JPH09256016A - 微粉炭搬送性向上剤 - Google Patents
微粉炭搬送性向上剤Info
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- JPH09256016A JPH09256016A JP6851496A JP6851496A JPH09256016A JP H09256016 A JPH09256016 A JP H09256016A JP 6851496 A JP6851496 A JP 6851496A JP 6851496 A JP6851496 A JP 6851496A JP H09256016 A JPH09256016 A JP H09256016A
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- pulverized coal
- coal
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- furnace
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微粉炭の搬送性を向上させ、冶金炉或いは燃
焼炉用の吹き込み燃料としての使用を可能とする。ま
た、ホッパー内での棚吊り・吹き抜け、配管閉塞を防止
できる微粉炭を提供する。 【解決手段】 炭素数が10以下のアルコール及び炭素
数が10以下のアミンの1種又は2種以上から選ばれる
化合物を、原炭の平均HGIが30以上で、且つ冶金炉や
燃焼炉の吹き込み口において乾燥している微粉炭に添着
する。
焼炉用の吹き込み燃料としての使用を可能とする。ま
た、ホッパー内での棚吊り・吹き抜け、配管閉塞を防止
できる微粉炭を提供する。 【解決手段】 炭素数が10以下のアルコール及び炭素
数が10以下のアミンの1種又は2種以上から選ばれる
化合物を、原炭の平均HGIが30以上で、且つ冶金炉や
燃焼炉の吹き込み口において乾燥している微粉炭に添着
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冶金炉又は燃焼炉の吹
き込み口から吹き込む微粉炭の搬送性を改良し、安定な
微粉炭の多量吹き込みを可能にした微粉炭の搬送性向上
剤及びこれを用いた冶金炉又は燃焼炉の操業方法に関す
るものである。
き込み口から吹き込む微粉炭の搬送性を改良し、安定な
微粉炭の多量吹き込みを可能にした微粉炭の搬送性向上
剤及びこれを用いた冶金炉又は燃焼炉の操業方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】冶金炉、例えば高炉の操業においては、
コークスと鉄鉱石を炉頂から交互に装入する方法が一般
的に行われてきたが、近年、炉頂から装入するコークス
の一部を安価で燃焼性が良く発熱量の高い微粉炭を熱風
とともに高炉の吹き込み口より吹き込むことで代替する
方法が盛んに行われている。このような微粉炭吹き込み
操業法は、オールコークス操業に比べて燃料費を低減で
きる等の点で優れている。
コークスと鉄鉱石を炉頂から交互に装入する方法が一般
的に行われてきたが、近年、炉頂から装入するコークス
の一部を安価で燃焼性が良く発熱量の高い微粉炭を熱風
とともに高炉の吹き込み口より吹き込むことで代替する
方法が盛んに行われている。このような微粉炭吹き込み
操業法は、オールコークス操業に比べて燃料費を低減で
きる等の点で優れている。
【0003】また、ボイラー等の燃焼炉の燃料としても
重油に代わるものとして石炭が見直されている。燃焼炉
における石炭の使用形態としてはCWM(石炭−水スラ
リー)、COM(石炭重油混合燃料)、微粉炭等がある
が、この中でも特に微粉炭燃焼炉は水や油等の他の媒体
を必要としないため、注目されている。しかし、この微
粉炭燃焼炉においても高炉操業における微粉炭の使用と
同様の問題を抱えている。
重油に代わるものとして石炭が見直されている。燃焼炉
における石炭の使用形態としてはCWM(石炭−水スラ
リー)、COM(石炭重油混合燃料)、微粉炭等がある
が、この中でも特に微粉炭燃焼炉は水や油等の他の媒体
を必要としないため、注目されている。しかし、この微
粉炭燃焼炉においても高炉操業における微粉炭の使用と
同様の問題を抱えている。
【0004】微粉炭吹き込みにおいては、原炭の乾式粉
砕による微粉炭製造、分級、ホッパーでの貯蔵・排出、
配管での気体輸送、吹き込み口からの冶金炉又は燃焼炉
への吹き込み、冶金炉又は燃焼炉内での燃焼という工程
をたどるが、微粉炭のホッパーからの排出・配管での気
体輸送について以下の問題点がある。
砕による微粉炭製造、分級、ホッパーでの貯蔵・排出、
配管での気体輸送、吹き込み口からの冶金炉又は燃焼炉
への吹き込み、冶金炉又は燃焼炉内での燃焼という工程
をたどるが、微粉炭のホッパーからの排出・配管での気
体輸送について以下の問題点がある。
【0005】すなわち、排出・輸送せんとする微粉炭の
炭種、粒度、水分の違いによって微粉炭の流動性等の粉
体の基礎物性が変化することにより、排出・輸送状況が
大きく変化する。このため、微粉炭の基礎物性が最適範
囲を外れた場合には、ホッパーでの棚吊り・吹き抜け、
気体輸送中の配管閉塞などを引き起こすことになり、安
定な微粉炭吹き込みを長期間継続することは困難であ
る。
炭種、粒度、水分の違いによって微粉炭の流動性等の粉
体の基礎物性が変化することにより、排出・輸送状況が
大きく変化する。このため、微粉炭の基礎物性が最適範
囲を外れた場合には、ホッパーでの棚吊り・吹き抜け、
気体輸送中の配管閉塞などを引き起こすことになり、安
定な微粉炭吹き込みを長期間継続することは困難であ
る。
【0006】このような問題点を解決するために、微粉
炭の搬送性を改善することが考えられ、従来種々の方法
