JPS633089A - 石炭乾燥機 - Google Patents
石炭乾燥機Info
- Publication number
- JPS633089A JPS633089A JP14613686A JP14613686A JPS633089A JP S633089 A JPS633089 A JP S633089A JP 14613686 A JP14613686 A JP 14613686A JP 14613686 A JP14613686 A JP 14613686A JP S633089 A JPS633089 A JP S633089A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coal
- dryer
- corrosion
- stainless steel
- coal dryer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Drying Of Solid Materials (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。
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、コークス用原料炭等の乾燥に用いる石炭乾燥
機に関するものである。
機に関するものである。
コー・クス用原料炭を乾燥する装誼として、−ａ的に利
用される方式に回転式多管熱交換型乾ｔ！Ｉｃ機が知ら
れている。
用される方式に回転式多管熱交換型乾ｔ！Ｉｃ機が知ら
れている。
鉄鋼業で使用する石炭は、その供給の安定化等の理由か
ら世界各国から輸入して使用している。
ら世界各国から輸入して使用している。
そしてその産地の土質、選鉱等の条件により強い腐蝕性
を示すものが多数ある。
を示すものが多数ある。
石炭を乾燥させろ過程において、石炭中および石炭表面
に含まれる腐蝕成分、例えばＣＩ、ＳＯ，等が水分とと
もに溶解析出し、これらが、上述の乾燥機のチューブ及
び石炭との接触部を腐蝕する。
に含まれる腐蝕成分、例えばＣＩ、ＳＯ，等が水分とと
もに溶解析出し、これらが、上述の乾燥機のチューブ及
び石炭との接触部を腐蝕する。
鉄鋼等で使用している石炭の溶出成分の一例を、表−１
に示す。表に示す如く銘柄によって腐蝕成分の濃度が大
きく異なることがわかる。更に第４図及び第５図に夫々
ＳＯ，を−及びＣＩ−の腐蝕量との関係を示す。
に示す。表に示す如く銘柄によって腐蝕成分の濃度が大
きく異なることがわかる。更に第４図及び第５図に夫々
ＳＯ，を−及びＣＩ−の腐蝕量との関係を示す。
第４図及び第５図より金属表面温度１００℃以上で腐蝕
量が著しいことが判る。
量が著しいことが判る。
また、これらの腐蝕性を満足させるためには、耐ＳＯ，
，耐ＣＩ両方を満足する鋼材を使用することが必要であ
る。
，耐ＣＩ両方を満足する鋼材を使用することが必要であ
る。
表−１原料端各銘柄別溶出成分
この対応策として、従来は石炭と直接接触する部分に耐
腐蝕性の高い鋼材例えば二相ステンレス鋼を使用する方
式がとられてきた。然し、これらの鋼材は、極めて高価
であるため、乾燥機の設備コストの大半はこれらの鋼材
の材料費及び加工費で占められている。これらの費用を
安価にすることができれば、合理化設備としての価値は
一段と高まる。
腐蝕性の高い鋼材例えば二相ステンレス鋼を使用する方
式がとられてきた。然し、これらの鋼材は、極めて高価
であるため、乾燥機の設備コストの大半はこれらの鋼材
の材料費及び加工費で占められている。これらの費用を
安価にすることができれば、合理化設備としての価値は
一段と高まる。
また、耐腐蝕性の高い鋼材を使用しても、その使用環境
を考慮すれば腐蝕の進行は避けられない。
を考慮すれば腐蝕の進行は避けられない。
コークス炉の操業は連続であるため、石炭乾燥機に要す
るメインテナンスは、簡略であることが要求されろ。現
状の設備は上述のように高価であるなめ、予備機を持つ
ことはできず、従って乾燥機の操業を停止して補修作業
を行わざるを得ない。
るメインテナンスは、簡略であることが要求されろ。現
状の設備は上述のように高価であるなめ、予備機を持つ
ことはできず、従って乾燥機の操業を停止して補修作業
を行わざるを得ない。
石炭を乾燥する過程における腐蝕の機構は次のように推
定きれる。
定きれる。
■ 石炭の付着水分中に溶出したＣＩ −、ＳＯ４’−
等により、電気伝導度の増大により、下記の反応が進行
する。
等により、電気伝導度の増大により、下記の反応が進行
する。
Ｆｅ−＋Ｆｅ”−１−３ｅ−
