JPWO2017138422A1 - 石炭成型燃料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
石炭粒子を成型し、成型金型の型が転写されたブリケット部およびバリ部を有し且つ前記バリ部によって連結された前記ブリケット部からなる板状成型体と、１つのブリケット部にバリ部が付着したブリケット単体を含む第１中間成型体を得る成型工程と、前記第１中間成型体を破砕して、前記板状成型体のバリ部を分割することにより前記ブリケット単体からなる第２中間成型体を得る破砕工程と、前記第２中間成型体同士を接触させ、摩擦によって前記バリ部を研磨して石炭成型燃料を得る研磨工程とを備える製造方法によって、低コストで粉化が抑制された石炭成型燃料が提供される。
Description
本発明は、石炭を粉砕後成型した石炭成型燃料の製造方法に関する。
従来、特許文献１にあっては、石炭を破砕した後に乾燥、粉砕して石炭粒子を得るとともに、この石炭粒子を成型して得られた成型体としての石炭成型燃料であって、石炭粒子の平均粒子径および水分、石炭成型燃料の見掛密度を規定することで強度を確保する技術が開示されている。
しかしながら上記特許文献１にあっては、成型後の粉化対策について有効な解決法は記載されていない。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低コストで強度を確保し、粉化が抑制された石炭成型燃料を提供することにある。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低コストで強度を確保し、粉化が抑制された石炭成型燃料を提供することにある。
本発明では、石炭粒子を成型し、第１中間成型体を得る成型工程と、前記第１中間成型体を破砕して第２中間成型体を得る破砕工程と、前記第２中間成型体を研磨して石炭成型燃料を得る研磨工程とを備える石炭成型燃料の製造方法であって、前記第１中間成型体は、成型金型の型が転写されたブリケット部およびバリ部を有し、前記バリ部によって連結された前記ブリケット部からなる板状成型体と、１つのブリケット部にバリ部が付着したブリケット単体からなり、前記破砕工程では、前記板状成型体のバリ部を分割することにより前記ブリケット単体からなる第２中間成型体を得ることを特徴とする。
本発明によれば、低コストで強度が確保され粉化が抑制された石炭成型燃料を提供できる。
［実施形態１］
図１は実施形態１におけるプロセスフロー、図２は第１中間成型体（板状成型体１００）、第２中間成型体２００、および石炭成型燃料３００を示す図である。実施形態１における製造工程は、石炭粒子１を成型工程１０で成型して第１中間成型体（板状成型体１００）を得た後、破砕工程２０で破砕し、研磨工程３０において研磨することで石炭成型燃料３００を得るものである。成型工程１０では公知の手法が用いられており、粉砕された石炭をブリケットマシンやコンパクター等の成型機を用いて成型する。なお成型は１回（１段成型）のみでもよいし、一旦成型された成型体を破砕して再度成型を行ってもよい（２段成型）。公知の成型手法としては例えばＷＯ２０１５／０９８９３５に記載の手法が挙げられ、ＷＯ２０１５／０９８９３５に記載された金型の形状、大きさおよびロール間距離等の条件は、全て本願の第１中間体の製造に適している。例えば、ブリケットの縦横の最大長が５〜４０ｍｍ、最大厚みが数ｍｍ（例えば２〜２０ｍｍ）となるようなポケットサイズ、バリ部に対応するロール間距離が数ｍｍ以下（例えば、１ｍｍ以下〜２ｍｍ以下）のように設定することができる。
図１は実施形態１におけるプロセスフロー、図２は第１中間成型体（板状成型体１００）、第２中間成型体２００、および石炭成型燃料３００を示す図である。実施形態１における製造工程は、石炭粒子１を成型工程１０で成型して第１中間成型体（板状成型体１００）を得た後、破砕工程２０で破砕し、研磨工程３０において研磨することで石炭成型燃料３００を得るものである。成型工程１０では公知の手法が用いられており、粉砕された石炭をブリケットマシンやコンパクター等の成型機を用いて成型する。なお成型は１回（１段成型）のみでもよいし、一旦成型された成型体を破砕して再度成型を行ってもよい（２段成型）。公知の成型手法としては例えばＷＯ２０１５／０９８９３５に記載の手法が挙げられ、ＷＯ２０１５／０９８９３５に記載された金型の形状、大きさおよびロール間距離等の条件は、全て本願の第１中間体の製造に適している。例えば、ブリケットの縦横の最大長が５〜４０ｍｍ、最大厚みが数ｍｍ（例えば２〜２０ｍｍ）となるようなポケットサイズ、バリ部に対応するロール間距離が数ｍｍ以下（例えば、１ｍｍ以下〜２ｍｍ以下）のように設定することができる。
本発明の成型工程１０では第１中間成型体が得られる。第１中間成型体は、成型機の金型が転写されたブリケット部１１０とバリ部１２０とからなる。通常、第１中間成型体の大部分は、複数個のブリケット部１１０がバリ部１２０によって連結された板状の形状（板状成型体１００）となる。成型工程１０で得られる第１中間成型体には、通常、バリ部１２０によって連結されず１つのブリケット部１１０のみからなるブリケット単体２００も含まれる。即ち、第１中間成型体は、通常、複数個のブリケット部とそれを連結するバリ部からなる板状成型体と、１つのブリケット部にバリ部が付着したブリケット単体２００との混合物である。
破砕工程２０では、ブリケット部１１０を連結するバリ部１２０をせん断力および衝撃力によって分割し、第２中間成型体（ブリケット単体）２００を得る。この破砕工程２０における装置としてはハンマクラッシャ、ロールプレス、ジョークラッシャなどが用いられる。