が提案されている。例えば、チャーを微粉炭中に5〜20
%混合する(特開平4−268004号公報)、石炭中のイナ
ート(JIS M8816-1979に規定されているミクリニット、
1/3セミフジニット、フジニット及び鉱物質を合計し
たもの)成分量を調節した後微粉砕する(特開平5−95
18号公報、特開平5−25516 号公報、特開平5−222415
号公報)、吹き込む微粉炭の石炭種を限定することによ
り流動性指数を用いる高炉の基準値以上とする(特開平
4−224610号公報)、微粉炭と配管との摩擦係数を調整
する(特開平5−214417号公報)、微粉炭中の水分を適
正値になるように制御する(特開平5−78675 号公報)
等が挙げられる。また、微粉炭の粉砕効率を向上させる
方法として分散剤を吸着させる方法(特開昭63−224744
号公報)があるが、この方法では微粉炭の搬送性につい
ては言及されていない。
炭の搬送性を改善することが考えられ、従来種々の方法
が提案されている。例えば、チャーを微粉炭中に5〜20
%混合する(特開平4−268004号公報)、石炭中のイナ
ート(JIS M8816-1979に規定されているミクリニット、
1/3セミフジニット、フジニット及び鉱物質を合計し
たもの)成分量を調節した後微粉砕する(特開平5−95
18号公報、特開平5−25516 号公報、特開平5−222415
号公報)、吹き込む微粉炭の石炭種を限定することによ
り流動性指数を用いる高炉の基準値以上とする(特開平
4−224610号公報)、微粉炭と配管との摩擦係数を調整
する(特開平5−214417号公報)、微粉炭中の水分を適
正値になるように制御する(特開平5−78675 号公報)
等が挙げられる。また、微粉炭の粉砕効率を向上させる
方法として分散剤を吸着させる方法(特開昭63−224744
号公報)があるが、この方法では微粉炭の搬送性につい
ては言及されていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では微粉炭吹き込みに使用できる石炭種が限
定されたり、ホッパーでの棚吊り・吹き抜け、配管の閉
塞が充分に解消されなかったり、制御の装置や設備など
にコストがかかるなどの問題点があり、実用上満足のい
く方法は提供されていない。
ような方法では微粉炭吹き込みに使用できる石炭種が限
定されたり、ホッパーでの棚吊り・吹き抜け、配管の閉
塞が充分に解消されなかったり、制御の装置や設備など
にコストがかかるなどの問題点があり、実用上満足のい
く方法は提供されていない。
【0008】更に、例えば現在の高炉の操業方法では、
吹き込み口から吹き込む微粉炭の量は50〜250kg /銑鉄
1t程度であるが、コストの面からは更に微粉炭の吹き
込み量を増やすことが望ましい。しかしながら、前記の
方法では微粉炭の搬送性が必ずしも充分でないため、微
粉炭の吹き込み量の大幅な向上は達成できない。
吹き込み口から吹き込む微粉炭の量は50〜250kg /銑鉄
1t程度であるが、コストの面からは更に微粉炭の吹き
込み量を増やすことが望ましい。しかしながら、前記の
方法では微粉炭の搬送性が必ずしも充分でないため、微
粉炭の吹き込み量の大幅な向上は達成できない。
【0009】従って、本発明の目的は、上記した従来方
法にあった問題点を解決し、微粉炭の搬送性を改良し、
石炭種の限定を取り除き、配管閉塞・ホッパーでの棚吊
りを防止し、安定した微粉炭多量吹き込みを可能とする
ことである。
法にあった問題点を解決し、微粉炭の搬送性を改良し、
石炭種の限定を取り除き、配管閉塞・ホッパーでの棚吊
りを防止し、安定した微粉炭多量吹き込みを可能とする
ことである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の目的
を達成すべく鋭意研究した結果、極性基を有し、実質的
に水に可溶性の有機化合物を原炭の平均HGIが30以上
の微粉炭に添着させることにより、かかる微粉炭の搬送
性が飛躍的に向上することを見出し、本発明を完成する
に至った。
を達成すべく鋭意研究した結果、極性基を有し、実質的
に水に可溶性の有機化合物を原炭の平均HGIが30以上
の微粉炭に添着させることにより、かかる微粉炭の搬送
性が飛躍的に向上することを見出し、本発明を完成する
に至った。
【0011】すなわち本発明は、化合物中に含まれる炭
素数が10以下のアルコール又は/及びアミンの1種又
は2種以上からなり、原炭の平均HGIが30以上の冶
金炉又は燃焼炉の吹き込み口において乾燥している微粉
炭に使用されることを特徴とする微粉炭搬送性向上剤、
及びかかる搬送性向上剤と微細な微粉炭とからなる微粉
炭を提供するものである。また、本発明はかかる搬送性
向上剤と微細な微粉炭を使用した冶金炉又は燃焼炉の操
業方法を提供するものである。
素数が10以下のアルコール又は/及びアミンの1種又
は2種以上からなり、原炭の平均HGIが30以上の冶
金炉又は燃焼炉の吹き込み口において乾燥している微粉
炭に使用されることを特徴とする微粉炭搬送性向上剤、
及びかかる搬送性向上剤と微細な微粉炭とからなる微粉
炭を提供するものである。また、本発明はかかる搬送性
向上剤と微細な微粉炭を使用した冶金炉又は燃焼炉の操
業方法を提供するものである。
【0012】本発明で用いられる化合物は、化合物中に
含まれる炭素数が10以下のアルコール又は/及びアミ
ンの1種又は2種以上からなる。化合物中に含まれる炭
素数が11以上のアルコール又は/及びアミンは、搬送
性向上効果より好ましくない。
含まれる炭素数が10以下のアルコール又は/及びアミ
ンの1種又は2種以上からなる。化合物中に含まれる炭
素数が11以上のアルコール又は/及びアミンは、搬送
性向上効果より好ましくない。
【0013】ここで化合物中に含まれる炭素数が10以