２ＪＯ＋ Ｏｔ ＋ ４ｅ−→４ （ＯＨ） −Ｆｅ”
＋ ３［ＯＨ］−−”Ｆｅ （ＯＨ） ｘさらに温度上
昇による湿蝕の促進が加速されろ。
＋ ３［ＯＨ］−−”Ｆｅ （ＯＨ） ｘさらに温度上
昇による湿蝕の促進が加速されろ。
■ 加水分解によるｐＨ低下とＨ２ＳＯ４，ＨＣＩアタ
ック Ｆｅ５０．＋ ２Ｈ２０−Ｆｅ（ＯＨ）２＋ Ｈ２ＳＯ
。
ック Ｆｅ５０．＋ ２Ｈ２０−Ｆｅ（ＯＨ）２＋ Ｈ２ＳＯ
。
Ｆｅｅ ｌ ＊ ＋ ２）ｔｚｏ−４Ｆｅ （ＯＨ）
２ ＋ ２１１ＣＩＦｅ ＋ＨｘＳＯａ→Ｆｅ５０４Ｈ
ｎｌ（，０＋ Ｈｚ ｔＦｅ＋ ＨＣｌ −ＦｅＣｌ
＊ ・ｎＨ＊ｏ＋Ｈ＊↑■ 低ｐＨ炭によるＨ２発生型
の腐蝕 Ｈ２ＳＯ４，ＨＣｊの持込みと、■２０の存在にょるＨ
２発生型の腐蝕が起こる。
２ ＋ ２１１ＣＩＦｅ ＋ＨｘＳＯａ→Ｆｅ５０４Ｈ
ｎｌ（，０＋ Ｈｚ ｔＦｅ＋ ＨＣｌ −ＦｅＣｌ
＊ ・ｎＨ＊ｏ＋Ｈ＊↑■ 低ｐＨ炭によるＨ２発生型
の腐蝕 Ｈ２ＳＯ４，ＨＣｊの持込みと、■２０の存在にょるＨ
２発生型の腐蝕が起こる。
■ 石炭粒子による二ロージシン
■ ■〜■の組きせによる腐蝕の進行
等が考えられろ。
本発明は、これら腐蝕機構を克服し、かつ設備費の低簾
な石炭乾燥機を提供することを目的とする。
な石炭乾燥機を提供することを目的とする。
本発明者等は、原料石炭中に含有するＳ０４イオン及び
ｃｅイオンの溶出濃度の変化ならびに乾燥機内におけろ
長手方向の温度分布を調査し、本発明に至ったものであ
る。
ｃｅイオンの溶出濃度の変化ならびに乾燥機内におけろ
長手方向の温度分布を調査し、本発明に至ったものであ
る。
即ち前述の腐蝕は、乾燥機全体に亘って起こるのでなく
、長手方向に異なった腐蝕が進行することを第１図及び
第２図の結果より知見した。
、長手方向に異なった腐蝕が進行することを第１図及び
第２図の結果より知見した。
第１図は、石炭鉱石銘柄Ｂ中のＳｏ４’−、ＣＩ −。
イオン濃度（ｐｐＩｏ）及びｐＨと経過時間との関係グ
ラフである。また第２図は石炭乾燥機内における長手方
向温度分布を熱媒として５ｋｇ飽和蒸気を使用した場合
のグラフである。
ラフである。また第２図は石炭乾燥機内における長手方
向温度分布を熱媒として５ｋｇ飽和蒸気を使用した場合
のグラフである。
第１図及び第２図より乾燥機入口は、比較的硫酸イオン
が多く、低温であるため、硫酸によるアタックが主体で
ある。また中央部にくるとＣＵ−オンが徐々に増加し、
また温度も高くなってくるので、５Ｏ４Ｚ−の存在下に
おける塩酸アタックが主体となる￥：＆蝕であることが
推定されろ。
が多く、低温であるため、硫酸によるアタックが主体で
ある。また中央部にくるとＣＵ−オンが徐々に増加し、
また温度も高くなってくるので、５Ｏ４Ｚ−の存在下に
おける塩酸アタックが主体となる￥：＆蝕であることが
推定されろ。
従って、乾燥機内部の構成材料を選定する場合、５０４
′−とＣ１−の両方のアタックに耐える材料の選定が必
要であり、この腐蝕環境に耐えろ材料としては、二相ス
テンレス、ハステロイ、チタン等の材料を用いるとよい
が、その選定に当っては材料価格との兼合いを考慮しな
くてはならない。
′−とＣ１−の両方のアタックに耐える材料の選定が必
要であり、この腐蝕環境に耐えろ材料としては、二相ス
テンレス、ハステロイ、チタン等の材料を用いるとよい
が、その選定に当っては材料価格との兼合いを考慮しな
くてはならない。
即ち本発明は、乾燥機の石炭と接触する長手方向を３分
割し、各分割部分にて材質を変更した材料を使用するも
のであり、乾燥機の長手方向の材質において入口より０
．２〜０３１部分がオーステナイト系耐酸ステンレス材
料、中間の０．４〜０．６部分が二相ステンレス材料、
出口側０．２〜０．３部分が炭素鋼の材料とから構成さ
れた、回転式多管熱交換型石炭乾燥機である。
割し、各分割部分にて材質を変更した材料を使用するも
のであり、乾燥機の長手方向の材質において入口より０
．２〜０３１部分がオーステナイト系耐酸ステンレス材
料、中間の０．４〜０．６部分が二相ステンレス材料、
出口側０．２〜０．３部分が炭素鋼の材料とから構成さ
れた、回転式多管熱交換型石炭乾燥機である。
本発明の石炭乾燥機は、石炭と接触するチューブ及びシ
ェルを３分割し、夫々分割部分の材質を、乾燥機長手方
向におけろ温度及びＳＯ，”、 ＣＩ −イオンアタッ
ク状況に対応したものを選定したことを特徴とするもの
である。
ェルを３分割し、夫々分割部分の材質を、乾燥機長手方
向におけろ温度及びＳＯ，”、 ＣＩ −イオンアタッ
ク状況に対応したものを選定したことを特徴とするもの
である。
即ち、乾燥機入口の０，２〜０．３部分（乾燥機全長を
