JP2005194537A - Process for producing coke - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、石炭と共に廃プラスチック材を装入して乾留する、コークスの製造方法、特に、装入する廃プラスチック材によるコークス品質への影響を抑制することができるコークス製造方法に関する。 The present invention relates to a coke production method in which a waste plastic material is charged together with coal and subjected to dry distillation, and more particularly, to a coke production method capable of suppressing the influence on the coke quality by the waste plastic material to be charged.
近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてのプラスチック等の合成樹脂類が急増しており、その処理が大きな社会問題となっている。プラスチックは成形加工が極めて容易であり、その上、化学的に安定であるという特性を有するので、大量に使用され、そして、大量に廃棄されている。しかし、廃棄されたプラスチックを投棄処分しても、細菌やバクテリアによって分解されることなく、そのままの状態で残る。大量に廃棄されるので、廃棄場所を直ぐに満たしてしまう。 In recent years, plastics and other synthetic resins such as industrial waste and general waste are rapidly increasing, and their treatment has become a major social problem. Plastics are very easy to mold and have the property of being chemically stable, so they are used in large quantities and discarded in large quantities. However, even if the discarded plastic is disposed of, it remains as it is without being decomposed by bacteria or bacteria. Because it is disposed of in large quantities, it quickly fills the disposal site.
他方、焼却処分をすると、腐蝕性のガスが発生したり、焼却によって発生する熱量が高いという問題がある。なかでも高分子系の炭化水素化合物であるプラスチックは燃焼時に発生する熱量が高く、焼却処理した場合に焼却炉を傷めるので、大量処理が困難であり、その多くがごみ埋め立て地等に投棄されているのが現状である。しかし、プラスチック等の投棄は環境対策上好ましくなく、その大量処理方法の開発が切望されている。 On the other hand, when incinerated, corrosive gas is generated and the amount of heat generated by incineration is high. In particular, plastics, which are high molecular weight hydrocarbon compounds, generate a large amount of heat during combustion and damage the incinerator when incinerated, making it difficult to process in large quantities, and many of them are dumped in landfills. The current situation is. However, the dumping of plastic or the like is not preferable in terms of environmental measures, and the development of a large-scale treatment method is eagerly desired.
このような背景の下、廃プラスチック材を石炭と共にコークス炉に装入して、廃プラスチックを処理する方法が提案されている。即ち、特開平８−１５７８３４号公報には、コークス炉に石炭と共に廃プラスチックを添加する２つの方法が開示されている。即ち、その１つの方法は、廃プラスチックをコークス炉配合炭中に配合する方法である。他の１つの方法は、コークス炉に石炭を装入後、炉頂空間部に廃プラスチックを装入する方法である。 Under such a background, a method of treating waste plastic by charging the waste plastic material together with coal into a coke oven has been proposed. That is, JP-A-8-157834 discloses two methods for adding waste plastic together with coal to a coke oven. That is, one of the methods is a method of blending waste plastic into coke oven blended coal. Another method is a method of charging waste plastic into the top space after charging coal in a coke oven.
図７は、特開平８−１５７８３４号公報に開示された、廃プラスチックをコークス製造用装入炭に配合したときのコークス強度と廃プラスチック配合率の関係を示す図である。図７に示されているように、廃プラスチックをコークス炉配合炭中に配合する方法によると、廃プラスチックを１．０ｗｔ％まで配合してもコークス強度は低下しないが、１．０ｗｔ％を超えて配合すると、コークス強度が所定値以下に低下することが指摘されている。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between coke strength and waste plastic content rate when waste plastic is blended with coking coal charging as disclosed in JP-A-8-157834. As shown in FIG. 7, according to the method of blending waste plastic into the coke oven blended coal, coke strength does not decrease even if the waste plastic is blended up to 1.0 wt%, but it exceeds 1.0 wt%. It is pointed out that the coke strength decreases to a predetermined value or less.
この理由は、廃プラスチックとコークス炉配合炭とを混合すると、低嵩密度である廃プラスチックが介在するので、石炭粒子間の距離が大きくなって、空隙率が大きくなり、その結果、コークス強度が低下するからである。更に、廃プラスチックの配合された箇所のガス発生量は局部的に非常に多くなり、その箇所に形成されるコークスの気孔（揮発分が揮散した際にできる空洞）が大きくなって、コークス強度の低下がもたらされる。単に、廃プラスチック材と石炭とを混合して装入すると、廃プラスチック材の占める体積（即ち、ガス発生サイト）が多くなり、コークス強度の低下傾向が強くなる。 The reason for this is that when waste plastic and coke oven blended coal are mixed with low bulk density waste plastic, the distance between coal particles increases and the porosity increases, resulting in increased coke strength. It is because it falls. Furthermore, the amount of gas generated at the location where waste plastics are blended is extremely large, and the pores of the coke formed at that location (the cavities created when the volatiles are volatilized) are increased, resulting in high coke strength. A reduction is brought about. When the waste plastic material and coal are simply mixed and charged, the volume occupied by the waste plastic material (that is, the gas generation site) increases, and the tendency of the coke strength to decrease increases.