下のアルコール又は/及びアミンの1種又は2種以上か
ら選ばれる微粉炭搬送性向上剤としては、以下の構造を
有する化合物が挙げられる。
下のアルコール又は/及びアミンの1種又は2種以上か
ら選ばれる微粉炭搬送性向上剤としては、以下の構造を
有する化合物が挙げられる。
【0014】
【化1】
【0015】上記式中、化合物中に含まれる炭素数は1
0以下であり、R1、R2、R3はH、C1〜C9の直鎖もしくは
分岐のアルキル基もしくはアルケニル基、フェニル基又
はアルキル基で置換されたフェニル基である。好ましく
は、化合物中に含まれる炭素数が6以下であり、R1、
R2、R3がH又はC1〜C5の直鎖もしくは分岐のアルキル基
もしくはアルケニル基であり、更に好ましくは化合物中
に含まれる炭素数が4以下であり、R1、R2、R3がH又は
C1〜C3の直鎖もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケ
ニル基である。
0以下であり、R1、R2、R3はH、C1〜C9の直鎖もしくは
分岐のアルキル基もしくはアルケニル基、フェニル基又
はアルキル基で置換されたフェニル基である。好ましく
は、化合物中に含まれる炭素数が6以下であり、R1、
R2、R3がH又はC1〜C5の直鎖もしくは分岐のアルキル基
もしくはアルケニル基であり、更に好ましくは化合物中
に含まれる炭素数が4以下であり、R1、R2、R3がH又は
C1〜C3の直鎖もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケ
ニル基である。
【0016】
【化2】
【0017】上記式中、化合物中に含まれる炭素数は1
0以下であり、R1、R2、R3、R4はH、C1〜C8の直鎖もし
くは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基、フェニル
基又はアルキル基で置換されたフェニル基である。好ま
しくは、化合物中に含まれる炭素数が6以下であり、
R1、R2、R3、R4はH、C1〜C4の直鎖もしくは分岐のアル
キル基もしくはアルケニル基であり、更に好ましくは化
合物中に含まれる炭素数が4以下であり、R1、R2、R3、
R4はH、C1〜C2の直鎖もしくは分岐のアルキル基もしく
はアルケニル基である。
0以下であり、R1、R2、R3、R4はH、C1〜C8の直鎖もし
くは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基、フェニル
基又はアルキル基で置換されたフェニル基である。好ま
しくは、化合物中に含まれる炭素数が6以下であり、
R1、R2、R3、R4はH、C1〜C4の直鎖もしくは分岐のアル
キル基もしくはアルケニル基であり、更に好ましくは化
合物中に含まれる炭素数が4以下であり、R1、R2、R3、
R4はH、C1〜C2の直鎖もしくは分岐のアルキル基もしく
はアルケニル基である。
【0018】
【化3】
【0019】上記式中、化合物中に含まれる炭素数は1
0以下であり、R1、R3、R4、R5はH、C1〜C8の直鎖もし
くは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基、フェニル
基又はアルキル基で置換されたフェニル基、R2:C2以下
のアルキレン基又はアルケニレン基である。好ましくは
R2が-CH2- 、R4、R5がH、R1、R3がH又はC2以下のアル
キル基もしくはアルケニル基である。
0以下であり、R1、R3、R4、R5はH、C1〜C8の直鎖もし
くは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基、フェニル
基又はアルキル基で置換されたフェニル基、R2:C2以下
のアルキレン基又はアルケニレン基である。好ましくは
R2が-CH2- 、R4、R5がH、R1、R3がH又はC2以下のアル
キル基もしくはアルケニル基である。
【0020】(4)トリオール以上のポリオール。例え
ば、グリセリン、ポリグリセリン、ソルビトール、マル
チノール、グルコース、フラクトース、ペンタエリスリ
トール、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコールなど
ば、グリセリン、ポリグリセリン、ソルビトール、マル
チノール、グルコース、フラクトース、ペンタエリスリ
トール、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコールなど
【0021】
【化4】
【0022】上記式中、化合物中に含まれる炭素数は1
0以下であり、R1、R2、R3のうち、少なくとも1つはC1
〜C10 の直鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基又はヒド
ロキシアルケニル基であり、残りはH又はC1〜C9の直鎖
もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基であ
る。好ましくは、化合物中に含まれる炭素数が8以下で
あり、R1、R2、R3のうち、少なくとも1つはC1〜C8の直
鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアル
ケニル基であり、残りはH又はC1〜C7の直鎖もしくは分
岐のアルキル基もしくはアルケニル基である。更に好ま
しくは、化合物中に含まれる炭素数が6以下であり、
R1、R2、R3のうち、少なくとも1つはC1〜C6の直鎖又は
分岐のヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルケニル
基であり、残りはH又はC1〜C5の直鎖もしくは分岐のア
ルキル基もしくはアルケニル基である。
