JPH0637625B2 - 石炭・水スラリの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、石炭・水スラリの製造方法に関し、詳しく
は、石炭に水を加えスラリ状微粉炭に加工するための水
分比率の調整方法に関するものである。

発明の背景 近年、石炭の輸送及び貯蔵等の取扱いが容易で、燃焼さ
せる場合にも重油と同様に使用出来ることから、微粉炭
に少量の水と微量の添加剤（分散剤，安定剤，消泡剤
等）を混合してスラリ状とした石炭・水混合燃料（石炭
・水スラリ）の利用が試みられている。

上記石炭・水混合燃料では、微粉炭は湿量基準による重
量比率で６５〜８０％程度の高濃度が必要とされ、更
に、長期間に亘って流動性，安定性等の面で良好なスラ
リ特性を維持するために、所定の微粉炭の粒度構成が必
要とされる。

即ち、微粉炭は粒度的に広い範囲に分布することが必要
で、しかも単に大きな粒径から微小な粒径のものまで存
在するだけでなく、充填密度を高くするために、使用す
る石炭の品種にもよるが例えば３μｍ未満の超微粉炭を
３〜１５％と極めて多く必要とする。

このような条件に沿う石炭・水スラリの製造方法には、
従来、大別して高濃度湿式粉砕方式と低濃度湿式粉砕方
式とが知られている。

上記高濃度湿式粉砕方式は、粉砕機に石炭，添加剤及び
製品スラリに必要な量の水を予め供給して粉砕し、この
粉砕機から直接製品スラリを排出するもので、機器の構
成が簡素化され、又、後述の低濃度湿式粉砕方式のよう
に脱水及び混合工程を必要としないという利点がある
が、単位石炭重量当たりの粉砕所要動力が大きく、ま
た、粉砕機から直接高濃度の製品スラリが得られること
から、この製品スラリの分級が不可能となり、従って、
製品スラリ中の微粉炭の粒度分布構成を調整しにくいと
いう欠点がある。

一方、前記低濃度湿式粉砕方式では、第４図に示す如
く、粉砕機１に供給された石炭２が、該粉砕機１に別途
供給される製品スラリに必要とされる量よりも多い量の
水４を使用して粉砕され、低濃度スラリ３となる。尚、
この場合の石炭濃度はおよそ３０％とされている。

粉砕機１から排出された上記低濃度スラリ３は、通常、
分級を行うため更に水５を加えられた後、液体サイクロ
ン等の湿式分級機６に供給され、粗粉炭を含む低濃度ス
ラリ７と微粉炭を含む低濃度スラリ８とに分級される。

上記粗粉炭を含む低濃度スラリ７は前記粉砕機１に戻さ
れて再粉砕され、他方、微粉炭を含む低濃度スラリ８は
脱水機９で脱水されケーキ状になった後、水分調整用の
水１１及び添加剤１２と共に混練機１０で混練され、所
定水分を有する高濃度スラリ１３となる。

更に、上記高濃度スラリ１３は撹拌機１４に供給され撹
拌後、所定の流動性及び濃度を有する石炭・水スラリ１
５として図示せぬ貯蔵工程等へ移送される。

尚、脱水機９で上記低濃度スラリ８から分離された排水
１６は、粉砕機１に循環されて再利用が図られる。

上記した低濃度湿式粉砕方式によれば、粉砕機１での所
要動力は比較的少なくて済み、また、粉砕機１から排出
される低濃度スラリ３は必要に応じて加水後分級され、
該低濃度スラリ３に含まれる粗粉炭を再粉砕することが
できるため、製品スラリ１５中の微粉炭の粒度分布構成
の調整が容易となり、更に、必要に応じて脱灰工程を組
むことができる等の利点を有する。

ところが、上記脱水機９としては、一般に真空式或いは
プレス式のフィルタ等が使用されるため、脱水機のケー
キの水分を一定値に調整することができない。従って、
脱水機９では、製品スラリ１５に含まれる水分よりも低
い水準まで水分を低下させておき、後続工程の混練機１
０において再び少量の水１１を供給して水分を所定水準
に調整する必要がある。

特に製品スラリ１５は前述の如く、６５〜８０％程度の
高濃度，即ち、２０〜３５％程度の低水分にする必要が
あり、脱水機９にて更に低い水準まで水分を低下させる
ためには、多くの動力が必要とされる。

そして、その後再び調整水１１を加えて混練，撹拌する
段階でも更に動力を消費するため、粉砕機自体での所要
動力は前記高濃度粉砕方式に比べて遥かに少ないが、石
炭・水スラリ製造システム全体の所要動力としては、高
濃度粉砕方式と殆ど変わらないものとなる。