一方、コークス炉に石炭を装入後、炉頂空間部に廃プラスチックを装入する方法によると、即ち、廃プラスチックを炭化室内の炉頂空間部に装入する方法においては、廃プラスチックだけを後から別に装入するので、次の問題が生じる。即ち、廃プラスチックが高温で熱分解する場合、まず、廃プラスチックが分子量の大きい炭化水素に分解し、これが揮散する。この揮散した分子量大きい炭化水素が、高温条件下に置かれている間に、さらに、熱分解してメタンなどの常温で気体の炭化水素や水素になる過程を辿る。 On the other hand, according to the method of charging waste plastic into the furnace top space after charging coal into the coke oven, that is, in the method of charging waste plastic into the furnace top space in the carbonization chamber, only waste plastic is used. Since it is charged separately later, the following problems arise. That is, when the waste plastic is thermally decomposed at a high temperature, first, the waste plastic is decomposed into hydrocarbons having a high molecular weight, which are volatilized. While the volatilized hydrocarbon having a large molecular weight is placed under a high temperature condition, it is further thermally decomposed to become a gaseous hydrocarbon or hydrogen such as methane at room temperature.
しかし、廃プラスチックを炭化室の炉頂空間部に装入すると、熱分解によって生成した高分子量の炭化水素は、揮散した後、直ちに吸引されて炭化室の上部空間からガス精製系の流路へ抜き出される。そして、揮散した高分子量の炭化水素は低分子量化されないまま、ガスの流路へ排出し、ガス温度の低下に伴って、その一部がガス流路の壁面に付着する。 However, when waste plastic is charged into the furnace top space of the carbonization chamber, the high molecular weight hydrocarbons generated by thermal decomposition are volatilized and immediately sucked from the upper space of the carbonization chamber to the gas purification system flow path. Extracted. The volatilized high molecular weight hydrocarbon is discharged to the gas flow path without being reduced in molecular weight, and a part of the hydrocarbon adheres to the wall surface of the gas flow path as the gas temperature decreases.
更に、コークス炉ガス精製設備においてもタール等の副産物の品質等にも影響を与えてしまう。また、炉頂空間部への装入は、石炭装入装置とは別途の装入装置が必要となるために、設備コストが上昇する。
上述したように、廃プラスチック等の合成樹脂をなるべく多量にコークス炉で消費したいけれども、従来の技術では、廃プラスチックが１ｗｔ％を超えると、コークスの強度が低下するという問題点がある。従って、成品コークスの品質を維持しつつ１ｗｔ％を超える廃プラスチックを配合し、廃物利用、更に回収エネルギーの向上が期待されている。 As described above, although it is desired to consume as much synthetic resin such as waste plastic in a coke oven as possible, the conventional technology has a problem in that the strength of coke decreases when the waste plastic exceeds 1 wt%. Accordingly, it is expected that waste plastics exceeding 1 wt% will be blended while maintaining the quality of the product coke, and the use of wastes and the improvement of recovered energy will be expected.
従って、この発明の目的は、コークス炉において、石炭と共に廃プラスチック材または廃物固形化燃料を装入し、乾留してコークスを製造するに際し、廃プラスチック材または廃物固形化燃料によるコークス品質への影響、特にコークスの強度への影響を抑制することができる、コークス製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to influence the coke quality of waste plastic material or waste solidified fuel when coke is produced by charging and plasticizing waste plastic material or waste solidified fuel together with coal in a coke oven. In particular, an object of the present invention is to provide a coke production method capable of suppressing the influence on the strength of coke.
本発明者は、上述した従来技術の問題点を解決すべく、廃プラスチックの配合率の向上の可能性について詳細かつ鋭意研究を重ねた。その結果、コークス炉において廃プラスチック材を処理する場合におけるコークス強度は、温度一定、原料炭性状一定の下で、廃プラスチック材と石炭との混合嵩密度を一定以上に維持することによって、所定のコークス強度を確保することができることを見出した。 In order to solve the above-described problems of the prior art, the inventor has conducted detailed and earnest studies on the possibility of improving the mixing ratio of waste plastics. As a result, the coke strength in the case of processing waste plastic material in a coke oven is maintained at a predetermined temperature by maintaining the mixed bulk density of the waste plastic material and coal at a certain level or more under a constant temperature and a constant raw material coal property. It was found that coke strength can be secured.
即ち、石炭と共にコークス炉に装入する廃プラスチック（合成樹脂）材と石炭とを混合した混合嵩密度を所定の値、例えば、７００ｋｇ／ｍ3以上にすると、コークスの品質特にコークス強度に対する廃プラスチックの影響を十分抑制することができ、所定の値以上の強度を有するコークスを製造することができることを知見した。 That is, when the mixed bulk density of the waste plastic (synthetic resin) material mixed with the coal and the coal and the coal is set to a predetermined value, for example, 700 kg / m 3 or more, the waste plastic for the coke quality, particularly the coke strength. It was found that coke having a strength equal to or higher than a predetermined value can be produced.