0以下であり、R1、R2、R3のうち、少なくとも1つはC1
〜C10 の直鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基又はヒド
ロキシアルケニル基であり、残りはH又はC1〜C9の直鎖
もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基であ
る。好ましくは、化合物中に含まれる炭素数が8以下で
あり、R1、R2、R3のうち、少なくとも1つはC1〜C8の直
鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアル
ケニル基であり、残りはH又はC1〜C7の直鎖もしくは分
岐のアルキル基もしくはアルケニル基である。更に好ま
しくは、化合物中に含まれる炭素数が6以下であり、
R1、R2、R3のうち、少なくとも1つはC1〜C6の直鎖又は
分岐のヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルケニル
基であり、残りはH又はC1〜C5の直鎖もしくは分岐のア
ルキル基もしくはアルケニル基である。
【0023】
【化5】
【0024】上記式中、化合物中に含まれる炭素数は1
0以下であり、R1、R2、R3、R4のうち、少なくとも1つ
はC1〜C9の直鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基又はヒ
ドロキシアルケニル基であり、残りはH又はC1〜C9の直
鎖もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基であ
る。R5はC2以下のアルキレン基又はアルケニレン基であ
る。好ましくは、化合物中に含まれる炭素数が8以下で
あり、R1、R2、R3、R4のうち、少なくとも1つはC1〜C7
の直鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基又はヒドロキシ
アルケニル基であり、残りはH又はC1〜C7の直鎖もしく
は分岐のアルキル基もしくはアルケニル基であり、R5は
C2以下のアルキレン基又はアルケニレン基である。更に
好ましくは、化合物中に含まれる炭素数が6以下であ
り、R1、R2、R3、R4のうち、少なくとも1つはC1〜C5の
直鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基又はヒドロキシア
ルケニル基であり、残りはH又はC1〜C5の直鎖もしくは
分岐のアルキル基もしくはアルケニル基であり、R5はC2
以下のアルキレン基又はアルケニレン基である。
0以下であり、R1、R2、R3、R4のうち、少なくとも1つ
はC1〜C9の直鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基又はヒ
ドロキシアルケニル基であり、残りはH又はC1〜C9の直
鎖もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基であ
る。R5はC2以下のアルキレン基又はアルケニレン基であ
る。好ましくは、化合物中に含まれる炭素数が8以下で
あり、R1、R2、R3、R4のうち、少なくとも1つはC1〜C7
の直鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基又はヒドロキシ
アルケニル基であり、残りはH又はC1〜C7の直鎖もしく
は分岐のアルキル基もしくはアルケニル基であり、R5は
C2以下のアルキレン基又はアルケニレン基である。更に
好ましくは、化合物中に含まれる炭素数が6以下であ
り、R1、R2、R3、R4のうち、少なくとも1つはC1〜C5の
直鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基又はヒドロキシア
ルケニル基であり、残りはH又はC1〜C5の直鎖もしくは
分岐のアルキル基もしくはアルケニル基であり、R5はC2
以下のアルキレン基又はアルケニレン基である。
【0025】本発明の搬送性向上剤を用いた冶金炉或い
は燃焼炉の操業方法は、冶金炉或いは燃焼炉の吹き込み
口から吹き込む微粉炭に対し、0.01重量%以上30
重量%以下、好ましくは0.05重量%以上15重量%
以下の搬送性向上剤を微粉炭に添加する。当該有機化合
物は、0.01%以上である方が搬送性向上効果より好
ましく、また30重量%を越えて添加しても添加量に見
合う効果の向上は認められず経済的には不利になる。
は燃焼炉の操業方法は、冶金炉或いは燃焼炉の吹き込み
口から吹き込む微粉炭に対し、0.01重量%以上30
重量%以下、好ましくは0.05重量%以上15重量%
以下の搬送性向上剤を微粉炭に添加する。当該有機化合
物は、0.01%以上である方が搬送性向上効果より好
ましく、また30重量%を越えて添加しても添加量に見
合う効果の向上は認められず経済的には不利になる。
【0026】また本発明の対象とする微粉炭は、原炭の
平均HGIが30以上でかつ冶金炉又は燃焼炉の吹き込
み口において乾燥している微粉炭である。ここで、「乾
燥した」とはJIS M8812−1984で定義され
る空気中乾燥減量測定法による水分量が0.1重量%か
ら30重量%までである事を意味する。水分量の多い微
粉炭は冶金炉吹き込み用或いは燃焼炉用の燃料として不
適当である。
平均HGIが30以上でかつ冶金炉又は燃焼炉の吹き込
み口において乾燥している微粉炭である。ここで、「乾
燥した」とはJIS M8812−1984で定義され
る空気中乾燥減量測定法による水分量が0.1重量%か
ら30重量%までである事を意味する。水分量の多い微
粉炭は冶金炉吹き込み用或いは燃焼炉用の燃料として不
適当である。
