JPS6274008A - コ−クスの粒度調整方法 - 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】 （発明の利用分野） 本発明はコークスの粒度調整方法に関する。

（発明の背景） 高炉内においてコークスは、（１）熱源、（２）還元剤
、（３）通気性、通液性を保つためのスペーサー、とい
う３つの役目をもつ、特に第３番目のスペーサーの役目
は高炉を安定操業して行く上で非常に重要である。

コークスが高炉内で、スペーサーとしての役目をはだす
ためには、（１）高炉内でのコークスの強度、特に圧縮
強度および（２）コークスを高炉へ装入するときの粒度
および粒度分布を適切に管理することが重要である。

現状でのコークスの管理は、ＪＩＳ、Ｍ２ＳＯ４で規定
されているドラム強度試験機によりコークスの冷間強度
による管理が主に行われているが、コークスを高炉へ装
入する時の粒度および／又は粒度分布によるコークスの
管理はほとんど行われていない、その理由は、コークス
をコークス炉から高炉へ輸送する過程で生じるコークス
の破砕による粒度および／又は粒度分布の変化が予測で
きなかったためである。

このため高炉内におけるコークスの性状に求められてい
る条件を十分に満足できるようなコークスの管理ができ
なかったという問題点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、高炉へ装入するコークスの粒度調整を
所望の値に正確に行なうことができるコークスの粒度調
整方法を提供することを目的とする。

（発明のＪ！要） 本発明は、コークス炉から輸送して高炉・＼装入するコ
ークスの粒度調整方法において、該コークス炉から該高
炉までの輸送過程において生じるコークスの粒径および
／又は粒度分布の変化を、下　記（１）式により求め、
その東めた結果に基づき、高炉に装入する前のコークス
の粒径および／又は粒度分布を所望の偵に調整すること
を特徴とするコークスの粒度調整方法である。

ＩＸ　＝αＩＸ１＋　（１−ａ）ＩＸ２　−”＝　（１
）ＩＸｌ＝　　１００Ｘ　［１−（Ｘ／Ｘ０）β　］ｙ
・　（２）Ｉ　ｘｚ＝　　１００Ｘ　ｅ　ｘ　ｐ　［−
〇Ｘ’　Ｅ＠　Ｓ　ｔｌ］・・・・・・・・・（３） Ｘｏ　＝　　４７．３ｓ＋０．４５２　Ｄｐｏ　　　−
・・・−（４）γ＝　　０．１２０ＸＥ０．４２＋　　
　　　　−＝。８８．（５）ａ　＝　　０．９８８−　
（５，１５−０，０５Ｘ　Ｓ　ｔ　）　Ｘ　１Ｏ−５Ｘ
　Ｅ・・・・・・・・・（６） ・・・・・・・・・　（７） Ｉｘ　：フルイ（Ｘ）上のコークスの歩留（％）Ｘ：着
目するフルイ目（ｍｍ） ｘｏ　：コークス初期粒度（ｍ　ｍ　）Ｄｐｏ：ワーフ
前のコークス乎均ａｕ（ｍｍ）Ｓｔ　：コークスの引張
強度（ｋｇ／ｃ層２）Ｅ　：破壊エネルギー（ｊ　ｏｕ
ｒ／ｋｇ）ここでコークス炉から高炉に至る輸送過程で
のコークスの破砕による粒度変化推定式は次のように導
出した。

一般に高炉で使用するコークスを、ＪＩＳＭ８８０１で
規定されるコークス炉から高炉炉頂までのコークスの粒
径変化と相似の関係にあるドラム強度試験機で破砕する
と、粒径が２５ｍｍから５０　ｍ　ｍの範囲内にある大
粒径と、粒径が１５＋ｎｍ以下の小粒径との２つのピー
クを持った粒度分布を示すことを見い出し、この粒度分
布の挙動は岩石等の破砕実験から得られている破砕後の
粒径分布のうち、 大粒径の破砕に比較的良く合う式 ％式％（９） と小粒径の破砕に比較的良く合う式 ＩＸ　＝　　１００ＸｅＸＰ　［−ＢＸＩｌｌ　　・−
（１０）の２つの式を用いて、大粒径の全体にしめる比
率をα、小粒径の全体にしめる比率を（１−α）として Ｉｘ　＝αＩｘ＋＋　（１−ａ）　　ＩＸ２　−＝・（
１）の式により、２つのピークを持つコークスの粒度分
布上一つの式で表現出来るようにした。

ただしく９）式の大粒径の分布を表わす式は、コークス
の破砕実験から次式の形が Ｉ　ＸＩ＝　　１００ｘ　［ｌ　−（Ｘ／　Ｘ０）β　
］ｙ・　（２）大粒径の粒度分布に良く合うことを実験
により見い出しく２）式に変えた。

また、（１０）式の小粒径の分布を表わ１式は、コーク
スの破砕実験から、破砕エネルギー（Ｅ）及びコークス
の破砕に対する抵抗と してコークスの引１強度（Ｓ　ｔ　　：　ｋｇ／ｃｍ’
）を考慮して次式の形が。

