JPS614784A - 原料炭のコ−クス炉装入方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は室炉式コークス炉でコークスを製造する方法に
おける原料炭の装入方法に関する。

従来技術とその問題点 室炉式コークス製造法は周知の通シ、原料炭を装入した
炭化室を両側の燃焼室から煉瓦壁を介して加熱する構造
のコークス炉を用いてコークスを製造する方法であるが
、この方法で製造されるコークスは、壁に接した壁側コ
ークスと炉の中央部に相当する炭中側とでは、同一原料
炭を乾留して得たコークスといえども品質偏差を有する
。例えば、壁側コークスは気孔率が低く、黒鉛化度が高
いのに対［２、炭中側コークスは気孔率が高く、黒鉛化
度は低い。このような品質偏差は最近の本発明者らの研
究（「鉄と鋼」第７０巻３４３頁）から室炉式コークス
炉でコークスを製造する〈場合、必然的に生ずるもので
あることが判明している。

近時高炉操業におけるコークス品質の影響が逐次間らか
にされるにつれ、大型高炉に装入するコークスの品質は
炉内での粉化抑制のたメ高品質でバラツキの小さいもの
ほど良いことが指摘され、コークス品質改善への要求は
゛ます咬す高甘ってきている。これに対処すべきコーク
ス製造上の課題は、先に指摘した窯巾方向のコークス品
質偏差を低減することにあると言えるが、無巾方向の品
質偏差を改善するための考え方としては、壁側部分の装
入密度に対し、中心部分の装入密度を高くする方法（特
開昭５７−６５７７５）が見られる桓度で曳実炉適用の
試みはほとんどなされていない。

この理由は、無巾方向の品質偏差に対する認識の不十分
さに加え、その改善の具体的手法の手掛シを全く見い出
すことができなかったからである。

発　　明　　の　　目　　的 本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであシ、
コークス炉における石炭からコークスに彦る機構を理解
した上で、装入する原料炭の品質を無巾方向で偏在させ
ることによって、無巾方向のコークス品質偏差を改善す
ることができる原料炭のコークス炉装入方法を提案する
ことを目的とするものである。

発　　明　　の　　開　　示 本発明に係る原料炭のコークス炉装入方法は、装炭車の
シュートを無巾方向に炉中央部装入口と壁側装入口とに
分割された構造とし、中央部装入口と壁側装入口からそ
れぞれ品質の異なる異種原料炭を同時にコークス炉に装
入することを特徴とするものである。

すなわち、この発明は無巾方向に炉中央部と壁側とに分
割装入できるシュートを用い、品質の異なる異種原料炭
を炉中央部と壁側とに分けて装入する方法でちる。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明者らの研究結果に基づいて無巾方向のコークス品
質偏差は、原料炭が同一でも乾留過程における物質移動
と最終乾留温度が異なるため気孔率や基質強度および黒
鉛化度に差を生じ、コークス品質の評価値であるＪＩＳ
Ｋ２１５１に定められたドラム強Ｉｆ（Ｄ工：２）や公
知文献（「コークスサーキュラ−」第２３巻８２頁）に
基づいて評価される反応量（児、Ｒ）や反応後強度（Ｓ
ＩＲ）の偏差を生ずることが判明している。

ここで重要な前提は、原料が無巾方向に同一のものを用
いた場合に上記無巾方向の品質偏差を生ずることである
。っマ）、無巾方向に異種の原料を装入した場合には、
必ずしも上記偏差が生ずるとは言えない。しかしながら
現行のコークス製造法では異種原料を無巾方向に制御し
て装入することは不可能である。

そこで、本発明者らは、コークス炉に装入される原料炭
が装炭車を介し、コークス炉の装炭口から炉内に自重落
下によシ垂直方向に装入されることに着目し、装炭車の
シュートを改造することによって無巾方向に異種原料炭
を制御して装入する方法を見い出した。

すなわち、装炭車のシュートを無巾方向に炉中央部装入
口と壁側装入口とに分割された構造として、それぞれの
装入口から品質差のある異種原料炭を同時にコークス炉
に装入することによシ・両原料炭はそれぞれ落下点に近
い位置で堆積するため、中央部装入口から装入された原
料炭は無巾方向の中央部に、壁側装入口から装入された
原料炭は無巾方向の壁側にそれぞれ装入されることを確
認した。

このように、無巾方向に異種原料を制御して装入できれ
ば、両者の原料炭品位を調整することによυ、これまで
困難とされてきた無巾方向の品質偏差を低減し得ること
が容易に可能となる。

