JP6720827B2 - コークス製造用炭材、その製造方法及びコークスの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、このような実情に鑑み、亀裂を抑制し、十分な強度及び粒度のコークスを製造できるコークス製造用炭材を提供することを目的とする。
(1)石炭を乾留してコークスを製造する際に当該石炭に添加されるコークス製造用炭材において、
前記石炭は、当該石炭乾留時の加熱温度とコークス収縮係数との関係において当該石炭の再固化温度以上の温度にコークス収縮係数の極小を有し、
前記炭材は、当該炭材の原料石炭乾留時の加熱温度と炭材収縮係数との関係において、前記石炭の再固化温度以上の温度に炭材収縮係数の極大を有し、当該極大を示す温度が前記石炭の前記極小を示す温度の±30℃以内である
ことを特徴とするコークス製造用炭材。
前記石炭について、当該石炭乾留時の加熱温度とコークス収縮係数との関係を測定し、当該石炭の再固化温度以上の温度うち、コークス収縮係数の極小を示す温度を求め、
前記石炭の前記極小を示す温度未満の温度で、前記炭材を製造するための原料石炭を炭化して、前記炭材が、当該原料石炭乾留時の加熱温度と炭材収縮係数との関係において、前記石炭の再固化温度以上の温度で炭材収縮係数の極大を有し、当該極大を示す温度が前記石炭の前記極小を示す温度の±30℃以内となるようにする
ことを特徴とするコークス製造用炭材の製造方法。
(3)前記原料石炭として、ドライベースの揮発分VMが35〜50%と、粘結力指数CIが20以上の少なくとも一方の条件を満たすものを用いることを特徴とする上記(2)に記載のコークス製造用炭材の製造方法。
(4)前記原料石炭として、平均粒度3mm以上の粒状物または造粒物を用いることを特徴とする上記(2)または(3)に記載のコークス製造用炭材の製造方法。
前記石炭として、当該石炭乾留時の加熱温度とコークス収縮係数との関係において、当該石炭の再固化温度以上の温度にコークス収縮係数の極小を有するものを用い、
前記炭材として、当該炭材の原料石炭乾留時の加熱温度と炭材収縮係数との関係において、前記石炭の再固化温度以上の温度に炭材収縮係数の極大を有し、当該極大を示す温度が前記石炭の前記極小を示す温度の±30℃以内であるものを用いる
ことを特徴とするコークスの製造方法。
まず、本発明の炭材の添加対象の石炭について説明する。
本発明の炭材の添加対象の石炭は、石炭乾留時の加熱温度とコークス収縮係数との関係において、石炭の再固化温度以上の温度にコークス収縮係数の極小を有するものであれば、特に限定されるものでない。この極小は、石炭乾留時の加熱温度とコークス収縮係数との関係において、石炭の軟化溶融の後に固化するときに起こる1次収縮による第1次ピーク(極大)と、約700℃の脱水素により熱収縮するときに起こる2次収縮による第2次ピーク(極大)の間に観測されるものであり、少なくとも、再固化温度以上1000℃以下の温度範囲において、観測されるものである。
R=(LR−LT)/LR
本発明の炭材は、原料石炭乾留時の加熱温度と炭材収縮係数の関係において、対象とする石炭の再固化温度以上の温度に炭材収縮係数の極大を有し、該極大を示す温度が、該石炭のコークス収縮係数の極小を示す温度の±30℃以内であるものとする。ちなみに、原料石炭乾留時の加熱温度と炭材収縮係数との関係の求め方は、上記の温度とコークス収縮係数との関係の求め方と同様の条件である。
後述の実施例に示されるように、炭材の収縮係数の極大を示す温度を、対象とする石炭のコークス収縮係数の極小を示す温度の±30℃以内とすることで、500〜1000℃の温度域を通じて、コークス収縮係数の変化を少なく、低位に保つことができ、亀裂の発生を抑制できる。
また、炭材の粘結力指数CIは、20以上とすることが好ましい。粘結力指数CIが20未満では、周囲の粒子と接着し難いため、石炭とともに乾留して製造したコークスの強度が低下することがある。
原料石炭は、炭材としたときに、収縮係数の極大を示す温度が上記のような範囲になるようなものであれば、その他の特性は特に限定されるものではないが、ドライベースの揮発分VMが35〜50%の石炭を採用することが好ましい。また、原料石炭の粘結力指数CIは、20以上とすることが好ましい。
本発明のコークスの製法は、上述の石炭に、本発明の炭材を添加して、コークス炉に装入し、乾留してコークスを製造するものである。
No.2、3、5、6、8、10〜15は、原料石炭乾留時の加熱温度と収縮係数の関係において、炭材の収縮係数の極大を示す温度が、石炭Aのコークス収縮係数の極小を示す温度の±30℃(石炭A:520〜580℃)であるため、No.1、4、7、9と比較して、コークス強度DIが大きくなった。また、平均粒度の大きいコークスが得られ、コークスの亀裂が抑制された。
また、同じ温度差10℃のNo.8、10、12を比較すると、平均粒度は、No.8(−3mm 100%)<No.12(+3mm造粒)<No.10(+3mm)の順となっており、+3mmの粒状物が好ましい結果が得られた。
Claims (5)
- 石炭を乾留してコークスを製造する際に当該石炭に添加されるコークス製造用炭材において、
前記石炭は、当該石炭乾留時の加熱温度とコークス収縮係数との関係において当該石炭の再固化温度以上の温度にコークス収縮係数の極小を有し、
前記炭材は、当該炭材の原料石炭乾留時の加熱温度と炭材収縮係数との関係において、前記石炭の再固化温度以上の温度に炭材収縮係数の極大を有し、当該極大を示す温度が前記石炭の前記極小を示す温度の±30℃以内である
ことを特徴とするコークス製造用炭材。 - 石炭を乾留してコークスを製造する際に当該石炭に添加されるコークス製造用炭材の製造方法であって、
前記石炭について、当該石炭乾留時の加熱温度とコークス収縮係数との関係を測定し、当該石炭の再固化温度以上の温度うち、コークス収縮係数の極小を示す温度を求め、
前記石炭の前記極小を示す温度未満の温度で、前記炭材を製造するための原料石炭を炭化して、前記炭材が、当該原料石炭乾留時の加熱温度と炭材収縮係数との関係において、前記石炭の再固化温度以上の温度で炭材収縮係数の極大を有し、当該極大を示す温度が前記石炭の前記極小を示す温度の±30℃以内となるようにする
ことを特徴とするコークス製造用炭材の製造方法。 - 前記原料石炭として、ドライベースの揮発分VMが35〜50%と、粘結力指数CIが20以上の少なくとも一方の条件を満たすものを用いることを特徴とする請求項2に記載のコークス製造用炭材の製造方法。
- 前記原料石炭として、平均粒度3mm以上の粒状物または造粒物を用いることを特徴とする請求項2または3に記載のコークス製造用炭材の製造方法。
- 石炭にコークス製造用炭材を添加して乾留するコークスの製造方法であって、
前記石炭として、当該石炭乾留時の加熱温度とコークス収縮係数との関係において、当該石炭の再固化温度以上の温度にコークス収縮係数の極小を有するものを用い、
前記炭材として、当該炭材の原料石炭乾留時の加熱温度と炭材収縮係数との関係において、前記石炭の再固化温度以上の温度に炭材収縮係数の極大を有し、当該極大を示す温度が前記石炭の前記極小を示す温度の±30℃以内であるものを用いる
ことを特徴とするコークスの製造方法。
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