更に、廃プラスチックの代わりに、紙、木等のごみを固形化した、廃物固形化燃料（以下、「廃物固形化燃料」という）を使用しても、廃物固形化燃料と石炭との混合嵩密度を所定の値以上にすると、コークスの品質特にコークス強度に対する廃プラスチックの影響を十分抑制することができ、所定の値以上の強度を有するコークスを製造することができることを知見した。 Furthermore, even if waste solidified fuel (hereinafter referred to as “waste solidified fuel”) obtained by solidifying waste such as paper or wood is used instead of waste plastic, the mixed volume of waste solidified fuel and coal It has been found that when the density is set to a predetermined value or more, the influence of the waste plastic on coke quality, particularly coke strength, can be sufficiently suppressed, and coke having a strength of a predetermined value or more can be produced.
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、この発明のコークス製造方法の第１の態様は、廃プラスチック材と石炭とを、両者の混合嵩密度が所定の値以上になるように混合し、このように混合した廃プラスチック材および石炭をコークス原料として使用することを特徴とする、コークス製造方法である。 The present invention has been made based on the above knowledge, and the first aspect of the coke production method of the present invention is such that the mixed bulk density of the waste plastic material and coal becomes a predetermined value or more. The coke production method is characterized in that the waste plastic material and coal thus mixed are used as coke raw materials.
この発明のコークス製造方法の第２の態様は、前記廃プラスチック材および前記石炭を混合した混合嵩密度が７００ｋｇ／ｍ3以上であることを特徴とする、コークス製造方法である。 A second aspect of the coke production method according to the present invention is a coke production method, wherein a mixed bulk density obtained by mixing the waste plastic material and the coal is 700 kg / m 3 or more.
この発明のコークス製造方法の第３の態様は、前記廃プラスチック材が予め所定の形状に処理された圧縮成形物からなっていることを特徴とする、コークス製造方法である。 A third aspect of the coke production method of the present invention is a coke production method, wherein the waste plastic material is made of a compression-molded product that has been processed into a predetermined shape in advance.
この発明のコークス製造方法の第４の態様は、廃物固形化燃料と石炭とを、両者の混合嵩密度が所定の値以上になるように混合し、このように混合した廃物固形化燃料および石炭をコークス原料として使用することを特徴とする、コークス製造方法である。 According to a fourth aspect of the coke production method of the present invention, the waste solidified fuel and coal are mixed so that the mixed bulk density of the both exceeds a predetermined value, and the waste solidified fuel and coal thus mixed are mixed. Is used as a coke raw material, and is a coke manufacturing method characterized by the above-mentioned.
この発明のコークス製造方法の第５の態様は、前記廃物固形化燃料および前記石炭を混合した混合嵩密度が７００ｋｇ／ｍ3以上であることを特徴とする、コークス製造方法である。 A fifth aspect of the coke production method according to the present invention is a coke production method, wherein a mixed bulk density obtained by mixing the waste solidified fuel and the coal is 700 kg / m 3 or more.
この発明のコークス製造方法の第６の態様は、前記廃物固形化燃料が予め所定の形状に処理された圧縮成形物からなっていることを特徴とする、コークス製造方法である。 A sixth aspect of the coke production method according to the present invention is a coke production method, wherein the waste solidified fuel is made of a compression molded product that has been processed into a predetermined shape in advance.
この発明によると、コークス炉において、石炭と共に廃プラスチックを装入し、乾留してコークスを製造するに際し、廃プラスチック材と石炭とを混合した混合嵩密度を所定の値以上にすることによって、廃プラスチック材の配合率１％を超えても、廃プラスチックによるコークス品質への影響特にコークスの強度への影響を抑制することができる、コークス製造方法を提供することができ、産業上利用価値が高い。 According to the present invention, when a coke is produced by charging waste plastic together with coal in a coke oven and producing coke by dry distillation, the mixed bulk density obtained by mixing the waste plastic material and the coal is set to a predetermined value or more. Even if the blending ratio of the plastic material exceeds 1%, it is possible to provide a coke production method capable of suppressing the influence on the coke quality due to the waste plastic, especially the influence on the strength of the coke, and has high industrial utility value .
更に、コークス炉において、石炭と共に廃物固形化燃料を装入し、乾留してコークスを製造するに際し、廃物固形化燃料と石炭とを混合した混合嵩密度を所定の値以上にすることによって、廃物固形化燃料によるコークス品質への影響特にコークスの強度への影響を抑制することができる、コークス製造方法を提供することができ、産業上利用価値が高い。 Furthermore, in the coke oven, when solidified fuel is charged together with coal, and coke is produced by dry distillation, the mixed bulk density obtained by mixing waste solidified fuel and coal is set to a predetermined value or more, thereby reducing waste. The coke production method that can suppress the influence on the coke quality by the solidified fuel, in particular, the influence on the strength of the coke can be provided, and the industrial utility value is high.
本発明の廃プラスチック材または廃物固形化燃料を装入するコークスの製造方法の態様を、図面を参照しながら詳細に説明する。 The embodiment of the method for producing coke charged with the waste plastic material or waste solidified fuel of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
この発明のコークス製造方法は、廃プラスチック材と石炭とを、両者の混合嵩密度が所定の値以上になるように混合し、このように混合した廃プラスチック材および石炭をコークス原料として使用する。この発明のコークス製造方法は、廃プラスチック材の代わりに廃物固形化燃料を用いてもよい。 The coke manufacturing method of this invention mixes a waste plastic material and coal so that both mixing bulk density may become more than predetermined value, and uses the waste plastic material and coal which were mixed in this way as a coke raw material. In the coke production method of the present invention, waste solidified fuel may be used instead of the waste plastic material.