１とする。理下同じ）は、温度は１００℃以下で硫酸に
よる￥：＆蝕が主体となる。従って、オーステナイト系
耐酸ステンレス等の耐硫酸材料で十分である。
１とする。理下同じ）は、温度は１００℃以下で硫酸に
よる￥：＆蝕が主体となる。従って、オーステナイト系
耐酸ステンレス等の耐硫酸材料で十分である。
然し、中間の０．４〜０．６部分は内部温度が１００〜
１３０℃であり、Ｓｏ、２−の存在下におけるＣＩ−の
腐蝕が急激に促進するため最も腐蝕が進行する部分でこ
の部分は二相ステンレス系材料ハステロイ：チタン等か
ら選んだ材料とすることにより克服できるから価格を考
慮した場合二相ステンレスが好ましい。
１３０℃であり、Ｓｏ、２−の存在下におけるＣＩ−の
腐蝕が急激に促進するため最も腐蝕が進行する部分でこ
の部分は二相ステンレス系材料ハステロイ：チタン等か
ら選んだ材料とすることにより克服できるから価格を考
慮した場合二相ステンレスが好ましい。
次に出口の０．２〜０．３部分は雰囲気温度も比較的高
く、凝縮水も比較的少ない。また５ｏ４２−、 ＣＩ
−。
く、凝縮水も比較的少ない。また５ｏ４２−、 ＣＩ
−。
の大半（よ気体状で存在し、その濃度も極めて低いこと
が考えられ、腐蝕環境としては、前者２つの部分より可
成り条件が良好なので通常の炭素鋼で十分耐えうる。ま
たこの部分は石炭乾燥機に使用する乾燥用熱媒温度で長
さは決定され温度が高ければ高い程出口区間が長くなり
その設備費は低床な炭素鋼を用いろことにより安価にな
る。
が考えられ、腐蝕環境としては、前者２つの部分より可
成り条件が良好なので通常の炭素鋼で十分耐えうる。ま
たこの部分は石炭乾燥機に使用する乾燥用熱媒温度で長
さは決定され温度が高ければ高い程出口区間が長くなり
その設備費は低床な炭素鋼を用いろことにより安価にな
る。
第３図は本発明の実施例装置を模式的に示す。
図において１は径４．５ｍ長さ２３ｍ＋の回転式多管熱
交換型石炭乾燥機（能力２７０Ｔ／［（）、２はチュー
ブ、３はシェル、４はチューブカップリングである。
交換型石炭乾燥機（能力２７０Ｔ／［（）、２はチュー
ブ、３はシェル、４はチューブカップリングである。
石炭乾燥８ｉｌは外殻シェル３と内部に低圧蒸気を通し
たチューブ群３をチューブカップリング４にて係止され
て居り、回転装置（図示なし）によって２．５ｒ、ｐ、
ｍの割合にて回転し装入された原料炭を出口より２７０
Ｔ／Ｈの能力で処理する。
たチューブ群３をチューブカップリング４にて係止され
て居り、回転装置（図示なし）によって２．５ｒ、ｐ、
ｍの割合にて回転し装入された原料炭を出口より２７０
Ｔ／Ｈの能力で処理する。
本発明では上記石炭乾燥機１の全長Ｌ（１とする）をａ
部分（０，２〜０．３）、ｂ部分（０，４〜０．６）及
びＣ部分（０，２〜０．３）の３つに分割し、各分割部
分について ａ部分についてはオーステナイト系耐酸ステンレス材料
（Ｓｕｓ３１６Ｌ） ｂ部分については二相ステンレス材料 、（２０〜２８Ｃｒ−４〜６Ｎｉ−２〜３Ｍ０）Ｃ部分
については炭素ｆｉ （ＳＳ４１）材料で構成した。
部分（０，２〜０．３）、ｂ部分（０，４〜０．６）及
びＣ部分（０，２〜０．３）の３つに分割し、各分割部
分について ａ部分についてはオーステナイト系耐酸ステンレス材料
（Ｓｕｓ３１６Ｌ） ｂ部分については二相ステンレス材料 、（２０〜２８Ｃｒ−４〜６Ｎｉ−２〜３Ｍ０）Ｃ部分
については炭素ｆｉ （ＳＳ４１）材料で構成した。
従来の石炭乾燥機では、ＳＯ４２−、Ｃｅ−等の腐蝕環
境に対応するためには、非常な高価な材料二相ステノし
・ス、ヂクノ、ハステロイ等の材料を使用する必要があ
り、このためこれらの材料を全面的に使用すると石炭乾
燥機の設備費は莫大となる。
境に対応するためには、非常な高価な材料二相ステノし
・ス、ヂクノ、ハステロイ等の材料を使用する必要があ
り、このためこれらの材料を全面的に使用すると石炭乾
燥機の設備費は莫大となる。
これに対して本発明では石炭乾燥機を３分割し石炭乾燥
機の条件、即ち熱媒、石炭の性質、温度条件を加味し、
耐蝕材料を前述の如く選定した。
機の条件、即ち熱媒、石炭の性質、温度条件を加味し、
耐蝕材料を前述の如く選定した。
本発明の石炭乾燥機によれば
■ 二相ステンレス等の高価な材料の使用が少なくなり
設備費が極めて安価となる。
設備費が極めて安価となる。
■ またメイシテナンスにおいても、全体の設ＷＩ費も
安価となるため予備機をもつことが可能となり、定期的
にチエツクすればＩ・ラブルなしの連続操業も可能とな
る。
安価となるため予備機をもつことが可能となり、定期的
にチエツクすればＩ・ラブルなしの連続操業も可能とな
