JPS6044583A - 成型コ−クスの製造法 - Google Patents

成型コ−クスの製造法

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JPS6044583A
JPS6044583A JP15187683A JP15187683A JPS6044583A JP S6044583 A JPS6044583 A JP S6044583A JP 15187683 A JP15187683 A JP 15187683A JP 15187683 A JP15187683 A JP 15187683A JP S6044583 A JPS6044583 A JP S6044583A
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JP
Japan
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coke
coal
molded
binder
molded coke
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Pending
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JP15187683A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuo Kamimura
上村 信夫
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NIPPON TEKKO RENMEI
Original Assignee
NIPPON TEKKO RENMEI
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C10L5/14Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with organic binders

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

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、成型コークスの製造法に関Jるものであり、
高強度にして且つ内部亀裂の少ない良質の成型コークス
を製造する方法に係わるものである。
冶金用コークス原料に適した粘結剤の人手が次第に困t
Iiとなってきたことに伴い、冶金用コークスを製造す
るだめの原料としては、不適とされていた微粘結炭や非
粘結炭のような劣質炭を一部代替使用する試みが従来か
らなされてきた。
その結果、現在実規模で実施されている冶金用コークス
の製造方法としては主に劣質炭からなる原料石炭にピッ
チやアスファルトなどの瀝青物を添加し、混練捏和後、
成型して、成型炭となし、これを通常の配合炭に泥合し
、水平式コークス炉で焼成1゛るいわゆる成型一部配合
法が開発された。
しかしながらこの方法とても高価な良質強粘結炭の使用
は必須であり、将来、予想される良質炭の不足に完全に
対処でさるものとはいえない。
そこで、上記の良質な強粘結炭以外のより安価な原1G
1石炭を用いコークスをIiA造づる方法として、原料
石炭に結合拐を混合し、捏和後、成型して成型病となし
、該成型病を内熱式又(ま外熱式の竪型乾留炉で乾留し
、もとの成型病の形状のままで排出覆るいわゆる成型コ
ークス製造方法について1I11究が進められている。
この方法では、成型病はその乾留過程にd3いて、竪型
乾留炉装入時の室温から950〜i、ooo’ cのン
晶度腹歴を経て成型コークスとされるが、その間、成型
病の原形がそのまま保持されてコークス化されることが
必要である。従って、成型コークスの製造では乾留終了
まで原料石炭の粒子相互間を結合させて成型病の原形を
保持Jる機能をなJ結合剤選択の問題がある。従来、一
般的に使用されて来た結合剤は石炭との親和性や原料石
炭への含浸↑11の良好な石炭系のピッチや、石油系の
アスファルトが主であった。
しかしながら、上記ビッヂや石油アスフフル1−はいず
れも、熱可塑性を右Jる故、これを結合剤として用いた
場合、竪型乾留炉内にお(〕る屹軟菌期に、軟化溶融す
るので成型病の血(圧強度【よ茗しく低下する。このよ
うな状態におかれた乾留炉内の成型病は、成型コークス
を倒産するだめの前提条件である乾留炉内への整形炭連
続装入方式を採用した場合、乾留炉内での縦方向移動の
間に圧潰されあるいは互いに融着変形し、結果として竪
型乾留炉内での閉塞を起こしたり、製品である成型コー
クスの品質の低下を招く結果となっていた。
一方、従来より工業用あるいは家庭燃お1用としての練
炭や豆炭のにうな成型病を小規模に製造づる際、原料石
炭に配合する結合剤どして例えば、澱粉、パルプ廃液、
糖蜜又はポリビニルアルコールのような水溶性の結合剤
が知られている。該結合剤はこれを水溶液の形であるい
は液状で配合した成型病を加熱したとぎ、水分の蒸発と
共に直ちに熱硬化し、成型脚肉に33 k)る仙1匁粉
粒子互間を結合さけ8構造拐どして、成型病の形状と同
じ原形を保持する(幾能を果J−が、その反面、乾留の
ための加熱条件如何ににつでは、成型病に内部亀裂を生
じ、その亀裂の形成されたままの成型コークスが得られ
るという欠点がある。
ここで内部亀裂とは、成型コークスを縦断したどぎの内
部にみられるひびわれであり、畠炉操業の場合にお(〕
るわ)化を10 <原因となるものである。
本発明名等は枝上のような問題を解消するべく、種々検
tJの結果、成ハリされるべき原1i1石炭に石炭粒子
相互を強固に結合させる機能を果J゛熱硬化性の水溶4
!1結合剤と、G炭粒子間に粘着性を(t ”j する
機能をなず瀝青物とをV]用し、混練捏和して成型病と
し、これを含水率が一定範囲どなるよう予め乾燥後乾留
し、成型病の原形のままを維持し、しかも内部亀裂の少
い所望の強度を有する成型コークスを1(するには、乾
留のための響渇速度および初期乾留温度条(!+をある
範囲に選択覆ることにより、0■能であるとの知見を1
11で、本発明に到遠した。即ち、本発明は、Ia I
II 石炭に粘結材としての瀝青物および結合剤として
の水溶性の熱硬化性物質を配合して混1i1i1!il