ｌＸ２＝　　１００×ｅｘｐ　　［−ＣＸｎ　Ｅ”　　
５ｔｌｌ・・・・・・・・・　（３） 小粒径の粒度分布に良く合うことを実験により見い出し
く３）式に変えた。

ここで（２）式におけるγは粉砕比を示し、破砕エネル
ギー（Ｅ　：　ｊ　ｏｕｌ／ｋｇ）との間に。

γ＝　０．１２０Ｘ　Ｅ　０．４２＋　　　・・・・・
・・・・・・・・・・（５）の関係があることを実験に
より見い出しである。

またｘｏはコークスの初期粒度を示し、ワーフ前粒度（
Ｄ９゜）との間に、 Ｘｏ　＝　　４７．３８＋０．４５２　Ｄｐｏ−＝−−
−（４）の関係があることを実験により見い出しである
。

−１５−（２）式におけるｎ、ｍ、ｌは定数でそれぞれ ｎ　＝　０．４７４　　、　ｍ　＝　０．８１８　　、
　　ｌ　＝　−０，８５２である。

また、大粒径と小粒径の全体にしめる比率はそれぞれα
、■−αであるが、αは破砕エネルギー、およびコーク
スの破砕抵抗としての引張強度との関係から実験により
次式を見い出しである。

α＝　　０．９８８−　　（５，１５−０，０５ＸＳｔ
　　）Ｘ１０−５ＸＥ・・・・・・・・・・・・・・・
（６）（１）〜（７）式を用いて、コークス炉から高炉
炉頂までの粒径変化を求めることが出来るが。

式の中で、破砕エネルギー（Ｅ）、ワーフ前の粒度（Ｄ
ｐ０）、コークスの引張強度（Ｓｔ）は実測値として与
える必要がある。

このうち、破砕エネルギー（Ｅ）はコークス炉から高炉
炉頂に至るまでの値であり、あらかじめ標準の操業状況
で求めておく、一般には高炉炉頂に至るまでの各地点の
粒度分布を、ドラム試験機により破砕した後（回転数を
変化させる）の粒度分布と比較することにより求められ
る。−例として、破砕エネルギーと粒度分布の関係は、
コークスをドラム試験機内で破砕するとドラムの回転数
、すなわち破砕エネルギーの増加とともに粒度分布は第
２図の破砕エネルギー（ｊ　ｏｕｌ／ｋｇ）とコークス
のフルイ通過量（２−ＬｏｇＩ）、ここで工はフルイ上
歩留量（％）との関係において両対数グラフとで直線的
な関係がある。

次に、ｏｐｏはワーフ前の粒度であり、日常管理のデー
タを利用することが出来る。そしてＳｔは、コークス塊
を２０ｍｍφで厚さ７ｍｍのディスク状試料の圧潰強度
（Ｐ　：　ｋｇ）から５ｔ＝２Ｐ／πＤｉ　　　・・・
・・・・・・・・・・・・（１１）式より算出する。

Ｄ＝試料の直径、ｌ：試料の厚み。

引張強度（ｓＢは直接測定してもかまわないが、日常管
理されているドラム強度指数を用いて推定してもよい。

Ｓｔは、日常的に管理されているドラム強度との間に第
３図に示すような一定の関係があり、このときの関係は
次の式で示される。

Ｓ　ｔ　＝　　８１．１８−３．８３８　Ｘ　（Ｄ　Ｉ
　＋ｓ−Ｄ　Ｉ　＋５　　）・・・・・・・・・（８） この結果から、Ｓｔは必ずしも直接測定する必要はなく
、ドラム強度から推定することが出来る。

そして、その求めた結果に基づき、高炉に装入する前の
コークスの粒径および／又は粒度分布を所望の値に調整
方法としては、たとえば、■コークス製造時の粒度制御
、■コークカッター間隙の調節およびコークサイロのス
トックレベルの調節によって行われる。　■のコークス
製造時の粒度創御は、石炭配合、炉温の：ＡＷＪで行な
ってもよいが、微粉ブリーダを添加することにより効果
的に制御出来る（特願昭５８−１７７７３８号、１７７
７３７号）、なお、第４図にコークスの乎均粒径（ｍ　
ｍ　）に対するブリーズ添加量（％）の関係を示す。

また、コークカッター間隙の調節による整粒は、第５図
に示すカッター刃の間隙（カッターの刃の思量距離の変
位）とカッターの破砕エネルギーの関係から、コークカ
ッターの思量距離を大きくすると破砕エネルギーが小さ
くなるという負の直線関係にあり、トータルの破砕エネ
ルギーを２００　ｊ　ｏｕｌ／ｋｇの範囲で変化させる
ことが出来、これにより平均粒径を３０ｍｍ変化させる
ことが出来る。

