を下回っているので、銘柄Ｅの石炭から発塵が発生したことによる。
【００３９】
以上の様に上記実施例と上記比較例では、装入炭全体として同じ程度（水分含量６％）まで乾燥を行っているが、上記比較例では発塵が生じたのに対し上記実施例では発塵が認められなかった。この様に装入炭の水分値を下げたとしても発塵量をなしにすることができる。従って上記実施例では環境汚染の恐れが小さい。
【００４０】
また本発明の実施例としては発塵量を上記比較例と同じとして更に乾燥させることも可能であり、即ち銘柄Ｅ石炭を水分含量６％、銘柄Ｆ石炭を水分含量５．７％、銘柄Ｅ石炭を水分含量４．９％まで乾燥する様にすれば、コークス炉６に装入する装入炭全体の水分含量は銘柄Ｅ配合率0.33×水分含量６％＋銘柄Ｆ配合率0.33×水分含量5.7 ％＋銘柄Ｇ配合率0.34×水分含量4.9 ％＝5.5 ％という様に低減できる。そして発塵は銘柄Ｅ石炭から発生するが、その量は上記比較例と同じであった。
【００４１】
以上、本発明に係るコークス炉装入炭の前処理方法及び前処理設備に関して、実施例を示す図面を参照しつつ具体的に説明したが、本発明はもとより図示例に限定される訳ではなく、前記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００４２】
例えば、１つの程度の発塵性に対して１つの乾燥機や湿炭ホッパーを対応させる場合に限るものではなく、同一の発塵性を示す石炭であっても、２以上の乾燥機や湿炭ホッパーに振り分けて処理を行っても良い。上記乾燥機や上記湿炭ホッパーの処理容量が少ない場合には、この様に分けて処理すると良い。また乾燥機と湿炭ホッパーは１対１の対応とせずに、湿炭ホッパー１基に対して複数の乾燥機を対応させても良く、逆に複数の湿炭ホッパーに対して１基の乾燥機を対応させても良い。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係るコークス炉装入炭の前処理方法及び前処理設備によれば、発塵を防止或いは低減しつつ、より強力に乾燥することができる。従って発塵による環境汚染の問題が小さく（或いはなく）、しかも低い水分含量の装入炭をコークス炉に装入することができるから、コークス炉処理量増大や高品位コークスの製造が期待される。或いは従来程度の乾燥としてより発塵防止を図ることや、従来度の発塵量として石炭水分含量の一層の低減を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコークス炉装入炭の前処理設備の一例を示す工程フロー図。
【図２】本発明の一実施例に係る前処理設備を示す工程フロー図。
【図３】２銘柄の石炭についての微粉剥離率に対する水分含量の関係を表すグラフ。
【図４】従来の前処理設備を示す工程フロー図。
【図５】ある５銘柄の石炭を配合した場合における装入炭の水分含量と発塵量の関係を表すグラフ。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ  配合槽
２，２Ｈ1 ，２Ｈ2 ，２Ｈ3 ，２Ｈｎ  湿炭ホッパー
３，３ａ，３ｂ，３Ｋ1 ，３Ｋ2 ，３Ｋ3 ，３Ｋｎ  乾燥機
４  石炭塔
５  装炭車
６  コークス炉
【図１】
0004064558.tif 000003
【図２】
0004064558.tif 000004
【図３】
0004064558.tif 000005
【図４】
0004064558.tif 000006
【図５】
0004064558.tif 000007