(57)【要約】【課題】調湿炭を用いてコークスを製造する際に、コークスの生産性を低下させることなく、装入孔付着カーボンの成長を抑制できる、コークスの製造方法を提供すること。【解決手段】コークス原料である石炭を２で粉砕して３で乾燥し、水分含有量の低い小粒径の石炭とし、該小粒径の石炭に、粒径２０ｍｍ〜１００ｍｍの大粒径の石炭６を混合してコークス炉４に装入し、乾留することを特徴とするコークスの製造方法を用いる。大粒径の石炭が石炭粉を加圧成型した成型炭であること、大粒径の石炭の混合率がコークス炉に装入する石炭全体の３〜３０ｍａｓｓ％であることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス原料である石炭を粉砕して乾燥し、水分含有量の低い小粒径の石炭とし、該小粒径の石炭に、粒径２０ｍｍ〜１００ｍｍの大粒径の石炭を混合してコークス炉に装入し、乾留することを特徴とするコークスの製造方法。
【請求項２】
大粒径の石炭が石炭粉を加圧成型した成型炭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】
大粒径の石炭の混合率がコークス炉に装入する石炭全体の３〜３０ｍａｓｓ％であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコークスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉を用いて石炭を乾留して行なうコークスの製造方法に関し、特に石炭の水分を調整した調質炭を用いたコークスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉用に代表される各種コークスは、多数の銘柄の石炭を配合して粉砕した後、コークス炉に装入して製造される。装入された石炭は炉内で高温乾留されてコークスとなる。
【０００３】
コークス炉に装入する原料石炭は銘柄や保管状況により水分含有量のばらつきが大きく、安定した品質のコークスを製造するためには、水分含有量が所定の範囲に調整されていることが望ましい。原料石炭の水分含有量が所定範囲となるように石炭を乾燥する設備技術が知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。乾燥設備等を用いて水分含有量が調整された石炭は、調質炭と呼ばれている。
【０００４】
石炭を所定の水分含有量に乾燥する乾燥設備を用いることで、例えば水分が８〜１１質量％の石炭の水分含有量を、５〜８質量％に調整することが可能である。水分含有量は少ないほどコークス炉に装入した際の石炭の嵩密度が増加して、生産性が向上するが、発塵による環境汚染の問題があり、発塵の観点からは、あまり水分含有量を低下させることは望ましくない。
【特許文献１】特開２００１−２６２１５６号公報
【特許文献２】特開２００２−２６５９５５号公報
【特許文献３】特開平0９−３２８６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
調湿炭をコークス原料として使用する方法は、大規模な設備改造が必要であり、設備コストが高いという問題はあるが、調湿炭を用いることで、コークス炉に装入される石炭の嵩密度は向上し、これにより生産性も向上し、安定した品質のコークスを製造することができるので広く実施されている。しかし一方で、上記のように発塵の問題があり、湿潤状態の石炭に比較して微粉の石炭の浮遊量が多くなる。
【０００６】
特にコークス炉に調湿炭を装入する際に炉内で石炭の微粉が浮遊するため、装入孔付近にすす状のカーボンが付着する。装入孔付近で付着カーボンが成長すると、装入孔が次第に閉塞し、装入孔が詰まると他の装入孔からガスが噴き出す等、操業に支障をきたす恐れがある。
【０００７】
この付着カーボンを除去するためには、人力で付着カーボンをつつく、付着カーボンにエア吹き付けを行なう等の対策がとられるが、手間がかかり、またエアの吹き付けはレンガを急冷することになるのであまり望ましい方法ではないという問題がある。
【０００８】
したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、調湿炭を用いてコークスを製造する際に、コークスの生産性を低下させることなく、装入孔付着カーボンの成長を抑制できる、コークスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）コークス原料である石炭を粉砕して乾燥し、水分含有量の低い小粒径の石炭とし、該小粒径の石炭に、粒径２０ｍｍ〜１００ｍｍの大粒径の石炭を混合してコークス炉に装入し、乾留することを特徴とするコークスの製造方法。
（２）大粒径の石炭が石炭粉を加圧成型した成型炭であることを特徴とする（１）に記載のコークスの製造方法。
（３）大粒径の石炭の混合率がコークス炉に装入する石炭全体の３〜３０ｍａｓｓ％であることを特徴とする（１）または（２）に記載のコークスの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、調湿炭を用いてコークスを製造する際に、コークスの生産性を低下させることなく、装入孔付着カーボンの成長を抑制できる。これによりコークス炉の安定操業が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
コークス原料である石炭は、粉砕後に乾燥して、水分含有量の低い小粒径の石炭としてコークス炉に装入される。通常、粉砕後の粒径は上限を６ｍｍ程度、乾燥後の水分含有量は５〜８ｍａｓｓ％程度である。このような水分含有量の低い小粒径の石炭に、粒径５０ｍｍ程度の大粒径の石炭を混合してコークス炉に装入することで、石炭の水分含有量は低いまま、コークスの生産性を低下させること無く、装入孔付着カーボンの成長を抑制することが可能となる。原料石炭をコークス炉の装入孔から装入する際に、大粒径の石炭が装入孔付着カーボンに衝突し、その衝撃により付着カーボンが除去されるためであると考えられる。