【0027】このような原炭の平均HGIが30以上の
微粉炭は搬送性が悪いが、本発明の搬送性向上方法を用
いることにより、かかる微粉炭のスムーズな輸送が可能
となった。さらに本発明は、現在の技術では気体輸送が
非常に困難とされている原炭の平均HGI50以上の微
粉炭に対しても効果がある。
微粉炭は搬送性が悪いが、本発明の搬送性向上方法を用
いることにより、かかる微粉炭のスムーズな輸送が可能
となった。さらに本発明は、現在の技術では気体輸送が
非常に困難とされている原炭の平均HGI50以上の微
粉炭に対しても効果がある。
【0028】ここで「HGI」とは「Hardgrov
e Grinding Index」(粉砕能指数)の
略であり、これはASTM D409で定義される石炭
の粉砕抵抗をあらわす指数である。
e Grinding Index」(粉砕能指数)の
略であり、これはASTM D409で定義される石炭
の粉砕抵抗をあらわす指数である。
【0029】本発明者らは検討の結果、前述したような
微粉炭の問題を解決するためには、前記搬送性向上剤を
添加することが必要であることを見出した。
微粉炭の問題を解決するためには、前記搬送性向上剤を
添加することが必要であることを見出した。
【0030】微粉炭の搬送性の指標としては、後述の実
施例で詳細に記載した流動性指数と配管輸送テストの圧
力損失を用いた。流動性指数はホッパーなどでの排出特
性を、また圧力損失は気体輸送中の配管内での流動特性
をそれぞれシミュレートすることができる。搬送性向上
の目安は流動性指数は3ポイント以上の向上、圧力損失
は3mmH2O/m以上減少することが必要である。ま
た、実機で閉塞をおこすような非常に搬送性の悪い微粉
炭に対しては、流動性指数は40以上、圧力損失は16
mmH2O/m以下にするほうが好ましい。
施例で詳細に記載した流動性指数と配管輸送テストの圧
力損失を用いた。流動性指数はホッパーなどでの排出特
性を、また圧力損失は気体輸送中の配管内での流動特性
をそれぞれシミュレートすることができる。搬送性向上
の目安は流動性指数は3ポイント以上の向上、圧力損失
は3mmH2O/m以上減少することが必要である。ま
た、実機で閉塞をおこすような非常に搬送性の悪い微粉
炭に対しては、流動性指数は40以上、圧力損失は16
mmH2O/m以下にするほうが好ましい。
【0031】これらをそのまま或いは適当な濃度で溶媒
に溶解させ、濃度を薄めて用いると散布する上で好まし
い。その場合の濃度は1重量%以上のほうが溶媒を乾燥
する上で好都合である。
に溶解させ、濃度を薄めて用いると散布する上で好まし
い。その場合の濃度は1重量%以上のほうが溶媒を乾燥
する上で好都合である。
【0032】
【発明の実施の形態】本発明の搬送性向上剤は、原炭か
ら微粉炭への粉砕前、粉砕中、粉砕後、乾燥前、乾燥後
のどの時点に添加しても同様に効果を発揮するが、粉砕
前又は/及び粉砕中に添加する方が好ましい。また、対
象となる微粉炭の粒径についても、特に制約はされない
が、搬送性の向上効果からは、粉砕後の微粉炭の106
μm以下の割合が10重量%以上のほうが好ましい。粉
砕後の微粉炭の106μm以下の粒子の割合が10重量
%以下の微粉炭の場合には、微粉炭の106μm以下の
粒子の割合が10重量%以上の微粉炭と比較し、高い搬
送性を持っているため、本発明の搬送性向上方法を用い
ても得られる効果はより小さい。
ら微粉炭への粉砕前、粉砕中、粉砕後、乾燥前、乾燥後
のどの時点に添加しても同様に効果を発揮するが、粉砕
前又は/及び粉砕中に添加する方が好ましい。また、対
象となる微粉炭の粒径についても、特に制約はされない
が、搬送性の向上効果からは、粉砕後の微粉炭の106
μm以下の割合が10重量%以上のほうが好ましい。粉
砕後の微粉炭の106μm以下の粒子の割合が10重量
%以下の微粉炭の場合には、微粉炭の106μm以下の
粒子の割合が10重量%以上の微粉炭と比較し、高い搬
送性を持っているため、本発明の搬送性向上方法を用い
ても得られる効果はより小さい。
【0033】本発明の対象となる冶金炉、燃焼炉として
は、微粉炭を燃料及び/又は還元剤として使用する炉
(高炉、キュポラ、ロータリーキルン、溶融還元炉、冷
鉄源溶解炉、ボイラー等)や、微粉炭を使用する乾留装
置(例えば流動層乾留炉、ガス改質炉等)等である。
は、微粉炭を燃料及び/又は還元剤として使用する炉
(高炉、キュポラ、ロータリーキルン、溶融還元炉、冷
鉄源溶解炉、ボイラー等)や、微粉炭を使用する乾留装
置(例えば流動層乾留炉、ガス改質炉等)等である。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、搬送性向上剤を添加す
ることにより、原炭の平均HGIが30以上で冶金炉又
は燃焼炉の吹き込み口において乾燥している微粉炭の搬
送性が改良され、かかる微粉炭の多量輸送が達成でき
る。また、搬送性の良くない石炭に本発明の搬送性向上
方法を施すことにより、搬送性を改良でき、多量輸送で
きるため、微粉炭吹き込みに使用することができる炭種
が拡大できる。
ることにより、原炭の平均HGIが30以上で冶金炉又
は燃焼炉の吹き込み口において乾燥している微粉炭の搬
送性が改良され、かかる微粉炭の多量輸送が達成でき
る。また、搬送性の良くない石炭に本発明の搬送性向上
方法を施すことにより、搬送性を改良でき、多量輸送で
きるため、微粉炭吹き込みに使用することができる炭種
が拡大できる。
【0035】同時に、本発明の搬送性向上方法により処
理された吹き込み口から吹き込むべき微粉炭は流動性の
良い状態が実現されているので、ホッパー内での棚吊り
も防止でき、さらにホッパーからの切り出し量の時間的
変化や分配量の偏差も大きく緩和できる。
理された吹き込み口から吹き込むべき微粉炭は流動性の