上述したように、一般に廃プラスチック材は嵩密度が小さいので、そのまま原料石炭と混合して装入すると、乾留時の石炭粒子間の距離が大きくなり且つ乾留時に廃プラスチック材がガス化することによってコークス気孔率が増大して、コークス強度が劣化する。しかし、廃廃プラスチックを圧密化し、混合装入することにより、石炭粒子間の距離が大きくならず、且つ、ガス発生サイトも少なくなるので、コークス強度の劣化を防止することができることを見出した。 As described above, since the waste plastic material generally has a low bulk density, if mixed with raw material coal as it is, the distance between the coal particles during dry distillation increases and the waste plastic material gasifies during dry distillation. Coke porosity increases and coke strength deteriorates. However, the present inventors have found that the coke strength can be prevented from being deteriorated by compacting and mixing the waste waste plastic, since the distance between the coal particles is not increased and the number of gas generation sites is reduced.
必要とされる最小限の混合嵩密度は、後工程の高炉、キューポラ炉等の竪型炉において充填層に使用される場合の最低強度を満たせば良い。この要求される最低必要コークス強度は、各製鉄所等のローカルコンディションによって決まっており、一般には、原料炭性状、操業温度等によりコントロールされている。 The minimum mixing bulk density required may satisfy the minimum strength when used in a packed bed in a vertical furnace such as a blast furnace or a cupola furnace in a subsequent process. The required minimum coke strength is determined by the local conditions of each steelworks, etc., and is generally controlled by the raw coal properties, operating temperature, and the like.
従って、本発明では、後工程で必要とされるコークス強度を満足すべく、混合嵩密度を一定以上とすれば良い。そのためには、廃プラスチック材を圧密化後に石炭を混合すれば良い。通常の高炉用のコークス炉では、嵩密度は特に７００ｋｇ／ｍ3以上あればよく、より好ましくは、７５０ｋｇ／ｍ3以上が望ましい。 Therefore, in this invention, what is necessary is just to make a mixing bulk density into a fixed level or more so that the coke intensity | strength required at a post process may be satisfied. For this purpose, coal may be mixed after the waste plastic material is consolidated. In a normal coke oven for a blast furnace, the bulk density may be 700 kg / m 3 or more, and more preferably 750 kg / m 3 or more.
なお、廃プラスチックは、添加量が多くなると、ガス発生箇所が多くなり、嵩密度が大きくなっても、ガス発生が多く、コークス強度が低下する。従って、廃プラスチックの添加量は、所定割合（例えば、５％）以下にすると良い。尚、廃プラスチック材および石炭の装入（混合）嵩密度（ρ）は、次のように求められる。即ち、装入量（ｗ）、装入レベル（Ｈ）、炉幅（ｄ）、炉長（Ｌ）とすると、ρ＝ｗ／ｄ・Ｌ・Ｈで求められる。 In addition, when waste plastic increases, the amount of gas generation increases, and even when the bulk density increases, gas generation increases and coke strength decreases. Therefore, the amount of waste plastic added is preferably a predetermined ratio (for example, 5%) or less. In addition, the waste plastic material and the charging (mixing) bulk density (ρ) of coal are obtained as follows. That is, assuming that the charging amount (w), the charging level (H), the furnace width (d), and the furnace length (L), ρ = w / d · L · H.
先ず、廃プラスチック材を使用する場合について説明する。 First, the case where a waste plastic material is used will be described.
廃プラスチック材のコークス品質に及ぼす影響を明らかにするために、廃プラスチック材を処理して、圧縮成形物としたものを使用して、各種廃プラスチック材のコークス品質に及ぼす影響を調査した。圧縮成形物には、例えばブリケット、減容固化物、圧縮リングダイ等によって圧縮成形したものが含まれる。即ち、具体的に、減容固化物を破砕して得られた大きさの異なる廃プラスチック材Ａ、Ｂおよび廃プラスチック材Ｃを使用して、廃プラスチック材の嵩密度がコークス品質へ与える影響を調査した。圧縮成形廃プラスチック材の組成は、ポリエチレン１００％とした。 In order to clarify the effect of waste plastic materials on coke quality, we investigated the effect of various waste plastic materials on coke quality by using waste plastic materials processed into compression moldings. The compression molded product includes, for example, a product formed by compression molding using a briquette, a volume reduction solidified product, a compression ring die, or the like. Specifically, the waste plastic materials A and B and the waste plastic material C having different sizes obtained by crushing the volume-reduced solidified product are used, and the influence of the bulk density of the waste plastic material on the coke quality is affected. investigated. The composition of the compression molded waste plastic material was 100% polyethylene.