る。
■ また、３分割しているため、従来品のように１箇所
腐蝕すれば乾燥機長さ分のチューブが必要であったが、
それが４で済み、コス）・も安上がりである。
腐蝕すれば乾燥機長さ分のチューブが必要であったが、
それが４で済み、コス）・も安上がりである。
等の効果を奏するものである。
第１図は、石炭銘柄Ｂ中（７） ５０％−、Ｃｅ −、
ｐＨと経過時間毎の変化グラフ、第２図は石炭乾燥機内
におけろ長手方向分布を示すグラフ、第３図は、本発明
における実施態様例を示す模式図、第４図及び第５図は
夫々５０４２−とＣＩ−環境下における金属表面温度と
鉄の腐蝕旦との関係グラフである。 図において、１：石炭乾燥機、２：チューブ、３ニジエ
ル、４：チューブカップリングである。 第１図 ５特遁埼閘（例 ” ”５ （ｙｆｉ）
ｏ、７０ ｔ。 原ヤ杓策入口 ２：子エーブ゛ ３：シェＪし ４：ナユープ°力ｌプリシブ゛
ｐＨと経過時間毎の変化グラフ、第２図は石炭乾燥機内
におけろ長手方向分布を示すグラフ、第３図は、本発明
における実施態様例を示す模式図、第４図及び第５図は
夫々５０４２−とＣＩ−環境下における金属表面温度と
鉄の腐蝕旦との関係グラフである。 図において、１：石炭乾燥機、２：チューブ、３ニジエ
ル、４：チューブカップリングである。 第１図 ５特遁埼閘（例 ” ”５ （ｙｆｉ）
ｏ、７０ ｔ。 原ヤ杓策入口 ２：子エーブ゛ ３：シェＪし ４：ナユープ°力ｌプリシブ゛
Claims (2)
- （１）回転式多管熱交換型石炭乾燥機において、該乾燥
機の石炭と接触する長手方向を三分割し、該各分割部分
にて材質を変更したことを特徴とする石炭乾燥機。 - （２）乾燥機の長手方向の構造材質において、入口より
０．２〜０．３部分がオーステナィト系耐酸ステンレス
材料、中間の０．４〜０．６部分が二相ステンレス材料
、出口側０．２〜０．３部分が炭素鋼の材料とから構成
されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の石
炭乾燥機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14613686A JPS633089A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 石炭乾燥機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14613686A JPS633089A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 石炭乾燥機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS633089A true JPS633089A (ja) | 1988-01-08 |
Family
ID=15400954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14613686A Pending JPS633089A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 石炭乾燥機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS633089A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015219005A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | ベンテラー・アウトモビールテヒニク・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 二相鋼から成る排気ガス熱交換器 |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP14613686A patent/JPS633089A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015219005A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | ベンテラー・アウトモビールテヒニク・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 二相鋼から成る排気ガス熱交換器 |
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