JPS598386B2

JPS598386B2 - 高炉用コ−クスの製造方法

Info

Publication number: JPS598386B2
Application number: JP55125617A
Authority: JP
Inventors: 邦彦西岡; 好彦角南; 行廣杉本; 周平吉田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1980-09-09
Filing date: 1980-09-09
Publication date: 1984-02-24
Also published as: JPS5749693A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、成型炭配合法による高炉用コークスの製造
法に関し、コークス品質の安定化と成型炭の配合割合を
高めることを目的とするものである。

高炉用コークスの製造法として採用されている成型炭配
合法は、５％以上の水分を有する粉炭に密度の高い成型
炭を配合してコークス炉に装入する方法であり、コーク
ス品質として重要なコークス強度の向上と低品位炭の使
用を可能とするが、成型炭の配合量は高々３０％に抑え
られているのが現状である。

その理由は、成型炭を配合した装入原料は、コークス炉
装入時に粉炭と成型炭とが均一な割合で装入されること
がなく、必ず偏析を起こすからである。

そのため、理論上成型炭の配合量は５０〜６０％まで可
能とされながらも、コークス炉内での成型炭の偏析を考
慮して、３０％程度に抑えられているのである。

なお、成型炭の配合量が３０％の場合でも、実際にはコ
ークス炉内での偏析は起こり、コークス炉内の各位置で
の成型炭の偏析は１０％程度生じていることが知られて
いる。

こうした成型炭の偏析防止のために、従来より種々の混
合方式が検討されてはいるが、最良の方法は未だ確立さ
れていない。

この成型炭の炉内における偏析を防止することは、コー
クス品質の安定化のみならず成型炭の配合量を理論上の
５０〜６０％に高めることが可能となり低品位炭使用比
率の大巾向上につながるため、成型炭の偏析防止技術の
確立は高炉用コークスの製造にとって特に必要とされて
いる。

この発明者らは、かかる技術を確立すべく成型炭配合法
における成型炭の炉内偏析現象について検討を重ねた結
果、成型炭の炉内偏析の原因は、粉炭と成型炭との安息
角の差によることを見い出し、さらに粉炭の安息角は付
着水分の表面張力に左右されるとの知見に基づいて、粉
炭の安息角を低減し成型炭の炉内偏析を効果的に防止し
得る高炉用コークスの製造法を確立した。

すなわちこの発明は、粉炭に油類または界面活性剤を添
加混合して付着水分の表面張力を低減し、粉炭の安息角
を成型炭と同等もしくはそれ以下とすることにより、粉
炭と成型炭との安息角の差を縮めて成型炭の炉内偏析を
防止することを特徴とするものである。

以下、この発明者らの行った実験とその結果について説
明する。

この発明者らは、実炉に近い大きさを有する嵩密度分布
測定用容器を製作し、水分含有率の異なる種々の粉炭に
成型炭を種々の割合で配合して、これを嵩密度測定用容
器に頂部より装入し、その後前記容器の各部位における
嵩密度および成型炭配合割合を測定した。

その結果、次のことが判明した。

すなわち、成型炭配合割合を一定にした場合、粉炭の水
分含有率が低下するほど炉内の各位置での嵩密度が向上
するのみならず、成型炭の偏析は低減する方向を示す。

特に粉炭の水分含有率が５％以下の場合顕著で、コーク
ス品質の安定と強度向上の効果が太き《なると推定され
た。

また、粉炭の水分含有率を９．５％にして、成型炭の配
合割合を変えた場合、成型炭配合割合を増加するほど炉
内の各位置での嵩密度は向上する。

しかし、この嵩密度向上効果は密度の高い成型炭の配合
割合が増加したことによるもので、粉炭の嵩密度は成型
炭を配合しない場合に比較してむしろ低下する３しかも
炉内各位置での成型炭の偏析は、成型炭の配合割合が増
大するほど増幅されることが判明した。

