JPS58225187A - 成型コ−クスの製造方法 - 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】 この発明は、工業的に有利に上質の成型）−クスを製造
する方法に係わるものである。

通常成型コークスを製造するに際しては、予め原料石炭
にバインダーとしての種々の結合剤を添加混合し、−且
加圧成型して成型炭を製造し、し与るのち該成型炭を乾
留炉に装入して乾留し、成型コークスを得ることが行な
われている。

従って、成型炭はその乾留過程において、室（２） 温から１０００℃稈度までの温度履歴を得て成型コーク
スになるのであり、その間成型炭の形状は、そのまま保
たれている必要があることから、結合剤の重要な役割の
一つば、室温からイ１炭の軟化熔融温度（約３５０℃〜
４００℃）に到達するまで装入された時の成型炭の形状
を保持せしめ、互いに融着したり崩壊するのを防止する
ことにある。

ところで、従来このような成型コークスを製造する際に
用いられる結合剤としては、古くは原料石炭との親和力
が優れているという理由で石炭系のピッチが用いられて
来たが、近年は石油系のアスファルトも使用されるよう
になった。

しかしながら、前者のピッチは成型コークス製造時に副
生ずるクールから得られるピンチの製造量のみでは量的
に不足し、他の製造設備例えば水平式コークス炉での石
炭乾留によって得られるピッチで補充しなければならな
いにも拘わらず、このようなピンチは他の工業分野でも
有用なｉ料としてその需要が盛んであることがら、成型
コークス製造用の原料としては常□に品薄１噴向である
ば（３） かりか、ピンチ中には有害物質も若Ｉ−含まれており、
作業環境上も不都合であるなどの欠点がある。

又、後者は主に直鎮状の炭化水素を主体とした有機化合
物であることから、芳香族系化合物の集合体である石炭
とは親和力が乏しく、これを結合剤として用いた場合に
は、成型炭の加熱時の強度が極めて弱く、乾留途中で成
型炭の変形、融着、崩壊等をきたすという欠点がある。

更に、上記両者はいずれも軟化点が高いことから、それ
らを原料石炭と混合するに際しては、予めそれらピッチ
やアスファルトからなる結合剤をその軟化点以上に加熱
する必要があり、そのための熱源を用意しなければなら
ず、操業上極めて不経済であると言う欠点がある。

そこで最近、常温でその水溶液が液体であり、かつ為温
でも結合力を失わない高分子有機化合物が注目され、こ
れを冶金用成型コークス製造の際の結合剤として使用す
ることが提案されはじめた。このような高分子有機化合
物は、古くは家庭用の党員や練炭を製造する際の結合剤
として小規模　　　　　　　　１１（４） に用いられた例はあるものの、大規模に冶金用の成型コ
ークスを製造するために結合剤として使用することにつ
いては、未だ解決すべき問題が多数残され−ζいるのが
現状である。

本発明は、特定の高分子有機化合物からなる結合剤を使
用して、より経済的に良質の冶金用成型コークスを大量
に製造する方法を提供するのを目的とするものであって
、その要旨は原料石炭に、結合剤としてポリビニールア
ルコール（変性ポリビニールアルコールを含む、以−１
同様）を水溶液の形で添加して混練し、加圧成型後得ら
れる成型炭を乾燥し、内熱式乾留炉により乾留して成型
コークスを得るに当り、乾留中発生する可燃性ガスの一
部を燃焼させて上記成型炭の乾燥用熱源とすると共に、
該乾燥時の燃焼排ガスの顕熱を前記ポリビニールアルコ
ールを水に熔解する熱源として利用することを特徴とす
る成型コークスの製造方法に存する。

本発明において、結合剤として用いたポリビニールアル
コールは、常温で成型炭に対し良好な（５） 結合力を奏するのみならず、該成型炭の乾留過程におい
て、ポリビニールアルコールがその熔融温度以上に加熱
されると、速やかに熱分解して炭化挙動をポずので、依
然として結合力を失わない。

そのため、成型炭は乾留途中で変形、融着、崩壊等を来
さないのである。

以下、本発明を図面を基に詳細に説明する。

第１図は、本発明を実施するための工程を示す工程図で
ある。

まず、種々の銘柄からなる原料石炭（Ａ）は各々の銘柄
毎に又は類似の銘柄がまとめられて、粉砕機（１１に供
給され、所定の粒度に粉砕される。

粉砕された各々の原料石炭は一旦多数のホッパーが並設
されてなる配合槽（２）に供給され、銘柄に応じて所定
の槽内に投入される。該配合槽（２）に投入されたそれ
ぞれの銘柄の原料石炭はその底部より予め設定された配
合割合に応じてコンベヤヘルド上に切り出され、合流し
て配合炭となって混練機（４）に供給される。