研磨工程３０では第２中間成型体２００を研磨し、バリ部１２０を除去して石炭成型燃料３００を得る。主に第２中間成型体２００同士を接触させて摩擦によりバリ部１２０を除去し、石炭成型燃料３００の強度を向上させ、粉化を低減するものである。第２中間成型体２００同士の接触に加えて、装置との接触によってバリ部１２０の除去が生じてもよい。研磨工程３０の装置としては、第２中間成型体２００同士および第２中間成型体２００と装置との接触および摩擦が、バリ部が除去される程度の強度で生じるような装置であれば特に限定されない。例えば、回転式篩（トロンメル）、磨さい機、研磨機、振動ぶるいなどが用いられる。篩を用いる場合、篩下の微粉は成型工程１０にリサイクルされる。篩上には石炭成型燃料３００が残り、これをハンドリングする。また、バリ部の除去に磨さい機、研磨機等を用いる場合は、これらの装置による処理後に、主としてバリ部に由来する粉体および／または小粒子を篩等により除いて石炭成型燃料３００を得ることが好ましい。
石炭成型燃料３００は、破砕工程２０および研磨工程３０にて、成型体に含まれる低強度の箇所が除去されているため、ハンドリング時に生じる粉末の量が第２中間成型体２００と比べ非常に少なく、既設の石炭ハンドリング設備にて、石炭と同様の運用が可能である。また、石炭成型燃料３００は、高密度のため（比表面積が小さいため）、第２中間成型体２００と比べ酸化反応による自然発熱リスクも軽減されている。
［実施形態２］
図３は実施形態２におけるプロセスフローである。実施形態２では、図４に示す回転式篩（トロンメル）３１を用いて破砕工程２０と研磨工程３０を同時に行う。即ち、第１中間成型体（板状成型体１００）が粉砕された第２中間成型体２００は、同一工程において（通常、外部に取り出されることなく）、引き続き研磨されて石炭成型燃料３００となる。図４では省略されているが、回転式篩３１の外周には網が設けられて篩となっている。篩下の微粉は実施形態１と同様に成型工程１０に戻される。実施形態２においても、実施形態１と同様の効果が得られる。
図３は実施形態２におけるプロセスフローである。実施形態２では、図４に示す回転式篩（トロンメル）３１を用いて破砕工程２０と研磨工程３０を同時に行う。即ち、第１中間成型体（板状成型体１００）が粉砕された第２中間成型体２００は、同一工程において（通常、外部に取り出されることなく）、引き続き研磨されて石炭成型燃料３００となる。図４では省略されているが、回転式篩３１の外周には網が設けられて篩となっている。篩下の微粉は実施形態１と同様に成型工程１０に戻される。実施形態２においても、実施形態１と同様の効果が得られる。
図５は実施形態１および／または実施形態２により得られた石炭成型燃料３００の圧壊強度を示すグラフである。ＪＩＳ Ｚ８８４１−１９９３（造粒物の強度試験方法）に記載の「３．１圧壊強度試験方法」に基づき測定した。図５横軸のａは正の定数である。破砕前の第１中間成型体１００よりも、破砕および研磨した後の石炭成型燃料３００（歩留まり８２．９％および７６．５％）のほうが強度が高くなっている。
図６は石炭成型燃料３００の粉化特性を示す図である。縦軸は第１中間成型体（板状成型体１００）および石炭成型燃料３００を２ｍｍ篩で分級した際の篩下残分である。第１中間成型体（板状成型体１００）よりも、破砕、研磨によりバリ部１２０が除去された石炭成型燃料３００のほうが粉化しにくいことが示される。
本出願の主要な開示事項は次のとおりである。
（１） 石炭粒子を成型し、第１中間成型体を得る成型工程と、
前記第１中間成型体を破砕して第２中間成型体を得る破砕工程と、
前記第２中間成型体を研磨して石炭成型燃料を得る研磨工程と
を備える石炭成型燃料の製造方法であって、
前記第１中間成型体は、成型金型の型が転写されたブリケット部およびバリ部を有し、前記バリ部によって連結された前記ブリケット部からなる板状成型体と、１つのブリケット部にバリ部が付着したブリケット単体を含み、
前記破砕工程では、前記板状成型体のバリ部を分割することにより前記ブリケット単体からなる第２中間成型体を得ること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
（２） 前記破砕工程では、せん断力と衝撃力により前記バリ部を分割すること
を特徴とする上記（１）に記載の石炭成型燃料の製造方法。
（３） 前記研磨工程では、前記第２中間成型体同士の接触による摩擦によって前記バリ部を研磨することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の石炭成型燃料の製造方法。
（４） 前記破砕工程の後に前記研磨工程が行われることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の石炭成型燃料の製造方法。
（５） 前記破砕工程と前記研磨工程は同時に行われることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の石炭成型燃料の製造方法。
（１） 石炭粒子を成型し、第１中間成型体を得る成型工程と、
前記第１中間成型体を破砕して第２中間成型体を得る破砕工程と、
前記第２中間成型体を研磨して石炭成型燃料を得る研磨工程と
を備える石炭成型燃料の製造方法であって、
前記第１中間成型体は、成型金型の型が転写されたブリケット部およびバリ部を有し、前記バリ部によって連結された前記ブリケット部からなる板状成型体と、１つのブリケット部にバリ部が付着したブリケット単体を含み、