この傾向は装入口直下と装入口間で顕著で、コークス強
度のばらつき要因になることが推定された。

以上の結果より、粉炭の水分含有率を５％以下に抑えれ
ば、成型炭の偏析を防止し、かつ嵩密度の向上がはから
れて、コークス品質が大きく改善されることになる。

しかし、粉炭の水分含有率を５％以下にすることは、原
料の搬送過程およびコークス炉装入時に膨大な粉じん発
生を招くため、実操業上困難なことである。

そこで、この発明者らは、５％以上の水分を含有する粉
炭を用いた場合の成型炭の偏折原因を調べた結果、粉炭
と成型炭の安息角の差によることを見い出した。

この成型炭配合法における粉炭と成型炭の安息角は通常
前者が水分１０％の場合約３８度で、後者が約３２度で
あって、かつ成型炭の偏析を防止するためには前記安息
角の差を最大３２度までに抑える必要があることが判明
した。

また、粉炭の安息角は水分含有率によって大きく左右さ
れ、水分含有率が５％以下になると成型炭の安息角より
むしろ小さくなることが判った。

従って、粉炭の安息角を成型炭の安息角と同等、もしく
はそれ以下とすることにより炉内における成型炭の偏析
は防止し得ることになる。

前記粉炭の安息角を低減する方法として、この発明者ら
は、５％以上の水分を含有する粉炭に油類や界面活性剤
を添加混合する方法が効果的であることを確認した。

すなわち、油類や界面活性剤は、石炭粒子間を結びつけ
ている水の表面張力に起因する毛管力を低減し、石炭粒
子間の付着力を小さくする効果を有するため、石炭粒子
の流動性を高めることになって安息角の低減につながる
。

このような効果は油類または界面活性剤の種類、原料炭
の種類および水分の含有量により異なるが、油類または
界面活性剤の添加量としては、特に限定するものではな
いが前者は粉炭の１％以下、後者は０．１％以下で充分
であることも確認した。

なお、この発明における油類としては、灯油、Ａ重油、
アントラセン油、クレオソート油等の疎水性の油類を挙
げることができ、また界面活性剤としては、ドデシルベ
ンゼンスルフオン酸ナトリウムのようなスルフオン酸系
、アルキルベンゼン系およびフツ化炭素化合物等の水の
表面張力を大きく下げるものを挙げることができる。

以上のごとくこの発明法によれば、５％以上の水分を含
有する粉炭に油類または界面活性剤を添加混合すること
により粉炭の安息角を低減することができるので、成型
炭の炉内偏析を防止することができる。

この偏析防止により成型炭の多配合（５０〜６０％）が
可能となり、かつコークス強度のばらつきも低減し、品
質の安定化がはかられる。

また、コークス炉に装入するまでの搬送過程で成型炭の
偏析が低減する効果も期待でき、従来の石炭塔や装炭車
での偏析防止設備も不要となる。

次に、この発明法を実施するための装置の一例を図面に
基づいて説明する。

図面はその装置を示すフローシートで、１は粘結炭槽、
２は混合機、３は油類または界面活性剤等の添加剤槽、
４は混合機、５は非粘結炭槽、６はバインダ一槽、７は
混練機、８は成型機、９は成型炭混合機をそれぞれ示す
。

すなわち、粘結炭槽１から単味の粘結炭が切出され、混
合機２において配合炭１０が得られる。

この配合炭の一部に添加剤槽３の油類または界面活性剤
１１を添加し、混合機４により充分混合して添加剤混合
炭１２とする。

一方、配合炭１０の残部は非粘結炭槽５より切出された
非粘結炭とバインダ一槽６から切出された成型用結合剤
とを混練機７にて混練し、成型機８にて成型炭１３を得
る。

この成型炭１３と前記添加剤混合炭１２とを混合機９に
て混合した後コークス炉装入炭１４とする。

以下、この発明の実施例について説明する。

実施例１図面に示す方法を用いて、第１表に示す原料性状と配合
割合を有する３朋以下粒度８３％に調整された粉炭の一
部に、油類としてＡ重油、界面活性剤としてドデシルベ
ンゼンスルフオン酸ナトリウムを添加混合して得られた
添加剤混合炭と、前記粉炭の残部に第１表に示す非粘結
炭と結合剤と≧：して軟ピッチを加えて混練し成型機に
て製造した成型炭とを、成型炭配合率３０％に設定して
混合し、得られた成型炭配合炭をコークス炉に装入しフ
リュ一温度１１８０℃、２４Ｈｒ乾留により高炉用コー
クスを製造した。