通常、冶金用のコークスを配合粉炭のめを川（６） いて水平式のコークス炉で乾留する場合にあっては、原
料石炭としては、そのほとんどが粘結炭でなければなら
す、父上記水平式のコークス炉を用いるのではあるが、
配合粉炭に別途成型して得られた成型炭を配合して乾留
する所謂成型炭一部配合法においてでも、やはり粘結炭
は原料石炭中の７０％以上でなければ良質のコークスは
得られない。これに対し、−１，１得られた成型炭をそ
の形を保持したままシャフト炉で乾留する所謂成型コー
クス製造法にあっては、原料石炭とし−この粘結炭の配
合割合をさらに減少させられることがら、原料石炭の使
用範囲が従来にも増して格段に拡大することが期待され
、近年この研究が極めて活発であるが、本発明において
は、配合条件を適切に選択することによって粘結炭の配
合割合を３０〜４０％にしても冶金用に使用し得る品質
の二ｌ−クスを製造することができる。

而して、本発明においては原料石炭を粘結炭側の石炭と
非及び／又は微粘結炭側の石炭の二つの範喘に分け、特
に粘結炭側の石炭の配合指標（７） （×：粘結炭側石炭の平均反射率（ｆｌｙ。）と最商流
動度（ｌｏｇ　ＭＦＤ　）との積の値）が４．０以上と
なるように配合しなければならない。

通常、粘結炭の平均反射率（Ｒ，）は１．０以」二の値
を示すのであるが、最高流動度（ｌｏｇ　ＭＦＩ）　）
は３．６以下と小さく、その積の値が４．０以上には成
り難いので、それを補う意味から粘結炭側の石炭として
若干・の三池炭や夕張炭のような高流動度の国内膨粘炭
が添加配合される。

第２図は、他の製造条件は同じにして粘結炭側の石炭（
この場合の全原料石炭中の粘結炭側の石炭の配合割合は
４０％であった）の配合指標（Ｘ）を種々変えた場合、
得られる成型コークスのドラム強度（＜　：　ＪＩＳＫ
２１５１）はどうなるかを示す試験結果をグラフ化して
表したものであるが、通常該ドラム強度は７８％以上で
なければそのコークスは冶金用としζは用いることがで
きないとされていることから、上記配合指標は４．０以
上なければならないことがこの第２図から判る。

他方、非及び／又は微粘結炭側の石炭としζ　　　　　
　　　）（８） は通當の弱粘結炭、低石炭化度炭、無煙炭、半無煙炭、
オイルコークス等あらゆる炭素材を用いることができ、
特に使用のための制約はないが、好ましくはロガを旨数
（夏Ｓｏ　／ＴＣ２７）が＾く、又揮発分は低く目のほ
うが良い。

一方、原料石炭に添加される結合剤としての粉末状のポ
リビニールアルコール（Ｂ）は熔解槽（３）で所定の濃
度即ち１０〜１８％になるように水（Ｃ）が加えられ、
後述する乾燥機（６）から得られる燃焼排ガスの熱によ
って溶解させられ水溶液となって上記混練機（４）内で
原料石炭に添加される。

原料石炭に添加されるポリビニールアルコール（Ｂ）の
量は対原料石炭０．５〜１．５％好ましくハ０．８〜１
．２％と極めて少量で良い。なお、これを水溶液の形に
換算すれば対原料イ」炭２．８〜１５％となる。

ポリビニールアルコールの添加された原料石炭は混練機
（４）内で十分に混練されてのち、次工程である成型機
（５）に送出され、該成型機（５）によって成型炭とさ
れる。。

（９） 成型機（５）から得られた成型炭は、次の工程である乾
燥機（６）に供給される。該乾燥機（６）は後述する乾
留工程における乾留炉（７）から得られる乾留ガスの一
部を燃焼させ、その燃焼熱を熱源として成型炭を乾燥さ
せる装置であって、乾燥機（６）内の成型炭が通過する
雰囲気の温度（乾燥温度）は１１０〜１６０℃に保持さ
れるようになされている。なお、乾燥温度が１１０℃以
下の場合は、乾燥時間が長引くうえ、最終的に得られる
成型コークスの強度も弱く、又１６０℃以上の場合は成
型炭に亀裂が入り不都合である。又、乾燥後の成型炭の
水分は１．３〜４．５％、好ましくは３〜４％の範囲内
にするのがよく、それよりも水分が多くても、又少なく
ても最終的に得られる成型炭の強度は小さくなる。