良い状態が実現されているので、ホッパー内での棚吊り
も防止でき、さらにホッパーからの切り出し量の時間的
変化や分配量の偏差も大きく緩和できる。
【0036】
【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0037】実施例1〜43及び比較例1〜8 〔1〕原炭の粉砕及び評価用微粉炭の調整 <粉砕前に添加> 1.表に示す原炭を水分濃度0.1重量%になるように
乾燥する。 2.乾燥した原炭を所定量サンプリングする。
乾燥する。 2.乾燥した原炭を所定量サンプリングする。
【0038】3.設定した添加剤濃度(乾燥炭換算)に
なるように搬送性向上剤を添加する。 4.設定した粉砕時水分になるように必要ならば水を添
加する(このとき添加剤が水溶液のであればその分の水
分は差し引く)。 5.必要であれば設定した粉砕時水分濃度になるまで乾
燥する。
なるように搬送性向上剤を添加する。 4.設定した粉砕時水分になるように必要ならば水を添
加する(このとき添加剤が水溶液のであればその分の水
分は差し引く)。 5.必要であれば設定した粉砕時水分濃度になるまで乾
燥する。
【0039】6.106μm以下の微粉炭の割合が設定
値になるように粉砕する。このときの粉砕機は、小型粉
砕機SCM−40A(石崎電気製)。 7.微粉炭の水分が0.5重量%になるように乾燥又は
加湿する。
値になるように粉砕する。このときの粉砕機は、小型粉
砕機SCM−40A(石崎電気製)。 7.微粉炭の水分が0.5重量%になるように乾燥又は
加湿する。
【0040】<粉砕後に添加> 1.表に示す原炭を水分濃度0.1重量%になるように
乾燥する。
乾燥する。
【0041】2.乾燥した原炭を所定量サンプリングす
る。
る。
【0042】3.設定した粉砕時水分になるように必要
ならば水を添加する(このとき添加剤が水溶液のであれ
ばその分の水分は差し引く)。 4.必要であれば設定した粉砕時水分濃度になるまで乾
燥する。
ならば水を添加する(このとき添加剤が水溶液のであれ
ばその分の水分は差し引く)。 4.必要であれば設定した粉砕時水分濃度になるまで乾
燥する。
【0043】5.106μm以下の微粉炭の割合が設定
値になるように粉砕する。このときの粉砕機は、小型粉
砕機SCM−40A(石崎電気製)。 6.設定した添加剤濃度(乾燥炭換算)になるように搬
送性向上剤を添加する。 7.ポリビン中で手振りで均一になるように微粉炭と添
加剤を混合する。 8.微粉炭の水分が0.5重量%になるように乾燥又は
加湿する。
値になるように粉砕する。このときの粉砕機は、小型粉
砕機SCM−40A(石崎電気製)。 6.設定した添加剤濃度(乾燥炭換算)になるように搬
送性向上剤を添加する。 7.ポリビン中で手振りで均一になるように微粉炭と添
加剤を混合する。 8.微粉炭の水分が0.5重量%になるように乾燥又は
加湿する。
【0044】ここで粉砕後の微粉炭の106μm以下の
粒子の割合は以下の式で定義する。
粒子の割合は以下の式で定義する。
【0045】
【数1】
【0046】ふるいはJIS Z 8801で定義されている目開
き106μm,ワイヤー径75μmの工業用ふるい(イ
イダ工業株式会社製)を、振動機はミクロ型電磁振動ふ
るい器M−2型(筒井理化学器機株式会社製)を振動強
度8(振動調節目盛)・振動時間2時間で用いた。
き106μm,ワイヤー径75μmの工業用ふるい(イ
イダ工業株式会社製)を、振動機はミクロ型電磁振動ふ
るい器M−2型(筒井理化学器機株式会社製)を振動強
度8(振動調節目盛)・振動時間2時間で用いた。
【0047】〔2〕評価に用いた原炭 評価には以下のHGIの違う2種類の原炭を用いた。 a炭:HGI48 b炭:HGI55 これらの中でHGI55以上のb炭は、実機では配管閉
塞、ホッパーでの棚吊りなどのトラブルがあり、現在の
技術では燃焼炉又は冶金炉吹き込み用の微粉炭の原炭と
しては使用できない。
塞、ホッパーでの棚吊りなどのトラブルがあり、現在の
技術では燃焼炉又は冶金炉吹き込み用の微粉炭の原炭と
しては使用できない。
【0048】<流動性指数測定方法>流動性指数とは粉
体の流動性を評価するための指数であり、粉体の4つの
因子(安息角、圧縮度、スパチュラ角、凝集度)を指数
化し、その各指数の総和から求めるものである。各因子
の測定方法及び指数については、その詳細が「粉体工学
便覧」(粉体工学会編、1987年日刊工業発行)の 151〜
152 頁に記載されている。なお、各因子の測定方法を以
下に記載する。 1.安息角:粉体を標準ふるい(25mesh)に通し、さら
に漏斗を介して直径8mmの円板上に注入し、形成された
堆積層の傾斜角を測定する。 2.圧縮度:粉体を充填するための円筒容器(容積100c
m3)を用いて、疎充填の状態のかさ密度ρs(g/cm3)と
タッピングを一定回数(180 回)行った後の密充填密度
ρc(g/cm3)とから圧縮度ψ(%)を次式により求め
る。 ψ=(ρc−ρs)×100/ρc (%) 3.スパチュラ角:堆積した粉体中に一定幅(22mm)の
スパチュラ(へら)を差し込み、これを持ち上げて上に
載った粉体の傾斜角を測定する。次にスパチュラに軽い
衝撃を与え、再びこの角度を測定し、この二つの平均値
をスパチュラ角とする。 4.凝集度:3種類の目開きの異なるふるい(各ふるい
は上段より60, 100, 200mesh)を重ね、最上段に粉体を
2g載せ、次にこれらを同時に振動させ、振動停止後に
各ふるいに残った量を秤量して、(上段ふるいの粉体の
量/2g)×100 、(中段ふるいの粉体の量/2g)×
100 ×3/5、及び(下段ふるいの粉体の量/2g)×
100 ×1/5の三つの計算値を合計することにより求め
る。なお、本発明で用いるような微粉炭の場合は、各ふ
