(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室炉式コークス炉に原料炭を装入してコークスを製造するにあたり、コークス炉装入までのハンドリング時に発塵する微粉の発生割合を表わす、下記の定義に係るＩ型強度との関連において、粘結炭の使用比率を40％以上とし、その粘結炭を含む原料炭を予め流動層にて乾燥分級し、次いで、分級後の粗粉炭と微粉炭を300〜400℃の温度に予熱し、その後、前記微粉炭をロール型塊成機にてロール圧力３t／cm以上で塊成化して、容積34cc以下、嵩密度1.12g/cm3以上の塊成炭としたのち、予熱した前記粗粉炭と混合することにより、Ｉ型強度が70以上の原料炭にすることを特徴とするコークス用原料炭の前処理方法。
記：Ｉ型強度とは、塊成炭成品200gを長さ700mm、直径130.8mmの円筒にいれ、60回転させた後の、1mm以上の粉の重量割合である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冶金用コークスとくに高炉用コークスの製造に用いる原料炭の前処理方法に関し、とりわけ、コークス用原料炭を室炉式コークス炉に装入するための前処理方法にかかわるものである。
【０００２】
【従来の技術】
冶金用コークスとくに高炉用コークスを製造する最近の技術では、乾留時間の短縮、あるいは高価な粘結炭の使用比率低減を目的として、コークス炉装入炭を予め乾燥して調湿したのちコークス炉内に装入する方法が採用されている。例えば、調湿炭装入プロセスと呼ばれている方法では、原料炭の水分は６％程度に調整されており、また予熱炭装入プロセスと呼ばれている方法では、水分が０％になるまで予熱乾燥されている。
【０００３】
このように装入炭の水分を低減させる方法では、乾留時間の短縮による生産性の向上が可能となり、しかも、コークス炉内での原料炭の装入密度が増加することによるコークス強度の向上が見込めるため、一定のコークス強度を維持した状態ならば非微粘結炭の使用比率を上げられるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、このように装入炭が予め乾燥されると、この装入炭は、もともと水分にて凝集していた微粉が塊状体から分離するため、その微粉がコークス炉内に装入されるときに発塵する。このため、調湿炭装入プロセスでは、水分量の下限値を６％に制限している。一方、予熱炭装入プロセスでは、ダブルメインからの吸引などによって対応しているものの、副産物への発塵炭の混入、あるいは炉上部や上昇管等へのカーボン付着などの弊害があった。
【０００５】
そこで、特開平９−48977 号公報等では、予熱炭装入プロセスに関し、原料炭を予熱乾燥した後に微粉炭と粗粒炭とに分級し、その微粉炭を熱間で塊成化してから、その塊成炭を予熱した前記粗粒炭と混合してコークス炉に装入する方法が提案されている。
しかしながら、この提案にかかる方法では、高温での微粉炭の塊成化条件は生産性や塊成炭の品質によって決定されるため、その条件が適正でないと微粉炭の発塵を防止できない場合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、コークス用原料炭を発塵させることなく室炉式コークス炉内に装入するための前処理方法を提案することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を有利に実現できる技術として、本発明は、室炉式コークス炉に原料炭を装入してコークスを製造するにあたり、コークス炉装入までのハンドリング時に発塵する微粉の発生割合を表わす、下記の定義に係るＩ型強度との関連において、粘結炭の使用比率を40％以上とし、その粘結炭を含む原料炭を予め流動層にて乾燥分級し、次いで、分級後の粗粉炭と微粉炭を300〜400℃の温度に予熱し、その後、前記微粉炭をロール型塊成機にてロール圧力３t／cm以上で塊成化して、容積34cc以下、嵩密度1.12g/cm3以上の塊成炭としたのち、予熱した前記粗粉炭と混合することにより、Ｉ型強度が70以上の原料炭にすることを特徴とするコークス用原料炭の前処理方法。
記：Ｉ型強度とは、塊成炭成品200gを長さ700mm、直径130.8mmの円筒にいれ、60回転させた後の、1mm以上の粉の重量割合である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるコークス用原料炭の前処理方法では、必要な塊成炭強度を得るために、乾燥分級後の微粉炭中にも粘結炭が混入されていることが必要であり、それ故に粘結炭を40％以上含む原料炭を使用する（図２参照）。
【０００９】
この原料炭の乾燥は、効率面から、乾燥と同時に微粉炭を分級できる流動層型の乾燥機を用いて行われる。特に本発明では、塊成炭の強度を高くするために、乾燥分級後の原料炭を 300℃以上 400℃以下に予熱する。この理由は、原料炭の予熱温度を高くすればするほどその塊成炭の強度は高くなるが、 400℃を超えると石炭の粘着性が現れ輪送過程で閉塞等のトラブルが生じる。一方 300℃未満では必要とする塊成炭の強度が得られないからである（図３参照）。
【００１０】
本発明における微粉炭の塊成化では、生産性を考慮して、ロール型の塊成機を使用する。