第３図は、ポリビニールアルコール水溶液の濃度が１２
．５％のものを原料石炭に対して８％添加した場合工成
型炭水分と得られる成型炭の圧潰強度との関係を示す試
験結果を表すグラフであるが、通常成型コークスの圧潰
強度は１２０Ｋｇ以上が必要（ｌＯ） であるとされていることからすれば、１燥後の成型炭の
水分は１．３〜４．５％、好ましくは３〜４％の範囲内
が適当であるのは、この第３図からも判る。

乾燥機俤）から排出された乾燥後の成型炭は、次に内熱
式の竪型乾留炉（７）にその頂部より装入され、該乾留
炉（７）の底部又は側部から炉内に供給される９００℃
〜１１００℃の高熱ガスによって乾留され、炉底より成
型コークス（Ｄ）とし”ζ炉外に排出される。

該乾留工程において成型炭から発生するガスは炉頂部よ
り導出され、その一部の燃焼によって他の大部分のガス
を間接的に９００℃〜１１００℃に加熱し、そのガスを
上記乾留用の高熱ガスとして乾留炉（７）に循環供給す
るようになされているので、この特待られる余剰ガスは
通當のコークス炉ガスと同等の高発熱量を示し、十分燃
料ガスとしての用途に供することができる。前記乾燥機
（６）に燃料として供給される乾留排ガスはこの余剰ガ
スである。

（１１） 本発明は以上のように常温で液状のポリビニールアルコ
ールの水溶液を成型炭製造のための結合剤とするもので
あり、その取り扱いが極め゛ζ容易であるばかりか、一
連の成型炭乾燥コニ程やポリビニールアルコールの水溶
液の加温１−程において乾留炉から得られるガスやその
ガスを燃焼した燃焼ガスが熱源として用いられる他、乾
留炉に供給される高熱ガスは間接加熱によって得られる
＾熱量ガスであって、十分に副生ガスとしての用途に耐
えられるものである等極めて経済的で、しかも＾品質の
成型コークスが得られるものであるからその工業的価値
は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の各工程を示す工程図である。第２図
は、粘結炭側の配合指標（Ｘ）と成型コークスのドラム
強度（（）との関係を示すグラフである。第３図は成型
炭の水分と成型炭の圧潰強度との関係を示すグラフであ
る。 ＋１）　−−−・粉砕機、（２）−一−−配合槽、＋３
１−−一熔解槽、＋４１−−−あ工、＋５１．−　＊□
１．６−。ユ、　　　　１”（１２） （７）　−−乾留炉　（Ａ）−−・原料石炭、（Ｂｉ−
ポリビニールアルコール（Ｃ）　　−水（Ｄ　’）　　
−−−−一成型コークス出願人　社団法人　日本鉄鋼連
盟 代理人　弁理士　　大面　征部 （１３） 第　　１　　図 （Ｄ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）配合した原料石炭に、結合剤としてポリビニール
   アルコールを水溶液の形で添加して混練し、加圧成型後
   得られる成型炭を乾燥し、内熱式乾留炉により乾留して
   成型コークスを得るに当り、乾留中発生する可燃性ガス
   の一部を燃焼させて上記成型炭の乾燥用熱源とすると共
   に、該乾燥時の燃焼排ガスの顕熱を前記ポリビニールア
   ルコールを水に熔解する熱源として利用することを特徴
   とする成型コークスの製造方法。
2. （２）配合した原料石炭が、最高流動環（ｌｏｇＭＦＤ
   　）と平均反射率（ｆ２．）の積の値が４．０以上とな
   るように調整された粘結炭側の石炭３０重量％以上、非
   及び／又は微粘結炭側の石炭７０重量％以下となるよう
   になされた特許請求の範囲第１項記載の成型コークスの
   製造方法。
3. （３）配合した原料石炭が、最高流動環（ｌｏｇ（１） ＭＰＤ　）と平均反射率（Ｐｏ）の積の値が４．０以上
   となるように調整された粘結炭側の石炭３０〜４０重量
   ％と、非及び／又は微粘結炭側の石炭７０〜６０重量％
   である特許請求の範囲第１項記載の成型コークスの製造
   方法。
4. （４）ポリビニールアルコールを原料イ」炭に対して０
   ．５〜１．５重量％添加する特許請求の範囲第１項記載
   の成型コークスの製造方法。
5. （５）成型炭の水分が１．３〜４．５％になるように成
   型炭を乾燥することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の成型コークスの製造方法。