るいに残る微粉炭の量に差がなく、凝集度の算出が困難
なため、本発明においては、安息角、圧縮度、スパチュ
ラ角の3つの合計点から流動性指数の評価を行なった。
体の流動性を評価するための指数であり、粉体の4つの
因子(安息角、圧縮度、スパチュラ角、凝集度)を指数
化し、その各指数の総和から求めるものである。各因子
の測定方法及び指数については、その詳細が「粉体工学
便覧」(粉体工学会編、1987年日刊工業発行)の 151〜
152 頁に記載されている。なお、各因子の測定方法を以
下に記載する。 1.安息角:粉体を標準ふるい(25mesh)に通し、さら
に漏斗を介して直径8mmの円板上に注入し、形成された
堆積層の傾斜角を測定する。 2.圧縮度:粉体を充填するための円筒容器(容積100c
m3)を用いて、疎充填の状態のかさ密度ρs(g/cm3)と
タッピングを一定回数(180 回)行った後の密充填密度
ρc(g/cm3)とから圧縮度ψ(%)を次式により求め
る。 ψ=(ρc−ρs)×100/ρc (%) 3.スパチュラ角:堆積した粉体中に一定幅(22mm)の
スパチュラ(へら)を差し込み、これを持ち上げて上に
載った粉体の傾斜角を測定する。次にスパチュラに軽い
衝撃を与え、再びこの角度を測定し、この二つの平均値
をスパチュラ角とする。 4.凝集度:3種類の目開きの異なるふるい(各ふるい
は上段より60, 100, 200mesh)を重ね、最上段に粉体を
2g載せ、次にこれらを同時に振動させ、振動停止後に
各ふるいに残った量を秤量して、(上段ふるいの粉体の
量/2g)×100 、(中段ふるいの粉体の量/2g)×
100 ×3/5、及び(下段ふるいの粉体の量/2g)×
100 ×1/5の三つの計算値を合計することにより求め
る。なお、本発明で用いるような微粉炭の場合は、各ふ
るいに残る微粉炭の量に差がなく、凝集度の算出が困難
なため、本発明においては、安息角、圧縮度、スパチュ
ラ角の3つの合計点から流動性指数の評価を行なった。
【0049】<配管輸送特性測定方法>「CAMP−I
SIJ Vol.6」(1993)の91頁で詳細に説明され
ている方法に準じ、図1の装置で圧力損失を測定するこ
とにより配管輸送特性を評価した。図1中、1は微粉
炭、2はテーブルフィーダー、3は流量計、4は管径1
2.7mmの水平管、5はサイクロンを意味する。本装置
は、粉体フィーダ2より排出される微粉炭1を、搬送ガ
スにより気体輸送し圧力測定孔(P1 ,P2 )間での圧
力損失を測定するものである。実験条件は以下の条件で
行った。 微粉炭供給量 0.8 kg/min 搬送ガス 窒素(N2) 搬送ガス量 4Nm3 /h(67リットル/min ) 輸送時間 6分間 評価は次の項目である。 1.圧力損失 圧力計P1 ,P2 では500Hz でデータのサンプリングを
行っている。圧力損失は、輸送時間中(6分間)のP1
−P2の全平均で与えられる。
SIJ Vol.6」(1993)の91頁で詳細に説明され
ている方法に準じ、図1の装置で圧力損失を測定するこ
とにより配管輸送特性を評価した。図1中、1は微粉
炭、2はテーブルフィーダー、3は流量計、4は管径1
2.7mmの水平管、5はサイクロンを意味する。本装置
は、粉体フィーダ2より排出される微粉炭1を、搬送ガ
スにより気体輸送し圧力測定孔(P1 ,P2 )間での圧
力損失を測定するものである。実験条件は以下の条件で
行った。 微粉炭供給量 0.8 kg/min 搬送ガス 窒素(N2) 搬送ガス量 4Nm3 /h(67リットル/min ) 輸送時間 6分間 評価は次の項目である。 1.圧力損失 圧力計P1 ,P2 では500Hz でデータのサンプリングを
行っている。圧力損失は、輸送時間中(6分間)のP1
−P2の全平均で与えられる。
【0050】
【数2】
【0051】これらの結果を表1〜7に示す。
【0052】
【表1】
【0053】
【表2】
【0054】
【表3】
【0055】
【表4】
【0056】
【表5】
【0057】
【表6】
【0058】
【表7】
【0059】なお、表1〜7において、「106μm以
下(%)」は粉砕後の微粉炭中の粒径106μm以下の
粒子の割合(重量%)を示す。表1には、原炭のみの場
合の比較例1〜2を示した。表1より実機で問題なく使
用できる流動性指数は40以上、圧力損失は16.0m
mH2O/m以下であることがわかる。また、表2には
b炭を用いた場合の、106μm以下の微粉炭の割合と
添加剤の添加時期の影響を示す。106μm以下の微粉
炭の割合は10%以上、好ましくは40%以上であれば
添加剤の効果が発現することと、添加時期は粉砕前の方
が粉砕後よりも添加剤の効果が大きいことがわかる。
下(%)」は粉砕後の微粉炭中の粒径106μm以下の
粒子の割合(重量%)を示す。表1には、原炭のみの場
合の比較例1〜2を示した。表1より実機で問題なく使
用できる流動性指数は40以上、圧力損失は16.0m
mH2O/m以下であることがわかる。また、表2には
b炭を用いた場合の、106μm以下の微粉炭の割合と
添加剤の添加時期の影響を示す。106μm以下の微粉
炭の割合は10%以上、好ましくは40%以上であれば
添加剤の効果が発現することと、添加時期は粉砕前の方
が粉砕後よりも添加剤の効果が大きいことがわかる。
【0060】また、表3には搬送性向上剤の添加濃度の
影響を示す。添加濃度は0.01重量%以上、好ましく
は0.05重量%以上必要であることがわかる。表4以
降には種々の化合物からなる搬送性向上剤の実施例を示
した。
影響を示す。添加濃度は0.01重量%以上、好ましく
は0.05重量%以上必要であることがわかる。表4以
降には種々の化合物からなる搬送性向上剤の実施例を示
した。
【0061】更に、表7に示したように、炭素数が10
を超える化合物を用いた比較例6〜8では、十分な流動