【００１２】
粉砕した小粒径の石炭の粒径は、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。コークス炉装入の際のハンドリングや、製造されるコークスの強度等を考慮すると、３ｍｍ以下の粒径の石炭が７０〜９０ｍａｓｓ％程度となるように粉砕したものを用いれば良い。好ましくは、３ｍｍ以下の粒径の石炭が７０〜８０ｍａｓｓ％である。
【００１３】
乾燥後の小粒径の石炭の水分含有量は、１０ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。特に好ましくは５〜８ｍａｓｓ％である。５ｍａｓｓ％未満であると、発塵による環境への影響が大きく、８ｍａｓｓ％超えであると石炭をコークス炉に装入する際の嵩密度向上効果が充分でない。
【００１４】
大粒径の石炭としては、コークス炉原料として粉砕した石炭から篩い分けした粒径の大きい石炭等を用いることができる。成型炭は、石炭粉を加圧成型したものであり、コークス原料としても使用されるものであり、嵩密度が高く、高強度であるので、大粒径の石炭として特に好適に使用できる。
【００１５】
大粒径の石炭の粒径は、２０ｍｍ〜１００ｍｍとすることが好ましい。粒径２０ｍｍ未満であると、付着カーボンの除去効果が小さい。一方で、最大粒径が１００ｍｍを超えると設備的にコークス炉への装入が困難となる。粒径３０ｍｍ〜８０ｍｍとすることが特に好ましい。
【００１６】
大粒径の石炭の混合率は、コークス炉に装入する石炭全体の３〜３０ｍａｓｓ％とすることが好ましい。混合率が３ｍａｓｓ％未満であると、付着カーボンの除去効果が小さい。一方で、３０ｍａｓｓ％を超えて混合するとコークス強度が低下する場合や、成型炭を用いた場合はコークス炉に装入した石炭がコークス化する際の収縮が少なく、窯詰まりをおこす恐れがある。混合率は、５〜２０ｍａｓｓ％とすることが特に好ましい。
【００１７】
次に、図面を用いて本発明を説明する。図１は、コークス炉に装入する原料石炭のフロー図であり、本発明の一実施形態を示す説明図である。図２はコークス炉の断面の概略図であり、これも本発明の一実施形態を示す説明図である。
【００１８】
コークス製造に用いられる原料石炭は、輸入陸揚げされた後に、野外の所定場所に貯留され、コークス製造現場へ搬送され、前処理が行われる。この前処理工程で原料石炭の配合、粉砕、調湿が行われた後、ベルトコンベアなどの搬送装置を介してコークス炉へ導入され、乾留が行われる。粉砕後に配合が行なわれる場合もある。図１において、１は配合槽であり、各種銘柄の石炭が貯留され、定量切り出し装置（図示せず）により、所定の切り出し比率で切り出され、所定の比率で混合された後、粉砕機２で粉砕されて、調湿設備３内に装入され、調湿設備３内にて石炭の含有水分の量が所定の値になるように乾燥（調湿）され、コークス炉４に供給されるようになっている。５は石炭を搬送するベルトコンベアである。
【００１９】
調湿設備３は、石炭を加熱することができる設備であれば良く、石炭を攪拌しながら加熱できることが好ましい。例えば間接加熱方式で乾燥するロータリキルン型の乾燥機を用いることができる。調湿設備３は制御装置を有し、石炭の量や水分含有量に応じた乾燥状態の制御を行なうことが好ましい。
【００２０】
本発明では、上記の前処理工程において、調湿処理が行われた後の水分含有量の低い小粒径の石炭に、粒径２０ｍｍ〜１００ｍｍの大粒径の石炭６を混合してコークス炉４に装入する。本実施形態において、大粒径の石炭６は、ホッパー７等を用いてベルトコンベアで搬送中の小粒径の石炭上に落下させることで、小粒径の石炭と混合している。
【００２１】
図２において、小粒径の石炭と大粒径の石炭との混合物１０ａは、装炭車１１を介して装入孔１２からコークス炉４内に装入される。装入の際に、装入孔１２の周辺に付着した装入孔付着カーボン１３が除去される。コークス炉４内に装入された小粒径の石炭と大粒径の石炭との混合物１０ｂは、乾留されてコークスが製造される。
【実施例１】
【００２２】
石炭を粉砕して乾燥し、コークス炉に装入してコークスを製造する図１に示すものと同様の設備を用いて、コークスの製造を行った。
【００２３】
調湿炭として、粉砕後の粒度分布が３ｍｍ以下７０〜８０ｍａｓｓ％で、水分含有量が５〜８ｍａｓｓ％の石炭を用い、大粒径の石炭の混合を行わない通常のコークス製造の操業を行なったところ、１〜３ヶ月経過後に付着カーボンの形成により石炭をスムーズにコークス炉に装入することが困難となる装入孔が散見された。
【００２４】
そこで、大粒径の石炭として、石炭粉を加圧成型して製造した４６ｍｍ×４６ｍｍ×３８ｍｍの豆炭型の成型炭を使用し、これを上記の調湿炭に、石炭全体の１５ｍａｓｓ％の割合で混合してコークス炉に装入し、コークスの製造を行った。
【００２５】
その後、装入孔付近に付着したカーボンは徐々に減少し、コークスの製造をトラブルの発生無く継続して行なうことができた。コークスの生産性は低下することが無く、製造されたコークスの品質は従来よりもやや強度の高いものであった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態を示す説明図（コークス炉装入石炭のフロー図）。
【図２】本発明の一実施形態を示す説明図（コークス炉の断面の概略図）。
【符号の説明】
【００２７】
１    配合槽
２    粉砕機
３    調湿設備
４    コークス炉
５    ベルトコンベア
６    大粒径の石炭
７    ホッパー
１０（１０ａ、１０ｂ）    小粒径の石炭と大粒径の石炭との混合物
１１    装炭車
１２    装入孔
１３    装入孔付着カーボン
【図１】
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【図２】
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