前記破砕工程では、前記板状成型体のバリ部を分割することにより前記ブリケット単体からなる第２中間成型体を得ること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
（２） 前記破砕工程では、せん断力と衝撃力により前記バリ部を分割すること
を特徴とする上記（１）に記載の石炭成型燃料の製造方法。
（３） 前記研磨工程では、前記第２中間成型体同士の接触による摩擦によって前記バリ部を研磨することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の石炭成型燃料の製造方法。
（４） 前記破砕工程の後に前記研磨工程が行われることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の石炭成型燃料の製造方法。
（５） 前記破砕工程と前記研磨工程は同時に行われることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の石炭成型燃料の製造方法。
この出願は、２０１６年２月９日に出願された日本特許出願特願２０１６−０２２９１１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１ 石炭粒子
１０ 成型工程
２０ 破砕工程
３０ 研磨工程
３１ 回転式篩
１００ 第１中間成型体（板状成型体）
１１０ ブリケット部
１２０ バリ部
２００ 第２中間成型体（ブリケット単体）
３００ 石炭成型燃料
１０ 成型工程
２０ 破砕工程
３０ 研磨工程
３１ 回転式篩
１００ 第１中間成型体（板状成型体）
１１０ ブリケット部
１２０ バリ部
２００ 第２中間成型体（ブリケット単体）
３００ 石炭成型燃料
Claims (4)
- 石炭粒子を成型し、成型金型の型が転写されたブリケット部およびバリ部を有し且つ前記バリ部によって連結された前記ブリケット部からなる板状成型体と、１つのブリケット部にバリ部が付着したブリケット単体を含む第１中間成型体を得る成型工程と、
前記第１中間成型体を破砕して、前記板状成型体のバリ部を分割することにより前記ブリケット単体からなる第２中間成型体を得る破砕工程と、
前記第２中間成型体同士を接触させ、摩擦によって前記バリ部を研磨して石炭成型燃料を得る研磨工程と
を備えることを特徴とする石炭成型燃料の製造方法。 - 前記破砕工程では、せん断力と衝撃力により前記バリ部を分割すること
を特徴とする請求項１に記載の石炭成型燃料の製造方法。 - 前記破砕工程の後に前記研磨工程が行われること
を特徴とする請求項２に記載の石炭成型燃料の製造方法。 - 前記破砕工程と前記研磨工程は同時に行われること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の石炭成型燃料の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016022911 | 2016-02-09 | ||
| JP2016022911 | 2016-02-09 | ||
| PCT/JP2017/003693 WO2017138422A1 (ja) | 2016-02-09 | 2017-02-02 | 石炭成型燃料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2017138422A1 true JPWO2017138422A1 (ja) | 2018-11-29 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017566897A Pending JPWO2017138422A1 (ja) | 2016-02-09 | 2017-02-02 | 石炭成型燃料の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2017138422A1 (ja) |
| WO (1) | WO2017138422A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2018079713A1 (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | 宇部興産株式会社 | 石炭成型燃料の製造方法および石炭成型燃料 |
| WO2018079706A1 (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | 宇部興産株式会社 | 石炭成型燃料の製造方法および石炭成型燃料 |
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| WO2015098935A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 宇部興産株式会社 | 石炭成型燃料およびその製造方法 |
-
2017
- 2017-02-02 JP JP2017566897A patent/JPWO2017138422A1/ja active Pending
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| WO2017138422A1 (ja) | 2017-08-17 |
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