更に、設備費的にも脱水，混練，撹拌工程に関して多額
の費用が必要とされる。

そこで、第５図に示すように、粉砕機１から排出される
低濃度スラリ３に乾燥した微粉炭１７を混入することに
おり、脱水，混練工程を省略することが提案されてい
る。

即ち、石炭２と水４とが供給された粉砕機１で、第４図
に示した前記低濃度湿式粉砕方式の場合と同様低濃度ス
ラリ３が製造され、他方、石炭２のみが供給された別の
粉砕機１８ではいわゆる乾式粉砕方式により乾燥状態の
微粉炭１７が製造される。

その後、上記低濃度スラリ３及び微粉炭１７は添加剤１
２と共に撹拌機１４で混合，撹拌され、所定の流動性及
び濃度を有する石炭・水の製品スラリ１５が製造され
る。

しかし、上記低濃度スラリ３には多量の乾燥した微粉炭
１７が必要とされ、例えば、石炭濃度３０％の低濃度ス
ラリ３を使用して同じく石炭濃度７０％の高濃度の製品
スラリ１５を製造する場合には、低濃度スラリ３中の石
炭量の約4.5倍の微粉炭１７を必要とし、その結果、全
体の石炭量の８０％以上を乾燥状態で供給する必要があ
る。

ところが、石炭を乾燥状態の微粉炭に粉砕する乾式粉砕
方式は前記湿式粉砕方式に比較して、単位石炭重量当り
の粉砕所要動力が大きく、全体の所要動力としては、前
記したように両粉砕方式で殆ど変わらないものとなる。

発明の目的 本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであり、石
炭・水スラリの製造に要する全体の動力消費量の低減を
図ることの可能な石炭・水スラリの製造方法の提供を目
的とするものである。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、その要旨とするところが、石炭に水を加え、所定
水分比率のスラリ状の微粉炭に加工するための石炭・水
スラリの製造方法において、水と共に粉砕され、低濃度
のスラリ状になった微粉炭を部分脱水することにより製
品スラリよりも水分の多い状態となし、これに製品スラ
リよりも水分の少ない微粉炭を混合することにより所定
濃度の石炭・水スラリを製造する点に係る石炭・水スラ
リの製造方法である。

発明の目的 水と共に石炭を粉砕することにより単位石炭重量当りの
粉砕所要動力を低く押さえつつ低濃度のスラリ状になっ
た微粉炭を製造し、更に、この低濃度のスラリ状になっ
た微粉炭を部分脱水することにより、製品スラリよりも
水分の多い微粉炭とする。

そして、この微粉炭と、別途石炭を粉砕して得られる製
品スラリよりも水分の少ない少量の微粉炭とを混合する
ことにより所定濃度の石炭・水スラリを製造する。

実施例 以下添付図面を参照して、本発明を具体化した実施例に
つき説明し、本発明の理解に供する。

尚、以下の実施例は、本発明を具体化した一例であっ
て、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。

ここに第１図は本発明の一実施例に係る石炭・水スラリ
の製造方法を実施することのできる製造装置の系統図、
第２図，第３図はそれぞれ本発明の他の実施例に係る石
炭・水スラリの製造方法を実施することのできる製造装
置の系統図である。

また、第４図及び第５図に示した製造装置に基づき説明
した前記従来の石炭・水スラリの製造方法と共通する要
素には同一の符号を使用して説明する。

この実施例に係る石炭・水スラリの製造方法では、第１
図に示す如く、石炭２の大部分は、前記従来の低濃度湿
式粉砕方式（第４図参照）の場合同様、粉砕機１で、該
粉砕機１に別途供給される製品スラリに必要とされる量
よりも多い量の水４を使用して粉砕され、低濃度スラリ
３となる。尚、この場合の石炭濃度をおよそ３０％に調
整することにより、上記粉砕機１での単位石炭重量当り
の粉砕所要動力が最小になる。

粉砕機１から排出された上記低濃度スラリ３は、通常、
分級を行うため更に水５を加えられた後湿式分級機６に
供給され、粗粉炭を含む低濃度スラリ７と微粉炭を含む
低濃度スラリ（低濃度のスラリ状になった微粉炭）８と
に分級される。

