JPS59207985A - 圧縮炭の製造方法 - 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】 本発明は室炉式コークス炉で使用する装入炭の嵩密度向
上方法に関するものであり、特に圧縮炭の製造方法に関
するものである、 原料炭資源の乏しい我国では、良質炭の池に大量の非・
微粘結炭の使用を対象として、コークス製造技術に成形
炭一部装入法を採用してきた。この技術は室炉式コーク
ス炉の装入炭嵩密度が０．６８乾トン／ｍ８から０．７
８乾トン／ｍ　に向上し、大幅に非・微粘結炭の使用鍬
を増加させた。

しかしながら、この成形炭一部装入法の欠点は、高価な
瀝青質バインダーを添加率約８％で使用するので原料コ
ストが高くつくこと、原料炭を瀝青質バインダーの軟化
温度近傍まで昇流しダブルロール成形機で成形後、冷却
して成、膨突のハンドリング強度を確保する必要がある
ので、熱エネルギーが不経済となりランニングコスト（
動力費）が高くつくこと、また加熱・保温工事を必要と
するため設備費が高くなることである。

本発明はこのような従来の欠点を解°消し、原料コスト
、ランニングコスト及び設備費等を安くする圧縮炭を製
造することを目的とする。本発明は原料炭を、加熱する
ことなく′帛温で、成形のための瀝青質バインダーを使
用することなく自然のβ（力を利用して、重錘を原料炭
上に落下させた時の衝撃力で成形する。本発明は圧縮方
向端に開口させた成形金型の出口部に先行的に生成させ
た圧縮炭を残留させる工程、この工程で残留させた圧縮
炭と重錘との間に新たに原料炭を装入して重錘の落下に
より圧縮した直後に圧縮方向の開口川口から前記残留さ
せた圧縮炭を押し出す工程から成る順次操作の反復によ
り圧縮炭を得ることを特徴とする。

本発明によれば、コークス用原料炭は特別Ｚバインダー
を用いなくても、水分のみで大幅に嵩密度を向上し、１
．０５乾トノ／ｍ　の圧縮炭に成形することができる。

また自然の重力を利用して重錘を落下しその＠重力で成
形するのでランニングコストを安く出来るうさらに、室
炉式コークス炉では圧縮炭と原料炭とを混合した一部装
入法を採用する場合、圧縮炭の大きさ、形状はそれほど
問題とならないので金型の形状は制限されず、割れや形
くずれがあってもよい。また金型から押し出された圧縮
炭は自重と衝撃により自然に層状に分離し、特別な装置
を使用することなく次の工程で利用しやすい形となる。

以下、図面に基づき本発明の詳細な説明する。

Ｔｌ４００の関係を示すグラフである。

図から明らかなように、装入炭の嵩密度（乾トン／ｍ８
）が同上するとコークス強度、特に摩耗強度ＴＩ　　　
が向上する。これは原料炭粒子が近接すると、それたけ
粘結取分が有効に作用し、コークスの基地強度を向上で
きるためである。

＠２図は本発明実施例による圧縮炭製造工程を示す図で
ある。

ロッド］の先端に具えた重錘２を金型３内に落下させ新
圧縮炭８を既圧縮炭９上に生成する。先行的に生成させ
た既圧縮炭９は圧縮方向端に開口させた成形金型３の出
口部に残留しており、この既圧縮炭９よりも先に生成さ
せた既圧縮炭１０は金型から押し出される（第２図Ａ）
っ 重錘ロッド（１，２）を上方に持ち上げた状ｐ（２で、
次の原料炭４をコンベヤ５で輸送し、シュート６を経て
金型８内に装入し、絣圧縮炭８上にｊ層状の原料炭７を
堆積する（第２図Ｂ）。

次いで、重錘ロッド（１，２）を自由落下させる。重錘
ロッド（１，２，）の落下による衝撃力で層状の原料炭
７は圧縮されて新圧縮炭８′となり既圧縮旋９′と接合
する。同時に金型８の開口出口部にある既圧縮炭９は金
型３の外に押し出キｒして既圧縮炭１０′となる。既に
金型８の外に押し出されていた既圧縮炭１０は更に下方
に押し出され、接合強度が弱いため自重と重錘ロッド（
１，２）の衝撃で既圧縮炭ＩＱ’と分離した圧縮炭１１
が得られる。