!和し、加圧成型してjqられる成型病を乾留炉により
乾留して成型」−クスを製造するに当り、得られる成型
コークスのドラム強度(DI、、)が少なく共80%で
且つドラム強度CDI”。)とドラム強度(cz’::
>のZが15%+5 以下どなるように乾留昇温速度J3J、び初期乾留温度
を選択することを特徴とする内部亀裂の改善されIこ成
型コークスの製造法を要旨どするものCある。
以下、本発明を更に訂細に説明Jる。
本発明方法においで、原料石炭ならびに粘結材は、好ま
しくは、粒径が1.5mm以下にわ)砕したものである
ことが好ましい。
また、原料石炭は通常の粘結炭ど、非粘結炭から弱粘炭
までの劣質炭との配合よりなるが、その配合に当っては
、粘結炭側は、流動度(ム、MFD)と反射率(RO)
とを、非粘結炭から弱粘結炭までの劣質炭は、揮発部と
ロガ指数を配合指数として用い、またこのときの粘結炭
側は塙MFDと且Oとの積の値が少なく共2.5となる
よう調整したものであることが好ましい。また石炭配合
内の粘結炭側と劣質炭側の配合割合は、4:6〜3ニア
の範囲が好ましい。
本発明方法においで用いられる粘結剤としては、石油系
アスファルトを原石として、高温高圧下で熱分解して1
11られるピッチ<ASP)、プロパン脱瀝アスファル
1〜、原油高温熱分解ピッチ、コールタールピッチ等が
挙げられ、原石石炭に対し3〜10単量%の範囲で配合
される。また熱硬化性の水溶性結合剤は、加熱によって
軟化せず、直ちに硬化するものであればどの様な種類の
ものでもよく、具体例として番よ、澱粉、バルブ廃液、
糖蜜、ポリビニールアルコールまたはこれらの混合物が
挙げられる。上記水に可溶性の熱硬化性結合剤は固型分
In度が10〜18%の溶液状で且つ原料石炭量(結合
剤も含めた邑)に対し、固形分換等で6.5〜1.5%
の範囲で添加される。しかして、原料石炭に混練配合さ
れる上記水に可溶性の熱硬化性結合剤は、乾留過程の初
期において、まず該水溶性結合剤が石炭粒子を包容する
ような形で強固な立体網目を形成し、一方、乾留の進(
jに伴って加熱により、高流動性を示ダ瀝青物は上記立
体網目内の石炭粒子内に浸透し、粒子間粘結の効果を発
揮し強固な成型コークスが生成する。
本発明方法において、使用される成型炭は、公知の方法
によって製造される。例えば、原料石炭および粘結材を
それぞれ粉砕して、配合覆る。
一方、水に可溶性の熱硬化性結合剤で固形状のものは水
に加温溶解させ、液状のものはそのまま、あるいは濃縮
して前記原石石炭と粘結材との混合物に加え、常温下に
混練し、ダブルロールにより所望の形に成型して成型疾
とり−る。
本発明方法では、上記成型炭を乾留するに当って、予め
含水率が1.3〜4.0%の範囲となるまで、乾燥して
おくのが好ましい。
即ち、この様な乾燥を行なうことにより、圧潰度、トロ
ンメル強度、シャッタ強度等の^い成型炭が得られる利
点がある。
本発明方法においては、上記成型方決を乾留するにあた
って、111られる成型コークスのドラム強度(DI、
、)が少なくバ(80%で、且つドラム強度差CD I
’15 D j 、”:)が15%以乍となるように昇
温速度a3よび初期乾留温度を選択することが必須の要
件である。
本発明者等は、成型コークスのドラム強度(DI1π)
とドラム強度差(DI’置−o r I:; )及びこ
れらと得られた成型コークス内に発生する内部亀裂との
関係につき検問の結果、次のような口とを確 認 し 
1こ 。
(DI、、−DI騎)%の範囲が15%以下のものが成
型炭の原形をそのまま維持しておりしかも内部中央を例
えばカッター等で裁断したときの断面には、肉眼でみて
縦割れ、または横割れ等の内部亀裂、空洞が皆無か、ま
たは殆んど認められないことが分った。しかして以上の
ような成型コークスを10るには、成型炭を構成する原
料炭の配合割合、結合剤の種類等によって異なるが、一
般的に言って乾留初期温度を450〜5000Cとし、
常温hs rら該乾留初期温度に到るまで20〜30゜
07分といった、従来よりもゆるやかな昇温3i度ぐA
湿させ、同温度を50〜60分間保持したのち、昇温速
度2°C/分で700’ C,ついで4’C/分の昇温
速度で950’Cまで加熱することによって、達成され
る。昇温速度がこの範囲よりも大きいか又は小さい場合
または初期乾留温度を一定時間保持しなかった場合は、
内部に縦方向あるいは横方向にひび割れのない所望の高
強度の成型コークスは1りられない。
本発明方法を実施するに当って、成型炭を乾留炉で乾留
する際、発生する可燃ガスの一部を燃焼させることによ
り、発生する熱を、水溶性の固体結合剤、例えばポリビ
ニールアルコールの溶解に用いたり、あるいは成型炭の
乾燥に用いることができる。この場合の乾燥条件は、雰
囲気温度110°C〜1608C乾燥時間は50〜13
0分が適当である。
本発明方法は、成型炭を竪型乾留炉により乾留して成型
コークスを製造する場合、従来にお【ノる成型コークス
製造上ネックとされていた乾留初1’JJにおける結合
剤の溶融に基づく成型炭の軟化による圧潰強度の低下、
破壊、これに基因する成型コークスの融着による乾留炉
の閉塞、ひび割れ等の品質上の問題を解消するものであ
り、その工業的利用価値は大である。
次に本発明を実施例を挙げて説明覆るが、本発明はその
要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されることは
ない。
実施例 粘結炭(R=1.08、%ddpm−3、3> 30%
、劣質炭70%を配合して粒径が1.5mm以下に粉砕
し、これに石油系アスファルトを高湿高圧下で熱−分解
して得られるピッチ(A S l) )で粒径が1.5
m/+n以)に粉砕したものを5%添加して配合し、ざ
らに該配合物に12.5%のポリビニルアルコール水溶
液を固形分が1%となるように添加し、1;1温で混練
捏和後ダブルロール成型(幾を用い容積90ccの成型
炭を得た。これを11000で・乾燥して、水分含有量
2%の乾燥原料を得た。これを竪型乾留炉に装入し第1
表に示す条件ににり乾留を行い同表に示すような物性を
持った成型コークスを151だ。
第1表の結果から明らかなとおり、本発明方法によって
、得られる成型コークスは内部亀裂のない強度に1−ぐ
れたものであることが分る。
代理人 弁理士 定立 勉 ばか1名

