JP5783338B2 - コークスの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の発明者らは、配合炭の水分量と擬似粒子の形成状況との関係を調査した。配合炭としては、冶金用コークスの製造に用いられる一般的な性状の配合炭を使用した。配合炭を構成する4種類の単味炭(A炭乃至D炭)の性状(平均最大反射率Ro[%]、ギーセラー流動度logMF[log ddpm]、揮発分VM[質量%]、灰分Ash[質量%])及び配合率[質量%]と配合炭の平均性状とをそれぞれ以下の表1及び表2に示す。平均最大反射率はJIS M8816に基づき、ギーセラー最高流動度はJIS M8801に基づき、揮発分及び灰分はJIS M8812に基づきそれぞれ測定した。揮発分及び灰分はドライベースの値である。
本発明の発明者らは、以上の調査及び考察より、水分量が6[質量%]以上である配合炭であってもミリメートルオーダーの均質性を向上させる操作、具体的には攪拌混合操作を施すことによって擬似粒子を解砕することにより、配合炭の均質性の低下に起因するコークス強度の低下を抑止できると考えた。そこで、本発明の発明者らは、水分量6[質量%]以上で形成される粒径1[mm]以上の擬似粒子を解砕して均一分散させる攪拌混合操作(剪断混合)が可能な攪拌混合装置及びその攪拌混合性能を評価した。
本実施例では、水分量のみが異なる表1に示す4種の単味炭(水分量3,4,6,8,10[質量%])を用意し、攪拌混合形態が異なるミキサーA乃至Eを用いて表2に示す配合率になるように4種の単味炭を60秒間攪拌混合して配合炭を調製した。調製された配合炭を上述の条件で乾留し、得られたコークスのドラム強度DI(150/15)及びクリアランスを測定した。ミキサーAは従来型のドラムミキサー(比較例1)、ミキサーC乃至Eは剪断混合が主体のBタイプのミキサー(発明例1乃至3)、ミキサーBは従来型と発明例との中間の混合性能を有するCタイプのミキサー(比較例2)である。
上記実施例では、水分量が高いと擬似粒子の解砕が不十分である場合、コークス強度が低下することが確認された。そこで、本比較例では、コークス強度に対する水分量の影響を調べるために、ミキサーAを用いて水分量を変更した試験を実施した。水分量以外の条件は実施例1の条件と同じである。試験結果を以下の表6に示す。表6に示すように、水分量が6.0[質量%]以上になるとコークス強度が低下する。これに対して、上記実施例では、水分量が8[質量%]になってもコークス強度はほとんど低下しなかった。以上のことから、本発明の効果は水分量が6[質量%]以上の条件において顕著に現れることが明らかになった。
2 配合炭
3 コークスケーキ
11 底板
12a,12b 側板
13 天板
Claims (5)
- 2種以上の石炭を配合して配合炭を調製する調製ステップと、
前記配合炭を攪拌混合することによって、石炭粒子が凝集することにより形成された配合炭中の擬似粒子の少なくとも一部を解砕する攪拌混合ステップと、
攪拌混合後の配合炭をコークス炉に装入して乾留することによってコークスを製造する乾留ステップと、を含み、
前記攪拌混合ステップは、以下に示す数式(1)によって求められる到達度が攪拌混合操作を開始してから60秒後に0.6以上になる攪拌混合性能を有する混合装置を用いて配合炭を攪拌混合するステップを含むことを特徴とするコークスの製造方法。
到達度は、平均粒径2.66μmの炭酸カルシウム95質量%と平均粒径0.47μmの酸化鉄(III)5質量%とを混合装置に入れて攪拌混合操作を行うことによって得られる混合物の明度から算出される値である。数式(1)中、tは攪拌混合操作を開始してからの時刻、V max は炭酸カルシウムの明度、V st は炭酸カルシウムと酸化鉄(III)を完全混合した混合物の明度、V(t)は時刻tにおける混合物の明度を表す。 - 前記調製ステップは、2種以上の石炭を配合する前に該2種以上の石炭を粉砕するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のコークスの製造方法。
- 前記調製ステップは、前記2種以上の石炭を乾燥させるステップを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のコークスの製造方法。
- 水分量が6質量%以上である配合炭に対して前記攪拌混合ステップを行うことを特徴とする請求項1乃至3のうち、いずれか1項に記載のコークスの製造方法。
- 前記攪拌混合ステップは、単位混合容積あたりの所要動力が1.0×104W/m3以上である混合装置を用いて配合炭を攪拌混合するステップを含むことを特徴とする請求項1乃至4のうち、いずれか1項に記載のコークスの製造方法。
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