その時の油類および界面活性剤の添加条件を第２表に、
コークス炉内における成型炭量のばらつきおよびコーク
ス強度のばらつきを第３表に示す。

なお第３表中、成型炭量のばらつき、コークス強度のば
らつきは標準偏差値で示した。

また第３表には本発明法と比較のため、油類や界面活性
剤を用いない場合の成型炭量のばらつきおよびコークス
強度のばらつきを比較例として併せて示した。

また成型炭量のばらつき（δＢ）は、本文に記載した実
炉大の寸法を有する嵩密度測定用容器の各部位について
測定した成型炭含有量から算出し、一方コークス強度の
ばらつき（δＣ）はコークスワーク内でコークス炉内の
各部位に対応すると考えられる位置の試料についてのド
ラム強度測定結果から算出したものである。

第３表の結果より、比較例として示した試験煮５、６、
７の場合、水分含有率の最も少ない試験Ａ７については
試験Ａ５、６に比べて成型炭およびコークス強度のばら
つきは小さい。

これは、粉炭の水分の低下は成型炭量およびコークス強
度のばらつき低減に効果があることを示している。

しかし、試験Ａ７の場合は水分が少ないために粉じんの
発生が犬で、安定操業できる状態ではなかった。

一方、本発明法の試験扁１、２、３、４では、比較例の
試験Ａ５と同じ９．５％の水分を含有する粉炭であって
も、石炭量に対しＡ重油は０、３％、０．５％、界面活
性剤は０．０２％、０．０３％をそれぞれ添加しただけ
で、コークス炉内の成型炭の偏析はδＢで試験Ａ５の約
％以下に低減されることが確認された。

特にＡ重油０．５％添加と界面活性剤０．０３％添加の
試験扁２、４に水分含有率４．８Ｅ３％の試験Ａ７以上
の効果が認められた。

また、この成型炭の偏折半減の効果により、本発明法で
はコークス強度のばらつきも比較例に比べてδＣで０．
１５以上低減されることが確認された。

なお、本発明法では当然のことながら、粉じんの発生は
比較例（試験Ａ５）の場合と大差なく、何等操業上の問
題はなかった。

実施例２実施例１と同じ９．５％の水分を含有する粉炭に、成型
炭配合率を４０％、５０％に増大した場合について、実
施例１と同様の方法で高炉用コークスを製造し、その時
のコークス炉内の成型炭量のばらつきと、得られた成品
のコークス強度のばらつきを測定した。

その結果は第４表に示す。なお第４表には、本発明法と
比較のため、実施例１と同様Ａ重油および界面活性剤を
添加しない場合の結果を併せて示した。

第４表の結果より明らかなどと《、比較例として示した
試験ＪＰ６．１０、１３と実施例１の試験Ａ５では成型
炭配合率を３０％、４０％、５０％と増大するに伴って
、コークス炉内における成型炭量のばらつき、およびコ
ークス強度のばらつきが大きく増大するのに対し、本発
明法では試験Ａ８、９、１１、ｌ２に見られるごとく、
コークス炉内における成型炭のばらつき、およびコーク
ス強度のばらつきは共に成型炭配合率が３０％である実
施例１の試験Ａ２、４の場合と比べても僅かに増大する
のみであり、安定した品質のコークスが得られた。

このように、この発明によれば、成型炭配合率を理論上
の５０％まで高めてもコークス炉内におげる成型炭の偏
析は僅かであり、安定した品質のコークスが得られる。

従って、この発明は成型炭配合コークス製造法における
コークス品質の安定と、成型炭多配合による低品位炭の
使用増という極めて大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明法を実施するための装置の一例を示すフ
ローシートである。図中１・・・・・・粘結炭槽、２・・・・・・混合機、
３・・・・・・添加剤槽、４・・・・・・混合機、５・
・・・・・非粘結炭槽、６・・・・・・バインダ一槽、
７・・・・・・混練機、８・・・・・・成型機、９・・
・・・・成型炭混合機、１０・・・・・・配合炭、１１
・・・・・・油類または界面活性剤、１２・・・・・・
添加剤混合炭、１３・・・・・・成型炭、１４・・・・
・・コークス炉装入炭。

Claims

【特許請求の範囲】

１５％以上の水分を含有する粉炭に成型炭を配合して
コークスを製造する方法において、前記粉炭にあらかじ
め油類または界面活性剤を添加混合することにより、成
型炭の炉内での偏析を防止することを特徴とする高炉用
コークスの製造方法。