試験方法は次の通りであった。即ち、下記（１）から（４）からなる試験方法によって調査した。
（１）２５０ｋｇ試験炉を使用し、
（２）乾留条件を、乾留温度９００℃、配合炭水分８％、配合炭粒度（−３ｍｍ）７８％とし、
（３）配合条件を、ベースは配合炭、廃プラスチック材はベース配合炭に対して、外数で所定の量（配合炭に対して、１から５％）をそれぞれ添加した。
（４）廃プラスチック材の形状を、廃プラスチック材Ａ（概ね５０×１００ｍｍ）、廃プラスチック材Ｂ（概ねφ３０ｍｍ）、廃プラスチック材Ｃ（概ねφ１０ｍｍ）とした。即ち、廃プラスチック材Ａは、リングダイを使用して成形したもの、廃プラスチック材Ｂは、廃プラスチック材Ａを粉砕したもの、廃プラスチック材Ｃは、フィルムを粉砕したものである。配合炭は、以下の通りとした。豪Ａ：２０％、豪Ｃ：２０％、豪Ｄ：５％、カナダＥ：１５％、豪Ｅ： ２０％、豪Ｆ：１５％、および、その他：５％である。
The test method was as follows. That is, it investigated by the test method which consists of following (1) to (4).
(1) Use a 250 kg test furnace,
(2) The carbonization conditions were a carbonization temperature of 900 ° C., a blended coal moisture of 8%, a blended coal particle size (−3 mm) of 78%,
(3) With regard to the blending conditions, the base was blended coal, and the waste plastic material was added to the base blended coal in predetermined amounts (1 to 5% based on blended coal).
(4) The shape of the waste plastic material was waste plastic material A (approximately 50 × 100 mm), waste plastic material B (approximately φ30 mm), and waste plastic material C (approximately φ10 mm). That is, the waste plastic material A is formed using a ring die, the waste plastic material B is a material obtained by pulverizing the waste plastic material A, and the waste plastic material C is a material obtained by pulverizing a film. The coal blend was as follows. Australia A: 20%, Australia C: 20%, Australia D: 5%, Canada E: 15%, Australia E: 20%, Australia F: 15%, and others: 5%.
図１は、（この発明における混合嵩密度を有する廃プラスチック材と原料炭との）配合比（％）とコークス強度（Ｄ１３０／１５）との間の関係を示すグラフである。廃プラスチック材Ａを●、廃プラスチック材Ｂを▲、廃プラスチック材Ｃを○でそれぞれ示す。図１に示すように、混合嵩密度７００ｋｇ／ｍ3の廃プラスチック材Ａの場合は、配合比５％まで、コークス強度（Ｄ１３０／１５）は、概ね９２で一定である。廃プラスチック材Ｂの場合は、コークス強度（Ｄ１３０／１５）は、９２から緩やかに低下し、配合比５％で、コークス強度（Ｄ１３０／１５）は、概ね９０である。廃プラスチック材Ｃの場合は、配合比３％でコークス強度（Ｄ１３０／１５）は、配合比３％で８９、配合比５％で８６である。 FIG. 1 is a graph showing the relationship between the blending ratio (%) (of waste plastic material having mixed bulk density and raw coal in this invention) and coke strength (D130 / 15). Waste plastic material A is indicated by ●, waste plastic material B is indicated by ▲, and waste plastic material C is indicated by ○. As shown in FIG. 1, in the case of the waste plastic material A having a mixed bulk density of 700 kg / m 3 , the coke strength (D130 / 15) is approximately 92 and constant up to 5%. In the case of the waste plastic material B, the coke strength (D130 / 15) gradually decreases from 92, the blending ratio is 5%, and the coke strength (D130 / 15) is approximately 90. In the case of the waste plastic material C, the coke strength (D130 / 15) is 3% at a compounding ratio of 89 and 89 at a compounding ratio of 3% and 86 at a compounding ratio of 5%.
図２は、コークス強度（Ｄ１３０／１５）と装入（混合）嵩密度との関係を示すグラフである。図２に示すように、廃プラスチック材Ａの場合は、嵩密度７００ｋｇ／ｍ3以上で、コークス強度（Ｄ１３０／１５）は、概ね９２で一定である。廃プラスチック材Ｂの場合は、嵩密度７００ｋｇ／ｍ3未満では、コークス強度（Ｄ１３０／１５）は、９０を下回っているが、嵩密度７００ｋｇ／ｍ3以上では、コークス強度（Ｄ１３０／１５）は、９０から９２まで高くなっている。廃プラスチック材Ｃの場合においても、嵩密度７００ｋｇ／ｍ3未満では、コークス強度（Ｄ１３０／１５）は、９０を下回っているが、嵩密度７００ｋｇ／ｍ3以上では、コークス強度（Ｄ１３０／１５）は、９２と高くなっている。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between coke strength (D130 / 15) and charge (mixed) bulk density. As shown in FIG. 2, in the case of the waste plastic material A, the bulk density is 700 kg / m 3 or more, and the coke strength (D130 / 15) is approximately 92 and constant. In the case of the waste plastic material B, when the bulk density is less than 700 kg / m 3 , the coke strength (D130 / 15) is less than 90, but when the bulk density is 700 kg / m 3 or more, the coke strength (D130 / 15) is 90 to 92 is high. Even in the case of the waste plastic material C, when the bulk density is less than 700 kg / m 3 , the coke strength (D130 / 15) is less than 90, but when the bulk density is 700 kg / m 3 or more, the coke strength (D130 / 15). Is as high as 92.