上記粗粉炭を含む低濃度スラリ７は前記粉砕機１に戻さ
れて再粉砕され、他方、微粉炭を含む低濃度スラリ８は
脱水機９で部分脱水され、製品スラリよりも水分の多い
ケーキ状またはスラリ状の微粉炭２０となる。尚、この
場合、微粉炭２０における水分比率は後述の製品スラリ
１５における水分比率よりも若干高い水準までに留めら
れ、例えば３５％前後とされる。脱水後の上記水分比率
が３０〜４０％までの上記脱水機９での脱水仕事は、微
粉炭の粒度分布や吸水性にもよるが比較的容易であるた
め、脱水機を小型にすることができ、また、脱水のため
の所要動力も少なくて済む。

他方、前記石炭２の一部分は、閉回路による乾式粉砕方
式により粉砕機１８で粉砕され、空気式分級機２１に供
給される。

空気式分級機２１で分級された粗粉炭２３は上記粉砕機
１８に戻されて再粉砕され、他方、微粉炭は製品スラリ
１５よりも水分の少ない微粉炭２２として貯蔵ビン２４
に貯えられる。

前記脱水機９からの微粉炭２０と、上記貯蔵ビン２４か
ら定量切出しされる微粉炭２２とは所定比率で配合さ
れ、更に添加剤１２を加えて混練機１０及び／又は撹拌
機１４にて充分に混合・撹拌することにより、所定濃度
の石炭・水スラリ１５が製造される。

この際、脱水機９からの微粉炭２０は、上記した如く製
品スラリ１５における水分比率よりも若干高い水準の水
分までに脱水されているので、所定濃度に調整するため
に必要とされる実質的に乾燥状態にある微粉炭２２の量
は、上記微粉炭２０に比べて僅かな量で済む。

例えば、水分３５％のケーキ状微粉炭２０を使用して濃
度７０％の製品スラリ１５を製造する場合には、上記ケ
ーキ状微粉炭２０中の微粉炭量の約１／４の量の乾燥状
微粉炭２２があれば良く、製品スラリ１５中の全石炭量
の約１／５を実質的に乾燥状態で混合すれば良いことに
なる。

従って、粉砕動力を多く必要とする乾式粉砕方式により
粉砕を必要とする石炭２の量は僅かであり、粉砕所要動
力の増加を最少限に抑えることができると共に、このよ
うな乾燥状態にある微粉炭２２の取扱い量が少ないこと
は安全面からも好ましい。

但し、部分脱水後の上記微粉炭２０の水分比率が４０％
を超える場合には、必要とされる乾燥状態にある微粉炭
２２の量が急激に増加するため、微粉炭２０の水分比率
はこれ以下に留めるべきである。

また、上記乾燥状態にある微粉炭２２の粒度を微粉炭２
０の粒度より細かい超微粉とすることにより、製品スラ
リ１５中の微粉炭の粒度構成を容易に調整することも可
能となる。

上記した如く本発明の一実施例に係る石炭・水スラリの
製造方法においては、大部分の石炭を低濃度湿式粉砕方
式にて粉砕し、乾式粉砕方式により粉砕する必要のある
石炭量を最少限に留め、且つ脱水機での仕事を比較的脱
水の容易な範囲に留めているため、製品スラリを製造す
るために必要とされる動力消費量を最少限に抑えること
ができる。

また、乾式粉砕方式により粉砕する必要のある石炭量
は、製品スラリを構成する超微粉炭を製造するのに適し
た量であり、第１図示の如く、分級機２１を組み込み、
閉回路方式とすることは、工業的規模で超微粉炭を製造
するのに適した装置であるということができる。

第２図に本発明による第２の実施例を示し、上記した第
１の実施例との相違点のみ以下に説明する。

この場合、製品スラリ１５を構成する超微粉炭を低濃度
湿式粉砕方式により製造するため、２基の湿式粉砕機
１，２５及び湿式分級機６，２７が配置され、超微粉炭
を含む低濃度スラリ２６を製造する粉砕機２５には、粉
砕機１に付属する湿式分級機６で分級された粗粉炭を含
む低濃度スラリ７の一部が供給されるようになってい
る。そして、前記した微粉炭を含む低濃度スラリ８及び
超微粉炭を含む低濃度スラリ２６は共通の脱水機９に供
給され、予備混合された状態で部分脱水され、ケーキ状
の微粉炭２０となる。

他方、石炭２の一部は、乾式粉砕方式により粉砕機１８
で粉砕され、通常粒度の微粉炭２２となる。このため、
本乾式粉砕は図示のような開回路粉砕方式で行うことも
できる。