一方コークサイロのストックレベルによるｒＪＲＷｉで
は、第６図に破砕エネルギー（ｊ　ｏｕｌ／ｋｇ）　ト
”ｊイロのレベル（％）との関係を示すが、コークサイ
ロのストックレベルによりサイロ内の破砕エネルギーが
異なり、サイロレベルが高くなると、破砕エネルギーも
大きくなり、２００　ｊ　ｏｕｌ／ｋｇの範囲で変化し
、平均粒径は１０ｍ　ｍ程度変化する。サイロの在庫レ
ベルについてはＷ節は必ずしも簡単ではないが、トータ
ルの破砕エネルギーから考慮しておく必要がある。

（実施例） （１）　〜（７）式とＳｔ　、　Ｄｐｏ、　Ｅ（７）実
測値から推定した粒度分布の推定結果は、第１図の累積
％とフルイ目（ｍ　ｍ　）との関係から示す粒度分布に
関する図から、実測値と良く一致し、標準誤差１〜１．
５％で推定可能であった。

そしてこの推定結果をもとに、コークスの製造条件と整
粒条件とは下記のように調整可能であり、従来サイロｆ
のｙ均粒度５０．７ｍｍ、標準偏差２．０５であったも
のが、平均粒度５０゜５ｍｍで、標準偏差は１．７０ま
で低■させることが出来、装入コークス粒度が安定化し
た。また、過剰なハンドリングや、破砕をさけることが
でき、粉率も０．４％低下させることが出来、コークス
の粒度および／又は粒径分布を管理することが出来るよ
うになった。

粒度制御は、微粉ブリーズ（１５０ｊＬ以下）を０〜５
％添加することにより、羽均粒径を８ｍｍ増加させるこ
とが出来た。

また、コークカッターの思量距離を大きくしたところ、
トータルの破砕エネルギーを２００　ｊｏｕｌ／ｋｇの
範囲で変化させることが出来、これにより平均粒径を３
０ｍｍ変化させることが出来た。

サイロレベルを高じて破砕エネルギーも大きくしたとこ
ろ、２００　ｊ　ｏｕｌ／ｋｇの範囲で変化し、ｆ均粒
径は１０ｍｍ程度変化した。

（発明の効果） 本発明の推定式により、高炉へ装入するコークスの粒径
および／又は粒度分布を正確に精度良く把握することが
可能となった。その結果、今までよりも増して高炉を安
定して操業できるようになった。

４、図の簡単な説明 第１図はコークスの粒度分布の実測値と推定値を比較し
たグラフである。第２図は破砕エネルギーとフルイ通過
量との関係を示すグラフである。第３図はドラム強度と
コークスの引張強度との関係を示すグラフである。第４
図はブリーズ添加量と生成コークスの平均粒径の関係を
示すグラフである。第５図はカッター間隙と破砕エネル
ギーの関係を示すグラフである。第６図はサイロの在庫
レベルとサイ口内破砕エネルギーの関係を示すグラフで
ある。

腰 −ｂ コーク又の羊灼雑径（ｍｍ）　　　　　　１．コ薦 蓑 奨

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コークス炉から輸送して高炉へ装入するコークス
   の粒度調整方法において、該コークス炉から該高炉まで
   の輸送過程において生じるコークスの粒径および／又は
   粒度分布の変化を、下記（１）式により求め、その求め
   た結果に基づき、高炉に装入する前のコークスの粒径お
   よび／又は粒度分布を所望の値に調整することを特徴と
   するコークスの粒度調整方法。 Ｉ＿Ｘ＝αＩ＿Ｘ＿１＋（１−α）Ｉ＿Ｘ＿２・・・・
   ・・（１） Ｉ＿Ｘ＿１＝１００×［１−（Ｘ／Ｘ＿０）＾β］＾γ
   ・・・（２） Ｉ＿Ｘ＿２＝１００×ｅｘｐ［−ＣＸ＾ｎＥ＾ｍＳｔ＾
   ｌ］・・・・・・・・・（３） Ｘ＿０＝４７．３８＋０．４５２Ｄ＿Ｐ＿Ｏ・・・・・
   ・・・・（４） γ＝０．１２０×Ｅ＿０＿．＿４＿２＿１・・・・・・
   ・・・（５） α＝０．９８８−（５．１５−０．０５×Ｓｔ）×１０
   ＾−＾５×Ｅ・・・・・・・・・（６） ［β＝２．４０、Ｃ＝０．０５０、ｎ＝０．４７４、ｍ
   ＝０．６１６、ｌ＝−０．６５２］・・・・・・・・・
   （７） Ｉ＿Ｘ：フルイ（Ｘ）上のコークスの歩留（％） Ｘ：着目するフルイ目（ｍｍ） Ｘ＿０：コークス初期粒度（ｍｍ） Ｄ＿Ｐ＿Ｏ：ワーフ前のコークス平均粒径（ｍｍ） Ｓｔ：コークスの引張強度（ｋｇ／ｃｍ＾２） Ｅ：破壊エネルギー（ｊ　ｏｕｌ／ｋｇ）