上記において、圧縮炭が金型の出口側に残留しておれば
、新たに装入した原料炭を圧縮することができ、既圧縮
炭あるいは新圧縮炭の種類は問わず、金型の形状も問わ
ない。

このように本発明は自然の重力を利用して重錘を原料炭
に落下させて圧縮し、生成した圧縮炭を層状に分離でき
る極めて合理的な圧縮炭の製造方法である。

次に、重錘を原料炭に自然落下させる際の衝撃力と加圧
力について説明する。

重錘ロッド］、２が高さＩｎより自由落下すと、原料炭
を圧縮する衝撃力Ｆ　ｋｔｉ・ｍ、’５ｅａ２は次式で
示される。

Ｆ−ＭｆＩ丁 Ｍ：重錘ロッドの質量（ｋｇ） ｇ：重力の加速度（９，８ｍ／ｓｅｃ　）ｔ：ｉ短時間
（ｓｅｃ） 衝撃力Ｆにもとづいて、原料炭の倣小層厚ｄＪ）σでは
加圧力ｐＨｃｇ／ｃＩｎ２が作用する結果、金型壁面に
圧力Ｐ２に９／Ｃ−ｍ２力発生シ摩擦力ｆｉＰ２に９／
ｃｍ２（Ｍ撚係数ｌｔ　）を生ずる。原料炭の自重は圧
力と比較して小さいので無視すると、摩擦力μＰ２に９
／ｃｒＩＬ２は加圧力ｐ　１１ｃｇ／ｃｍ２、原料炭の
層厚Ｄσ、加圧を受ける面積Ｓ儂２および周長Ｕ口の関
数として理解される（第３図）。

加圧力により圧縮された新圧縮炭ならびに既圧縮炭は加
圧力に対して摩擦力μＰ２が生しており、この摩擦力μ
Ｐ２により加圧時の圧縮に必要な金型内での支持力が得
られる。重錘ロッドを持ち上げた状態では新圧縮炭なら
びに既圧縮炭により金型内に残留支持力が作用し、これ
らの圧縮炭の重量を支えている。

金型に装入された原料炭は嵩密度が０．６８乾トン／ｍ
８であり、原料炭の真比爪は１，４１程度であるから、
仮りに水分が９％としても原料炭粒子のｒｔ’ｉｉ　ｌ
ｉｔを空気が占めている。この原料炭に重ｉｆ；ｉｔ！
ロンドの衝撃力が加わると空気が外部へ抜けて圧縮され
る。

重錘ロッドは自由落下により原料炭に衝撃力を与えて加
圧するか、加圧力と金型内の最大支持力が等しい場合、
加圧力が最大支持力と釣り合うまで圧縮を行い、その後
急速に加圧力が低下して最終的には重錘ロッドの重力が
与える静荷重のみとなる。

従って、新圧縮炭ならびに既圧縮炭の層厚にもとづく最
大支持力を重錘ｐラドの衝撃力により与えられる加圧力
よりもやや低く設定すると、原料炭を圧縮した直後に新
圧縮炭と既圧縮炭を金型の圧縮方向に移動させ、開口し
いてる出口部から既圧縮炭を抑し出すことができる。そ
して、この押し出す過程で加圧力は急速に低下し、最大
支持力とバランスする位置で既圧縮炭の押し田しか停止
する。このように、新圧縮炭ならびに既圧縮炭の層厚を
適正に選ぶことにより任意の厚さの既圧縮炭を押し出す
ことができる。

既に生成している圧縮炭と次に生成する圧縮炭の間の接
合強度は原料炭と接する重錘の表面形状・粗さ、拐質に
よって弱くできるので、圧縮炭が金型出口から外に押し
出される場合、その自重と重錘ロッドの衝撃の影響をう
けて層状に分離できるっ分離しない場合＜ｉ外力を加え
るか、切断するがして任意の厚さに分離する。

重錘ロンドＧ′ｉ原料炭に衝撃力を与える機能を発揮で
きればよく、垂直型式、傾斜型式いずれも可能であり、
落下方法、材質、形状、重量に１１ｉｌＪ限はないっ 既圧縮炭が残留する金型下部は任意の形状の分割板、例
えば第４図に示す形状の分割板１２を１没置することが
でき、この分割板により製品である圧縮炭を任意の形状
に分割することもできる。