上記微粉炭２０，２２は、添加剤１２と共に混練機１０
で混練された後、所定濃度のスラリ状で仕上粉砕機２８
に供給され、該仕上粉砕機２８にて最終的な粒度調整と
充分な撹拌とがおこなわれることにより製品スラリ１５
となる。

更に、第３図に本発明による第３の実施例を示し、前記
した第１，第２の実施例との相違点のみ以下に説明す
る。

石炭２の大部分を粉砕するための湿式粉砕機１の出口に
は、分級装置として機械式の篩３０が配置されている。
該篩３０で分級された微粉炭を含む低濃度スラリ８と超
微粉炭を含む前記低濃度スラリ２６とが撹拌機２９に供
給され、充分な予備混合を受けた後、脱水機９で部分脱
水される。

このような予備混合は、以後の混練機１０及び撹拌機１
４での混合を容易とする。

尚、以上の説明において、製品スラリ１５よりも水分比
率の高い微粉炭２０と混合すべき微粉炭２２は、必ずし
も乾燥状態にある必要はなく、例えば、乾燥微粉炭に若
干の水分と添加剤とを加えて加湿するなど、製品スラリ
１５よりも水分比率の少ない微粉炭であれば良い。

しかし、乾式粉砕方式により粉砕された実質的に乾燥状
態にある微粉炭を上記微粉炭２２として使用する場合に
は、その所要量が最少で済むため最も好ましい。

尚、粉砕機，分級機，脱水機及び混練機等の種類や構
造、添加剤の種類や添加位置、脱灰工程の有無等につい
ては何ら制限されるものではなく、製造工程中の適所に
貯蔵槽を設けることも可能である。

また、原料である石炭の一部にコークス類を使用するこ
とも可能である。

発明の効果 本発明は、上記したように、石炭に水を加え、所定水分
比率のスラリ状微粉炭に加工するための石炭・水スラリ
の製造方法において、水と共に粉砕され、低濃度のスラ
リ状になった微粉炭を部分脱水することにより製品スラ
リよりも水分の多い状態となし、これに製品スラリより
も水分の少ない微粉炭を混合することにより所定濃度の
石炭・水の製品スラリを製造することを特徴とする石炭
・水スラリの製造方法であるから、単位石炭重量当りの
粉砕所要動力が最少となる低濃度湿式粉砕方式により粉
砕する石炭量をできるだけ多くし、粉砕所要動力が比較
的多い乾式粉砕方式により粉砕される石炭量を必要最少
限に留めつつ、該乾式粉砕方式により粉砕した微粉炭を
有効に利用して脱水機での過度の仕事を防止することが
できる。

従って、石炭・水スラリの製造に要する全体の動力消費
量の低減を図ることが可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る石炭・水スラリの製造
方法を実施することのできる製造装置の系統図、第２
図，第３図はそれぞれ本発明の他の実施例に係る石炭・
水スラリの製造方法を実施することのできる製造装置の
系統図、第４図，第５図はそれぞれ従来の石炭・水スラ
リの製造方法を実施することのできる製造装置の系統図
である。 （符号の説明） １，２５……粉砕機、２……石炭 ３，７，８，２６……低濃度スラリ ４……水 ６，２７……湿式分級機、９……脱水機 １０……混練機、１１……調整水 １２……添加剤、１４，２９……撹拌機 １５……製品スラリ、１８……粉砕機 ２０，２２……微粉炭 ２１……空気式分級機 ２４……貯蔵ビン、２８……仕上粉砕機 ３０……篩。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】石炭に水を加え、所定水分比率のスラリ状
   微粉炭に加工するための石炭・水スラリの製造方法にお
   いて、水と共に粉砕され、低濃度のスラリ状になった微
   粉炭を部分脱水することにより製品スラリよりも水分の
   多い状態となし、これに製品スラリよりも水分の少ない
   微粉炭を混合することにより所定濃度の石炭・水スラリ
   を製造することを特徴とする石炭・水スラリの製造方
   法。
2. 【請求項２】上記部分脱水後の微粉炭の水分比率を３０
   〜４０％とした特許請求の範囲第１項記載の石炭・水ス
   ラリの製造方法。
3. 【請求項３】上記製品スラリよりも水分の少ない微粉炭
   が乾燥されてなる特許請求の範囲第１項若しくは第２項
   記載の石炭・水スラリの製造方法。
4. 【請求項４】上記製品スラリよりも水分の少ない微粉炭
   の粒度が上記部分脱水された微粉炭の粒度より細かい特
   許請求の範囲第１項，第２項若しくは第３項のいずれか
   に記載の石炭・水スラリの製造方法。