図２から明らかなように、装入（混合）嵩密度が７００ｋｇ／ｍ3以上の場合には、コークス強度（Ｄ１３０／１５）は、９０を上回っている。 As is clear from FIG. 2, the coke strength (D130 / 15) exceeds 90 when the charged (mixed) bulk density is 700 kg / m 3 or more.
図３は、コークス強度（ＣＳＲ＋９．５２）と装入（混合）嵩密度との関係を示すグラフである。図３に示すように、廃プラスチック材Ａの場合は、嵩密度７００ｋｇ／ｍ3以上で、コークス強度（ＣＳＲ＋９．５２）は、５０を上回っている。廃プラスチック材Ｂの場合は、嵩密度７００ｋｇ／ｍ3未満では、コークス強度（ＣＳＲ＋９．５２）は、５０を下回っているが、嵩密度７００ｋｇ／ｍ3以上では、コークス強度（ＣＳＲ＋９．５２）は、５０を上回っている。廃プラスチック材Ｃの場合においても、嵩密度７００ｋｇ／ｍ3未満では、コークス強度（ＣＳＲ＋９．５２）は、５０を下回っているが、嵩密度７００ｋｇ／ｍ3以上では、コークス強度（ＣＳＲ＋９．５２）は、５０を上回っている。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between coke strength (CSR + 9.52) and charge (mixed) bulk density. As shown in FIG. 3, in the case of the waste plastic material A, the bulk density is 700 kg / m 3 or more, and the coke strength (CSR + 9.52) is higher than 50. In the case of the waste plastic material B, when the bulk density is less than 700 kg / m 3 , the coke strength (CSR + 9.52) is less than 50, but when the bulk density is 700 kg / m 3 or more, the coke strength (CSR + 9.52) is , Over 50. In the case of waste plastic material C also is less than the
図３から明らかなように、装入（混合）嵩密度が７００ｋｇ／ｍ3以上の場合には、コークス強度（ＣＳＲ＋９．５２）は、５０を上回っている。 As is clear from FIG. 3, the coke strength (CSR + 9.52) exceeds 50 when the charging (mixed) bulk density is 700 kg / m 3 or more.
上述したように、配合炭と廃プラスチック材との混合嵩密度が７００ｋｇ／ｍ3未満になると、コークス品質への影響（コークス強度の低下）が顕著に表れている。 As described above, when the mixed bulk density of the blended coal and the waste plastic material is less than 700 kg / m 3 , the influence on coke quality (decrease in coke strength) appears remarkably.
なお、廃プラスチックの代わりに、紙、木等のごみを固形化したごみ固形化燃料（廃物固形化燃料）を使用する場合について説明する。 In addition, the case where the waste solidification fuel (waste solidification fuel) which solidified garbage, such as paper and wood, is used instead of waste plastic is demonstrated.
廃物固形化燃料の組成は、工業分析において、Ａｓｈ：１５．１ｗｔ％、Ｖ．Ｍ．：７４．３、Ｆ．Ｃ．：１０．６ｗｔ％であり、元素分析において、カーボン（Ｃ）：４４．０ｗｔ％、水素（Ｈ）：５．７ｗｔ％、窒素（Ｎ）：０．５ｗｔ％、塩素（Ｃｌ）：１．２ｗｔ％であり、灰分組成において、Ｎａ2Ｏ：１２．７ｗｔ％、Ｋ2Ｏ： ３．６ｗｔ％、ＣａＯ：２９．３ｗｔ％、ＭｇＯ：４．１ｗｔ％、ＳｉＯ2：０．３ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3：２１．４ｗｔ％、Ｆｅ2Ｏ3：３．８ｗｔ％であった。上述した廃プラスチック材と同様に、廃物固形化燃料を配合炭に混合し、コークス炉で処理する場合について、廃物固形化燃料の配合比および形状がコークス品質、および、歩留まりに及ぼす影響を、次の試験方法によって調査した。 In the industrial analysis, the composition of the solid waste fuel is Ash: 15.1 wt%, V. M.M. : 74.3, F.R. C. In the elemental analysis, carbon (C): 44.0 wt%, hydrogen (H): 5.7 wt%, nitrogen (N): 0.5 wt%, chlorine (Cl): 1.2 wt In the ash composition, Na 2 O: 12.7 wt%, K 2 O: 3.6 wt%, CaO: 29.3 wt%, MgO: 4.1 wt%, SiO 2 : 0.3 wt%, Al 2 O 3 : 21.4 wt% and Fe 2 O 3 : 3.8 wt%. As in the case of the above-mentioned waste plastic materials, when the waste solidified fuel is mixed with the blended coal and processed in the coke oven, the effects of the waste solidified fuel blending ratio and shape on the coke quality and yield are as follows. It was investigated by the test method.