性指数の向上と、圧力損失の低減が達成されないことが
わかる。
を超える化合物を用いた比較例6〜8では、十分な流動
性指数の向上と、圧力損失の低減が達成されないことが
わかる。
【図1】配管輸送特性の測定に用いる装置の概略図
1:微粉炭 2:テーブルフィーダー 3:流量計 4:水平管 5:サイクロン
フロントページの続き (72)発明者 木村 吉雄 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 上條 綱雄 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 宮本 健一 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 (72)発明者 的場 隆志 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 (72)発明者 大橋 秀巳 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 (72)発明者 市本 武彦 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内
Claims (10)
- 【請求項1】 炭素数が10以下のアルコール及び炭素
数が10以下のアミンの1種又は2種以上から選ばれる
化合物からなり、原炭の平均HGIが30以上の微粉炭
に使用される微粉炭搬送性向上剤であり、且つ当該搬送
性向上剤が適用された微粉炭が冶金炉又は燃焼炉の吹き
込み口において乾燥していることを特徴とする微粉炭搬
送性向上剤。 - 【請求項2】 前記微粉炭に対して、粉砕前及び/又は
粉砕中に添加される請求項1記載の微粉炭搬送性向上
剤。 - 【請求項3】 前記微粉炭の粉砕後の粒径106μm以
下の粒子の割合が10重量%以上である請求項1又は2
記載の微粉炭搬送性向上剤。 - 【請求項4】 平均HGIが30以上の原炭を粉砕して
得られた微粉炭の表面に、炭素数が10以下のアルコー
ル及び炭素数が10以下のアミンの1種又は2種以上か
ら選ばれる化合物を付着させて得られ、且つ冶金炉又は
燃焼炉の吹き込み口において乾燥していることを特徴と
する微粉炭。 - 【請求項5】 前記有機化合物が、原炭の粉砕前及び/
又は粉砕中に添加される請求項4記載の微粉炭。 - 【請求項6】 前記微粉炭中の粒径106μm以下の粒
子の割合が10重量%以上である請求項4又は5記載の
微粉炭。 - 【請求項7】 平均HGIが30以上の原炭を粉砕して
得られた微粉炭の表面に、炭素数が10以下のアルコー
ル及び炭素数が10以下のアミンの1種又は2種以上か
ら選ばれる化合物を付着させて得られた微粉炭を、冶金
炉又は燃焼炉の吹き込み口において乾燥した状態で吹き
込み口から吹き込むことを特徴とする冶金炉又は燃焼炉
の操業方法。 - 【請求項8】 前記化合物が0.01重量%以上30重
量%以下(乾燥炭換算)付着した微粉炭を、吹き込み口
から吹き込むことを特徴とする請求項7記載の冶金炉又
は燃焼炉の操業方法。 - 【請求項9】 前記化合物が、原炭の粉砕前及び/又は
粉砕中に添加される請求項7又は8記載の冶金炉又は燃
焼炉の操業方法。 - 【請求項10】 原炭の粉砕後の微粉炭中の粒径106
μm以下の粒子の割合が10重量%以上である請求項7
〜9の何れか1項記載の冶金炉又は燃焼炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6851496A JPH09256016A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 微粉炭搬送性向上剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6851496A JPH09256016A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 微粉炭搬送性向上剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256016A true JPH09256016A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=13375910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6851496A Pending JPH09256016A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 微粉炭搬送性向上剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09256016A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014009402A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Jfe Steel Corp | 高炉操業方法 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP6851496A patent/JPH09256016A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014009402A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Jfe Steel Corp | 高炉操業方法 |
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