原料炭の種類、１Ｍ度、水分の制限はなく、場合により
バインダーならびに粉コークス、石油コークス、チャー
等の炭材を１５Ａ料炭に添加することができる。

本発明にもとづく圧縮炭製造装置は装入炭槽へ入る前工
程に設置することができる。装入炭の全量を圧縮炭に加
工する場合（全量装入法第５図Ａ）と、装入炭の一部を
圧縮炭に加工【７た後、装入炭の残りの部分に戻し、シ
ュート等を経て径度の混合を行う場合（一部装入法、第
５図Ｂ）がある。

又、装入炭の聞合割合を変えて圧縮炭を一部装入する場
合がある（配合ν＋ｌ１合の異なる一部装入法、第５図
Ｃ）。

第６図は本発明の他の実施例を示す図である。

空の金型内に圧縮炭を残留させるため、第６図・Ａに示
すように、成形金型８（内径４Ｑｍｍ幅×１００　ｍ＋
ｎ長さＸ２００闘深さ）に底板１３を当てて、原料炭（
−４ｍ、ｍ粒度歩留Ｚｏｏ％、　Ｔｌｗ　１０％）を装
入しなから重錘ロッドを逐次落下させて突き固め、圧＃
ｊ炭（嵩密度１．０湿トン／ｍ８）を金型３内に生成さ
せた後、底板■３を取外した。

次いで重錘ロッド１，２を上方に持ち上げて金型８に新
たに原料炭を装入した後、重錘ロッド１゜２を落下させ
て新圧縮炭を生成した。その際、金型３の開口している
底部には第６図Ｂに示すように架台１４を設け、開口し
ている金型３の川口に１ｓから既圧縮炭が上面が開口し
ている架台１４（内径５０ｍｍ幅×１］Ｏｍｍ長さ×１
５ｏ詣深ぎ）の内側に押し出されており、又、金型３の
出口部には圧縮炭が残留した。芯合せのため、重錘２は
フッド１に固定したガイド板１５を経てガイド］６で誘
導される（７４造とした。

重錘フッド１．２を上方に持ち上げて金型３内に新たに
原料炭を装入した後、重錘ロッド１，２を落下させる操
作を順次反復した。

二の結果、金型３の出口部から外へ押し出された圧縮炭
は層状に分離し、架台１４の１戊邪に落下し、分離した
圧縮炭を得ることができた。

以上、本発明は原料炭を加熱することなく、′帛湛でし
かも自然の重力を利りばして重錘を落下さぜ、た時の衝
撃力で成形するので、ランニングコストが安く、かつ成
形のために高１１ｉ１ｉ　ｆ：ｉ：瀝青質バインダーを
使用する必要がないので、原料コストが安くなる利点が
あると共に、常温で成形するため、加熱・保湿のための
股′備費を必要とせず、大幅に経済性を向−卜すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は装入炭嵩冨度とコークスの摩耗強度００ Ｔ工　　の関係を示すグラフであり、 第２図は本発明実施例による圧縮炭製造工程を示す図で
あり、 第８図は圧力と貼擦力との関係を示す模式図であり、 第４図は金型下部に分り」ｊ板を設けた実施例を示す（
既略図であり、 第５図は圧縮炭製造装置を装入炭槽の前工程に設けた場
合の装入法の実施例を示す工程図、第６図は本発明の他
の実施例による圧縮炭製造装置を示す概略図である。 ］・・・ロッド　　　　　　２・・・重錘第１ ３・・・金型　　　　　　　４・・・原料炭５・・・コ
ンベヤ　　　　　　６・・・シュート７・層状の原料炭
　　　８．８′・・・新圧縮炭９．９′・・・既圧縮炭 １０．１０’・・・金型から外へ押しＩＢされた既圧縮
炭］ｌ・・分離した圧縮板　１２・・・分割板１３・・
・底板　　　　　　１４・・・架台１５・・・ガイド板
　　　　１６・・・ガイド特許出願人　　川鉄化学株式
会社 同　弁理士　　　杉　　　村　　　興　　　作　　１″
′−晃：、ゝ−′・ ・、邦−，７゛′ １、：ｉ’１−＋ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　圧縮方向端に開口させた成形金型の出口部に、先行
   的に生成させた圧縮炭を残留させる工程、および この工程で残留させた圧縮炭と前記金型の入口上部に設
   けた重錘との間に、新たにｊ京料炭を装入して前記重錘
   の落下により圧縮した直後に、圧縮方向の開口出口から
   前記残留させた圧縮炭を押し出す工程 から成る順次操作の反復により圧縮炭を得ることを特徴
   とする圧縮炭の製造方法。