即ち、下記（１）から（４）からなる試験方法によって調査した。
（１）２５０ｋｇ試験炉を使用し、
（２）乾留条件を、乾留温度９００℃、配合炭水分８％、配合炭粒度（−３ｍｍ）７８％とし、
（３）配合条件を、ベースは配合炭、廃物固形化燃料はベース配合炭に対して、外数で所定の量（配合炭に対して、１％と３％）をそれぞれ添加した。ベースとして使用する配合炭は、廃プラスチック材と同様に、豪Ａ：２０％、豪Ｃ：２０％、豪Ｄ：５％、カナダＥ：１５％、豪Ｅ：２０％、豪Ｆ：１５％、および、その他：５％である。
（４）廃物固形化燃料の形状を、廃物固形化燃料が原形（φ１．５ｃｍ×３ｃｍ）であるものと、ごみ固形化燃料を粉砕処理したものとの２種類を準備し、それぞれを配合炭に添加した。なお、原形の廃物固形化燃料は、φ１．５ｃｍ×３ｃｍの概略円柱状であるのに対して、粉砕処理された廃物固形化燃料は、５〜１０ｍｍ程度の小片からなっている。
That is, it investigated by the test method which consists of following (1) to (4).
(1) Use a 250 kg test furnace,
(2) The carbonization conditions are a carbonization temperature of 900 ° C., a blended coal moisture of 8%, a blended coal particle size (−3 mm) of 78%,
(3) The blending conditions were as follows: the base was blended coal, and the waste solidified fuel was added to the base blended coal in predetermined amounts (1% and 3% based on blended coal). The blended coal used as the base is the same as waste plastic materials: Australia A: 20%, Australia C: 20%, Australia D: 5%, Canada E: 15%, Australia E: 20%, Australia F: 15% And other: 5%.
(4) Prepare the waste solidified fuel in two types: waste solidified fuel in its original form (φ1.5cm × 3cm) and crushed waste solidified fuel. Added to. The original waste solidified fuel has a generally cylindrical shape of φ1.5 cm × 3 cm, whereas the pulverized waste solidified fuel consists of small pieces of about 5 to 10 mm.
上述した試験によって、廃物固形化燃料の配合比および形状がコークス品質、および、歩留まりに及ぼす影響を調査した。その結果を、装入嵩密度、コークス外観、コークスの品質と歩留で以下に示す。 By the test mentioned above, the influence which the compounding ratio and shape of a waste solidification fuel has on coke quality and a yield was investigated. The results are shown below in terms of charge bulk density, coke appearance, coke quality and yield.
（ａ）装入嵩密度：図４は、装入（混合）嵩密度を示す図である。図４において、縦軸は装入嵩密度（ｋｇ／ｍ3）を示す。横軸には、ベース、廃物固形化燃料１％添加、廃物固形化燃料３％添加の場合の、それぞれの原形の場合、および、粉砕処理ありの場合を示す。 (A) Charged bulk density: FIG. 4 is a diagram showing the charged (mixed) bulk density. In FIG. 4, the vertical axis represents the charged bulk density (kg / m 3 ). The abscissa shows the base, 1% of waste solidified fuel added, and 3% of waste solidified fuel added, in the case of each original form, and with pulverization.
図４に示すように、
（１）ベースの場合、装入嵩密度は７１５ｋｇ／ｍ3であった。
（２）廃物固形化燃料１％添加の場合、廃物固形化燃料（原形）のときには、装入嵩密度は７３０ｋｇ／ｍ3であり、廃物固形化燃料（粉砕処理あり）のときには、装入嵩密度は６９５ｋｇ／ｍ3であった。
（３）廃物固形化燃料３％添加の場合、廃物固形化燃料（原形）のときには、装入嵩密度は７４０ｋｇ／ｍ3であり、廃物固形化燃料（粉砕処理あり）のときには、装入嵩密度は６９０ｋｇ／ｍ3であった。
As shown in FIG.
(1) In the case of the base, the charging bulk density was 715 kg / m 3 .
(2) In the case of adding 1% waste solidified fuel, the charged bulk density is 730 kg / m 3 when the waste solidified fuel is in the original form, and the charged bulk when the solidified fuel is waste (with pulverization treatment). The density was 695 kg / m 3 .
(3) When 3% of waste solidified fuel is added, the charged bulk density is 740 kg / m 3 when waste solidified fuel (original) is used, and the charged bulk is when waste solidified fuel (with crushing treatment) is used. The density was 690 kg / m 3 .
図４において、廃物固形化燃料（原形）のときには、装入嵩密度は、ベースよりも廃物固形化燃料１％添加の方が大きく、更に、廃物固形化燃料１％添加よりも廃物固形化燃料３％添加の方が大きかった。一方、廃物固形化燃料（粉砕処理あり）のときには、ベースの装入嵩密度は７１５ｋｇ／ｍ3と原形と同一であったが、廃物固形化燃料１％添加場合には、６９５ｋｇ／ｍ3、廃物固形化燃料３％添加の場合は、６９０ｋｇ／ｍ3と、装入嵩密度は何れも７００ｋｇ／ｍ3を下回った。
In FIG. 4, in the case of waste solidified fuel (original form), the charge bulk density is larger when 1% of the waste solidified fuel is added than the base, and further, the waste solidified fuel is more than 1% of the waste solidified fuel. The addition of 3% was larger. On the other hand, in the case of waste solidified fuel (with pulverization treatment), the charged bulk density of the base was 715 kg / m 3 , which was the same as the original shape, but in the case of adding 1% waste solidified fuel, 695 kg / m 3 , If the addition waste
（ｂ）コークスの品質と歩留：コークスの品質を図５および図６に示す。図５において、縦軸にはコークス強度（Ｄ１３０／１５）を示す。横軸には、ベース、廃物固形化燃料１％添加、廃物固形化燃料３％添加の場合について、原形の場合、および、粉砕処理ありの場合を合わせて示す。 (B) Coke quality and yield: The coke quality is shown in FIGS. In FIG. 5, the vertical axis represents the coke strength (D130 / 15). The horizontal axis shows the case of the base, 1% of waste solidified fuel added, and 3% of waste solidified fuel added, in the case of the original form, and with pulverization.