このロール型塊成機を用いて塊成した塊成炭の形状は、とくに限定するものではなく、例えば、ピーロー型やマセック型、アーモンド型などとすることができる。このような形状の塊成炭は、少なくとも嵩密度を1.12ｇ／cm3 以上として、図４に示すように、Ｉ型強度を確保する必要がある。なお、塊成炭の容積が大きくなると、塊成炭の厚みが大きくなって塊成時のロール圧力が塊成炭の内部にまで伝わりにくくなるため嵩密度が低下し、その強度が低下する。それ故に、本発明では、塊成炭の容積を34cc以下とすることが望ましい（図６参照）。
また、塊成時のロール圧力は、高いほど塊成炭強度が向上するが、塊成炭の嵩密度を1.12ｇ／cm3 以上に維持するために３ｔ／cm以上とした（図５参照）。なお、本発明におけるロール圧力とは、ロール軸方向での幅当りの線圧を意味する。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を図１に基づいて説明する。この図１は、コークスを製造する代表的なフローを示す図である。
この図において、室炉式コークス炉に原料炭を装入してコークスを製造するにあたり、まず、粘結炭を所定の割合で含む原料炭が、熱風を用いた流動床型の乾燥機に装入される。このとき、微粉炭は、熱風とともに排出されてバグフィルター等で補集され、粗粉炭と分級される。次いで、分級された粗粉炭と微粉炭は、それぞれ熱風を用いた気流搬送型予熱機に装入されて所定の温度に予熱される。その後、微粉炭は、所定の圧力に調整したロール型の熱間塊成機に装入されて所定の容積を有する塊成炭となり、予熱された粗粉炭と混炭機で混合されてからコークス炉に装入される。
【００１２】
このようにしてコークスを製造するに当たり、所定の条件にて調製した塊成炭について、コークス炉装入までのハンドリング時に発塵に寄与する微粉の発生度合いを表わす指標として、Ｉ型強度を測定した。その結果を図２〜図６に示す。なお、このＩ型強度は、塊成炭成品 200ｇを長さ 700mm, 直径130.8mm の円筒にいれ、60回転後の１mm以上の粉の重量割合で評価した。ここで、従来の知見による発塵の許容値は、このＩ型強度で70程度である。
【００１３】
図２は、原料炭中に含まれる粘結炭の割合を変化させて調製した塊成炭について、その粘結炭使用比率とＩ型強度の関係を示すグラフである。このとき、原料炭の予熱温度は 300℃、ロール圧力は３ｔ／cmとして塊成炭の嵩密度を1.12ｇ／cm3 とした。
この図から明らかなように、粘結炭使用比率は、40％以上でＩ型強度の許容値を満足し得ることがわかる。
【００１４】
図３は、原料炭の予熱温度を変化させて調製した塊成炭について、その予熱温度とＩ型強度の関係を示すグラフである。このとき、粘結炭使用比率は40％、ロール圧力は３ｔ／cmとして塊成炭の嵩密度を1.12ｇ／cm3 とした。
この図から明らかなように、熱間塊成時の原料炭の予熱温度は、 300℃以上でＩ型強度の許容値を満足し得ることがわかる。
【００１５】
図４は、嵩密度を変化させて調製した塊成炭について、その塊成炭の嵩密度とＩ型強度の関係を示すグラフである。このとき、粘結炭使用比率は40％、原料炭の予熱温度は300 ℃、ロール圧力は３ｔ／cmとした。
この図から明らかなように、塊成炭の嵩密度は、1.12ｇ／cm3 以上でＩ型強度の許容値を満足し得ることがわかる。
【００１６】
図５は、ロール圧力を変化させて調製した塊成炭について、そのロール圧力とＩ型強度の関係を示すグラフである。このとき、粘結炭使用比率は40％、原料炭の予熱温度は300 ℃、塊成炭の嵩密度は1.12ｇ／cm3 とした。
この図から明らかなように、ロール圧力は、３ｔ／cm以上でＩ型強度の許容値を満足し得ることがわかる。
【００１７】
図６は、塊成炭容積を変化させて調製した塊成炭について、その塊成炭容積とＩ型強度の関係を示すグラフである。このとき、粘結炭使用比率は40％、原料炭の予熱温度は300 ℃、ロール圧力は３ｔ／cmとして塊成炭の嵩密度を1.12ｇ／cm3 とした。
この図から明らかなように、塊成炭容積は、34cc以下でＩ型強度の許容値を満足し得ることがわかる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の前処理方法によれば、発塵に寄与する微粉の発生度合いが極めて少ない塊成炭を調製することができ、その結果、乾燥した予熱炭を発塵させることなくコークス炉内に装入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コークスを製造する代表的なフローを示す図である。
【図２】原料炭中に含まれる粘結炭の使用比率とＩ型強度の関係を示すグラフである。
【図３】原料炭の予熱温度とＩ型強度の関係を示すグラフである。
【図４】塊成炭の嵩密度とＩ型強度の関係を示すグラフである。
【図５】ロール型塊成機のロール圧力とＩ型強度の関係を示すグラフである。
【図６】塊成炭容積とＩ型強度の関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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