ここで、無巾方向に異種原料を制御して装入するための
装炭車のシュートとしては、例えば第１図に示すような
外筒（１−ａ）と内筒（１−ｂ）とからなる２重管構造
のシュート（図人）あるいは円筒（１１−ａ）内が無巾
方向に隔壁板（１１−１）によって分割された間仕切構
造のシュート（図Ｂ）を用いることができる。すなわち
、第１図人の２重管構造のシュートを用いる場合は、内
筒（１−ｂ）からなる中央部装入口（５）と、外筒（１
−ａ）からなる壁側装入口（６）とから、それぞれ品質
差のある異種原料炭を同時に装入する。また１同図Ｂの
間仕切構造のシュートを用いる場合は、中央部装入口（
１５）とその両側の壁側装入口（１６）とから、それぞ
れ異種原装炭を同時に装入する。

ここで、シュートの中央部装入口およヒ壁側装入口から
装入する原料品位の配分については、コークス炉の乾留
条件や品位目標によっても異なり、必ずしも一定ではな
いが、−例として中央部装入口から装入する原料は高石
炭化度で不活性成分の少ない粘結性の比較的良好な石炭
を、壁側装入口から装入する原料は低石炭化度で不活性
成分の多い粘結性の比較的低い石炭を用いれば、間中方
向のコークス品質は偏差の小さい良好なコークスが得ら
れる。つま９、壁側は最終乾留温度が高く、加熱速度も
大きい几め低石炭化度で不活性成分の多い、比較的粘結
性の低い石炭でも良好なコークスが得られるのに対し・
炭中側は最終乾留温度が低く、加熱速度が小さくとも高
石炭化度で不活性成分の少ない、比較的粘結性の良い原
料を用いるため良好なコークスが得られることになる。

さらに本発明の効果を上げるためには、中央部装入口お
よび壁側装入口から装入する原料炭としては、例えば流
動特性の異なるものを用いる。すなわち、公知文献（「
コークスサーキュラ−」第３２巻２６２頁）から明らか
なように、通常コークス炉に装入する原料炭は水分７〜
１０％を含有し、安息角４Ｃｆ程度を有する流動特性の
悪い粉体である。これは水の表面張力に基づく粒子間結
合力に依存することから、表面張力を低減する界面活性
剤の添加や油類の添加、または乾燥することにより流動
特性を低減できることが知られている。

かかる知見より、装入する原料炭のうち、一部の原料炭
を上記事前処理を施し、この事前処理炭をシュートの炉
壁側装入口から装入し、通常の湿炭を炉中央部装入口か
ら装入すれば、これらが同時にコークス炉に装入される
過程で間中方向に偏析を生じ、壁側には事前処理炭が多
く、炭中側には未処理の原料炭すなわち湿炭が多く分配
されることになシ、得られるコークスの品質偏差が低減
される。

プた一方、このような装入方法をとれば、間中方向のみ
ならず装入原料の嵩密度の向上と炉長方向の嵩密度分布
も改善されることが予想され、窯内のコークスはこの点
からも品質偏差が改善される。さらに、嵩密度向上およ
び嵩密度分布の改善はコークス炉の生産性、乾留熱量の
低減にも結びつき、コークス製造コストの低減にも寄与
することとなり、コークス工業に果す役割は甚大なもの
となる。

次に、本発明の実施例について説明する。

実施例１ 第２図に示す２重管構造のシュートを有するホッパ−（
１）を用い、第１表に示す２種の原料をそれぞれ３饋以
下の粒度が重量割合で約８５チになるように調整し、低
揮発分・低灰分の石油コークスは第２図の直径４５０　
ｍの外筒（，１−ａ）部分に装入する一方・高揮発分・
高灰分の微粘結炭については同じく第１図の直径３２０
朧の内筒（１−ｂ）部分に装入した。そして、高さ２情
、巾４５０＋Ｉ０＋＋、長さ１ｍの鋼製装炭容器（２）
にジュードロのダンパー（３）を開いて２種の原料を同
時に自重落下により充填し、装入口直下の２種原料の混
仕物を巾方向３点、高さ方向３点において間仕切後サン
プリングし、それぞれ揮発分および灰分を測定した結果
を第２表に示す。

第２表の結果より、巾方向の両分桁値はいずれも壁側原
料は中央部原料に比較して低揮発分、低灰分の傾向を示
し、２種原料が完全に混合することなく、外筒部に装入
した石油コークスが壁側に多く偏析し、内筒部に装入し
た微粘炭が中央部に多く偏析する傾向を示していること
が理解される。

