JPH03273091A - コークス用配合炭の収縮性の予測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、室炉式コークス炉におけるコークス押出時の
コークスの収縮状況、すなわち配合炭の収縮性を予測す
る方法に関するものである。

〈従来の技術〉 一般に室炉式のコークス炉では、炭化室に装入された配
合炭を隣接する燃焼室よりの間接加熱で乾留し、配合炭
が再固化後収縮し、炭化室壁面とコークス間に適当なり
リアランスが住した段階で、押出機を用いてコークス炉
よりコークスを排出している。この押出時に、炭化室壁
面とコークス間のクリアランスが不足すると押詰りか発
生し、押出ができず操業に支障をきたすばかりでなく、
最悪の場合炭化室壁面に損傷を与える。

この押詰りは、炭化室壁面のカーボン付着にも起因する
が、根本的には、配合炭性状や乾留条件によるところが
大きい。すなわち、一般に所定のコークス品位を得るた
め十数銘柄の単味炭をブレンドし配合炭としているが、
配合炭中の非微粘炭の割合や、装入時の嵩密度、乾留時
間によりコークスの収縮率は大きく変化する。

しかしながら、従来の技術では炭化室壁とコークス間の
クリアランスに関し、特開昭５８−２１０９９１号公報
、特開昭５９−５３５８７号公報に開示されているよう
なカーボン付着度の検出方法に関する技術しかなく、配
合炭性状に関する知見は、皆無に等しく、わずかに特公
昭６３−４１４２３号公報などのコークス強度推定に関
する技術中に一般論として、コークスの収縮に関する記
述があるのみであった。

前述のカーボン付着度検出方法に関する技術でも、ある
程度、炭化室壁とコークス間のクリアランスを確保し押
詰りを防止することが可能であるが、コストダウンの観
点から配合炭の非微粘炭の配合割合を増加したり、配合
炭水分を低減し装入高密度を向上させるコークス操業時
には対応できなくなっている。

また一方、配合炭性状に起因するコークスの収縮に関す
る知見は揮発分の多い石炭はど収縮性が大きいという知
見のみで、操業条件を考慮していない一船論のため、操
業には使いにくい欠点があった。

〈発明が解決しようとするｍｓ＞ 本発明は、室炉式コークス炉の現実の操業条件に即した
精度のよいコークス用配合炭の収縮性の予測方法を提供
し、これにより押詰りを防止することを目的とするもの
である。

＜！ＩＩ！＋を解決するための手段〉 本発明は、室炉式コークス炉を用いてコークスを製造す
るに際し、配合炭の乾留再固化後の収縮性を、配合炭の
石炭化度パラメータ、再固化後の経過時間及び装入時の
配合炭嵩密度とから予測することを特徴とするコークス
用配合炭の収縮性の予測方法である。

〈作用〉 本発明は、コークス乾留中の再固化後の収縮過程を、実
測データに基づき配合炭性状と乾留時間及び装入高密度
との関係で整理することによりなされたものである。

第１図は、石炭の水分、灰分を除いた重量に対する揮発
分の重量パーセント（以下ＶＭｄａｆと表す）と収縮率
との関係を示した１例である。このように石炭の収縮率
は、石炭の揮発分が増すと増加する傾向がある。しかし
、一方策２図に示したように、−Ｓに揮発分が増加する
と吸熱反応である揮発分の熱分解のため、一定加熱温度
下では、乾留時間が長くなる。また、第３図に示したよ
うに装入高密度が大きくなると乾留中のガス膨張圧が高
くなり、−ｇに石炭の収縮率は小さくなる。以上のよう
に配合炭の収縮量、つまり炭化室壁とコークス間のクリ
アランスは、配合炭のＶＭｄａｆと乾留時間、装入嵩密
度により支配されており、これらの因子間の関係を求め
れば予測できる。