図５に示すように、コークス強度（ＤＩ３０／１５）は、
（１）ベースの場合、９１．５であった。
（２）廃物固形化燃料１％添加の場合、廃物固形化燃料（原形）のとき、９１．５、廃物固形化燃料（粉砕処理あり）のとき、９０．８であった。
（３）廃物固形化燃料３％添加の場合、廃物固形化燃料（原形）のとき、９２．２、廃物固形化燃料（粉砕処理あり）のとき、８９．０であった。
As shown in FIG. 5, the coke strength (DI30 / 15) is
(1) In the case of base, it was 91.5.
(2) When 1% of the waste solidified fuel was added, it was 91.5 for the waste solidified fuel (original), and 90.8 for the waste solidified fuel (with pulverized treatment).
(3) In the case of adding 3% of waste solidified fuel, it was 92.2 when the waste solidified fuel (original) was used, and 99.0 when the waste solidified fuel (with pulverization treatment) was used.
更に、図６において、縦軸にはコークス強度（ＣＳＲ＋９．５２）を示す。横軸には、ベース、廃物固形化燃料１％添加、廃物固形化燃料３％添加の場合における原形の場合、および、粉砕処理ありの場合を合わせて示す。図６に示すように、コークス強度（ＣＳＲ＋９．５２）は、（１）ベースの場合、５６．０であり、（２）廃物固形化燃料１％添加の場合、廃物固形化燃料（原形）のとき、５６．０、廃物固形化燃料（粉砕処理あり）のとき、４８．０であり、（３）廃物固形化燃料３％添加の場合、廃物固形化燃料（原形）のとき、５３．０、廃物固形化燃料（粉砕処理あり）のとき、４７．０であった。 Further, in FIG. 6, the vertical axis represents coke strength (CSR + 9.52). The horizontal axis shows the base, the case of the original form in the case of adding 1% of the waste solidified fuel, and the case of adding 3% of the waste solidified fuel, and the case with the pulverization treatment. As shown in FIG. 6, the coke strength (CSR + 9.52) is 56.0 in the case of (1) base, and (2) in the case of adding 1% of waste solidified fuel, 56.0, 48.0 when waste solidified fuel (with pulverization), (3) When 3% waste solidified fuel is added, when solid waste fuel (original) is 53.0 When the waste solidified fuel (with pulverization treatment) was 47.0.
図５および図６から明らかなように、廃物固形化燃料（原形）の場合は、コークス強度（Ｄ１３０／１５）もＣＳＲ＋９．５２もほぼ無添加と同様の値を示した。一方、廃物固形化燃料（粉砕処理したもの）の場合は、添加量の増加に伴い、コークス強度（Ｄ１３０／１５）、（ＣＳＲ＋９．５２）は何れも低下した。 As is clear from FIGS. 5 and 6, in the case of waste solidified fuel (original), coke strength (D130 / 15) and CSR + 9.52 showed values similar to those of almost no addition. On the other hand, in the case of waste solidified fuel (pulverized), the coke strength (D130 / 15) and (CSR + 9.52) both decreased as the amount added increased.
上述した試験からも明らかなように、石炭と共にコークス炉に装入する廃プラスチック材と石炭とを混合した混合嵩密度が所定の値、例えば、７００ｋｇ／ｍ3以上、好ましくは７５０ｋｇ／ｍ3以上になると、廃プラスチック材の配合率が１％を超えても（例えば５％でも）、コークスの品質特にコークス強度に対する廃プラスチックの影響を十分抑制することができる。更に、廃プラスチック材の代わりに廃物固形化燃料を使用した場合においても、石炭と共にコークス炉に装入する廃物固形化燃料と石炭とを混合した混合嵩密度が所定の値、例えば、７００ｋｇ／ｍ3以上、好ましくは７５０ｋｇ／ｍ3以上になると、コークスの品質特にコークス強度に対する廃物固形化燃料の影響を十分抑制することができる。 As is clear from the above-described test, the mixed bulk density obtained by mixing the waste plastic material charged with the coal with the coke oven and the coal has a predetermined value, for example, 700 kg / m 3 or more, preferably 750 kg / m 3 or more. Then, even if the mixing ratio of the waste plastic material exceeds 1% (for example, even 5%), the influence of the waste plastic on the coke quality, particularly the coke strength, can be sufficiently suppressed. Furthermore, even when waste solidified fuel is used instead of waste plastic material, the mixed bulk density obtained by mixing waste solidified fuel and coal charged into the coke oven together with coal has a predetermined value, for example, 700 kg / m. When it is 3 or more, preferably 750 kg / m 3 or more, the influence of the solid waste fuel on the coke quality, particularly the coke strength, can be sufficiently suppressed.
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