第　　１　　表 第　　２　　表 実施例２ 実施例１と同じ原料炭装入装置を用い、第１表に示す２
種の原料（それぞれ３鳩以下の粒度が重量割合で約８５
チ）のうち、低揮発分低灰分の石油コークスについては
軽油を０．６チ添加混合または水分１．３％に乾燥した
ものを外筒（１−ａ）部分に装入する一方、高揮発分高
灰分の微粘結炭については未処理のまま内筒（１−ｂ）
部分に装入し、実施例１と同様に揮発分および灰分を測
定した結果を第３表に示す。

第３表よシ、外筒部（壁側）に装入した原料の事前処理
方法側に見た場合、軽油添加処理に比較して乾燥処理の
場合がその偏析が顕著に認められる。これは軽油添加に
比較して乾燥処理が前記した通り粉体としての流動特性
改善効果が大きいためと判断される。すなわち１原料が
有する付着水分の表面張力に基づく粒子間結合力を低減
する油類の添加や乾燥処理は粉体の流動特性を改善する
ため、内筒（中央部）から装入される水分を有する未処
理の原料に比較して容器の壁側に多く偏析するためであ
る。

第　　３　　表 実施例３ 第４表に示す５種の単味炭を用いて、配合戻入と低揮発
分、低不活性成分、高流動度の性状を有する配合炭Ｂお
よび高揮発分、高不活性成分、低流動産の性状を有する
配合炭Ｃを調整１７た。なお、配合炭Ｂと配合炭Ｃを各
５０％ずつ配合すれば配合炭Ａの性状になるように配分
したものである。これらの配合炭を間中４５０　ｗｘを
有する装炭量３００　Ｋｇの試験コークス炉に装入しコ
ークスを製造するに際し、試験コークス炉の上部に設置
されているホッパーを、実施例１と同じ２重管構造のシ
ュートを有するホッパーとし、外筒部に配合炭Ｃを、内
筒部に配合炭Ｂをそれぞれ１５０Ｋｇずつ装入し、それ
らを同時に炉に自重落下によシ装入し、炉温１１４０℃
で２４時間の乾留を実施した。また、通常法と比較する
ため、配合炭Ａを上記ホッパーに各１５０ｔずつ分配し
て同様の豊作で乾留した。

このようにして得られたコークスの品質を調べるため、
無巾方向に壁側と中央部にほぼ等量となるように゛分割
し、それらのドラム強Ｗ（ＤＩテ：）および反応量（Ｗ
ＬＲ）、反応後強１ｉ（ＳＩＲ）を測定した結果を第５
表に示す。

第５表の結果よシ、本発明法で得られたコークスは無巾
方向の品質比較において、壁側と中央部で若干の品質差
があるものの、無巾方向に比較的均一なコークスである
ことがわかる。しかし、通常法で得られるコークスは極
めて品質偏差が大きく、シかも無巾方向に平均したコー
クスの品質値は本発明法が通常法工）良好であることが
わかる。

さらに、実施例２と同様の方法で、外筒部に装入する配
合炭Ｃについては軽油を０．６％添加混合した結果、第
６表に示すとおシ、配合炭Ｃが未処理の場合の第５表の
結果と比較して、コークス品質は無巾方向の壁側と中央
部でほとんど差がなく、より均質で良好なコークスとな
っていることがわかる。

第　　４　　表 第　　５　　表 第　　６　　表 このように、本発明法、通常法のいずれのコークスも同
一原料で製造されたものでありながら、本発明法のよう
に原料組成を間中方向に配分変更することで大巾な品質
向上がはかられることが可能であることが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するためのシュートの構造を
示す平面図、第２図は本発明の実施例における原料炭装
入装置を示す斜視図である。 １・・・ホッパ’−，１−ａ・・・外筒、１−ｂ・・内
筒、２・・・装炭容器、３・・・ダンパー、５．１５・
・・中央部装入口、６．１６・・・壁側装入口。 特許出願人　　住友金属工業株式会社 代　理　人　　押　　１）　良　　永」几第　１　図 （Ａ） 糖２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原料炭をコークス炉に装入する方法におい て、装炭車のシュートを窯巾方向に炉中央部装入口と壁
   側装入口とに分割された構造とし、中央部装入口と壁側
   装入口からそれぞれ品質の異なる異種原料炭を同時にコ
   ークス炉に装入することを特徴とする原料炭のコークス
   炉装入方法。