本発明者らは、配合炭のＶＭｄａｆと乾留時間との関係
を実測し、再固化後の収縮率（ｙ）が、再同化後の経過
時間＜１＞に比例し、その変化率（ａｌ）が第４図のよ
うにＶＭ＋ｊａｆに比例するという知見を得た。

すなわち、 ）’　”’　ａ　＋・ｔ＋ｂ　　　−・・・−・−・・
−・−・・・−・−（Ｉ）ａ　＋　＝　ｆ　（ＶＭｄａ
ｆ）　　　−−−−−−−−−−−−（２まただしｂは
定数である。

また第３図のように嵩密度（ｄ）のコークス収縮率（ｙ
）に対する影響は、 Ｙ　−ａ　ｔ−ｄ　＋　ａ　２　　・−・−・・−・−
・−・・−・・・−・−・・・−・・・−（３）という
式で近似でき、ａ２は、ＶＭｄａｆの関数として整理で
きる。

ａｓ−ｇ（ＶＭｄａｆ）−・・−−−−・−−−−−−
−−（４）したがって、上記ｍ〜（４）の関係式をあら
かじめ、実がまたは可動壁式の試験炉で求めておけば、
コークスの収縮率、従って炭化室壁とコークス間のクリ
アランスを予測することができる。

具体的には、（１１〜（４）弐を組み合せて表現したも
の、例えば ｙ−（（β、　ＶＭｄａ　ｆ＋β２）（Ｌ十β３）＋β
、）＋（β、・ｄ＋θ、ＶＭｄａｆ＋β？）　　−・−
−−（５１などと置けば良い。しかる後に、この収縮率
の推定式に含まれるβｊの個数の回数だけの実験をν１
ｄａｆ、　ｄ　、　　ｔを変えて行えば、各定数項を求
めることができ、この定数値を用いれば、以後は収縮率
の推定が可能となる。

なお石炭の収縮性を表わすパラメータとしてＶＭｄａｒ
を用いたが、−ａにＶＭｄａｆは、石炭化度のパラメー
タであり、石炭のビトリニットの平均最高反射率１元素
分析によって求めたＣ（％）等の石炭化度のパラメータ
を用いてもよい。

〈実施例〉 可動壁方式の４００ｋｇ試験炉を用いて、配合炭のＶＭ
ｄａｆと嵩密度を変化させ、前述の（５）式の各定数値
を求め、 ）”−（（０，００９０１１Ｈｄａｆ　＋０．０５）　
（む−１０）−３，５１＋　　（０，０１０ｄ　＋０．
１６ＶＭｄａｆ＋４．ＯＬ−−−−（６）を得た。この
式より求めたコークスの予測収縮率と実炉での実測値と
を比較したところ、第５図に示すように良好な一敗を見
た。

〈発明の効果〉 以上述べた如く、本発明により、配合炭の再固化後の収
縮性を配合炭の石炭化度パラメータと再固化後の経過時
間及び装入嵩密度を用いて推定できるようになった。そ
のため配合炭性状による押詰りを防止でき、炭化室壁面
の損傷や住産滅を未然に回避できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は石炭の揮発分と収縮率との関係を示すグラフ、
第２図は石炭の揮発分と乾留時間との関係を示すグラフ
、第３図は石炭の揮発分をパラメータとした装入嵩密度
と収縮率との関係を示すグラフ、第４図は石炭の揮発分
と時間当りの収縮率の変化率との関係を示すグラフ、第
５図は実炉の収縮率の推定値と実測値の対応を示すグラ
フであ第 図 第 図 Ｍｄａｆ （絢ｔ％） 第４１！Ｉ （ｋｇ／ｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室炉式コークス炉を用いてコークスを製造するに際し、
   配合炭の乾留再固化後の収縮性を、配合炭の石炭化度パ
   ラメータ、再固化後の経過時間及び装入時の配合炭嵩密
   度とから予測することを特徴とするコークス用配合炭の
   収縮性の予測方法。