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 原料石炭に粘結剤としての瀝青物J3よび結合
    剤としての水溶性の熱硬化性物質を配合して混練捏和し
    、加圧成型してInられる成型炭を乾留炉にJ、り乾留
    して成型コークスを製造するに当り、1!7られる成型
    コークスのドラム強度(、D I 2.)が少なく共8
    0%で■つドラム強度(DII5°)どド5 ラム強度(DI實)の差が15%以下となるように乾留
    t7渇速度および初期乾留温度を選択することを特徴と
    する内部亀裂の改善された成型コークスの!ll造法。
  2. (2) 軟菌前に、成型炭を含水率が1.3〜4゜0%
    どなるまで予め乾燥する特許請求の範囲第1項記載の成
    型コークスの製造法。
  3. (3) 水溶性の熱硬化性物質が、澱粉、バルブ廃液、
    糖蜜及びポリビニールアルコールから選ばれた1種又は
    2種以上からなる特許請求の範囲第1項乃至第2項のい
    ずれかに記載の成型コークスのl!l造法。
  4. (4) ポリビニルアルコールを原131石炭に対して
    0.5〜1.5重量%添加り°る特R′r品求の範囲第
    1項乃至第3項のいずれかに記載の成型コークスの製造
    法。
JP15187683A 1983-08-19 1983-08-19 成型コ−クスの製造法 Pending JPS6044583A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007277489A (ja) * 2006-04-12 2007-10-25 Jfe Steel Kk フェロコークスの製造方法及び装置
WO2022089667A1 (zh) * 2020-10-28 2022-05-05 北京工业大学 一种废线路板树脂粉末裂解焦炭制备气化型焦的方法

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