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公開番号2024159345
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023075289
出願日2023-04-28
発明の名称冶金用コークスの製造方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C10B 57/04 20060101AFI20241031BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】粘結性に乏しい石炭を従来よりも多量に使用しながら、高炉の通気性確保に寄与し得る、高強度かつ適切な粒径の冶金用コークスを提供する。
【解決手段】原料Aを機械的な圧密により成型して製造される成型炭と残部である粉状の原料B(粉炭)とを配合してなる配合炭を乾留してコークスとするに際し、前記原料Aを、JIS M 8801に規定される流動性試験方法(ギーセラープラストメータ法)における最高流動度の常用対数値(logMF)で 1.50以下とし、かつ、かかる原料Aを、最大粒子径で300μm以下として、さらに、前記原料Bを、前記最高流動度の常用対数値(logMF)で2.30以上とする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
原料Ａを機械的な圧密により成型して製造される成型炭を原料Ａ’とし、原料Ａ’と粉状の原料Ｂ（粉炭）とを配合してなる配合炭を乾留してコークスとする冶金用コークスの製造方法において、
前記原料Ａを、JIS M 8801に規定される流動性試験方法（ギーセラープラストメータ法）における最高流動度の常用対数値（logMF）で1.50以下とし、
かつ、かかる原料Ａを、最大粒子径で300μm以下として、
さらに、前記原料Ｂを、前記最高流動度の常用対数値（logMF）で2.30以上とする
冶金用コークスの製造方法。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
前記機械的な圧密に、ダブルロール式の成型機を用いる請求項１に記載の冶金用コークスの製造方法。
【請求項３】
前記原料Ａ’の密度を1.00ｇ／ｃｍ
３
以上とする請求項１または２に記載の冶金用コークスの製造方法。
【請求項４】
前記原料Ａ’と原料Ｂの合計質量に占める原料Ａ’の質量割合が0.30以下である請求項１または２に記載の冶金用コークスの製造方法。
【請求項５】
前記原料Ａ’と原料Ｂの合計質量に占める原料Ａ’の質量割合が0.30以下である請求項３に記載の冶金用コークスの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料の一部を機械的に圧密成型することで、粘結性の乏しい原料の使用量を増大させることができる成型炭配合法において、粘結性の乏しい原料の使用量を従来よりも大幅に増大させることを可能にする冶金用コークスの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、高炉を用いた銑鉄の製造において、石炭を室炉コークス炉で乾留することにより製造したコークスが、鉄鉱石の還元材、および高炉内の通気性を確保する目的で使用されている。
かかる高炉内の通気性を確保することができる高強度の冶金用コークスを製造するためには、乾留時の石炭の流動性が重要であることが知られている。例えば、非特許文献1では、ギーセラープラストメータを用いた流動度測定法において、少なくとも200 ddpm（常用対数値2.30）、望ましくは400 ddpm（常用対数値2.60）以上の流動性を示すことが必要であることが報告されている。
【０００３】
ところが、上述するような、高強度のコークスを製造することができる十分な流動性を有する原料炭は、燃料用に使用される一般炭に比べて価格が高い傾向にある。加えて、資源の埋蔵量も限られており、将来的に枯渇することが懸念される。したがって、原料コストを抑え、かつ、多様な原料を活用して高炉を操業し続けるためには、乾留時の流動性に乏しい原料を多く使用することができるコークス製造技術の開発が、切望されている。
【０００４】
かかる要求に対応するため、これまでにも、成型炭を活用する技術を用いて、流動性に乏しい石炭の増使用が検討されてきた。
例えば、特許文献１では、成型炭に使用する配合炭の軟化溶融特性を、構成する単味炭の全膨張率の加重平均で整理している。そして、その値が一定以下の場合に、粒径３mm以下の石炭粒子の割合を高くするような粉砕操作を行うことで、劣質炭を成型炭に多く含有させても、十分なコークス強度を有するコークスを得ることができる方法が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、成型炭に使用する配合炭が全膨張率の小さい劣質炭を多く含む場合に、粘結補填材を添加することで、十分なコークス強度を有するコークスを得る方法が記載されている。
【０００６】
ここで、近年の研究では、流動性に乏しい石炭から高炉使用に耐えうる高強度の塊成物を製造する方法として、まず、石炭を106μm以下に微粉砕（通常のコークス製造プロセスでは約3mm以下）する。そして、その後、直径15mm・深さ20mmのモールド中で圧密成型してから乾留することにより、間接引張強度が10MPa（一般的なコークスでは5MPa）を超える高強度の塊成物が製造できることが報告されている（非特許文献２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１５－１１７２７９号公報
特開２０１６－６５１１１号公報
【非特許文献】
【０００８】
宮津ら、日本鋼管技報、67(1975)、1
M. Matoba, et Al., ISIJ international, 59(2019), 1440.
K. Uchida, et Al., ISIJ international, 59(2019), 1449.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、劣質炭を配合した成型炭を粉炭とともに乾留してコークスを製造する際、特許文献１に記載の方法で石炭の粒度を調製したり、特許文献２に記載の方法で粘結補填材を添加したりしても、劣質炭、すなわち流動性の低い石炭の割合が高い場合には、依然としてコークス強度が低下して十分な強度が得られない場合があった。
【００１０】
さらに、非特許文献２、３では、溶融性の乏しい石炭のみを用いて、粘結補填材を用いずとも、高強度の塊成物が製造できることが報告されている。しかしながら、文献で報告されたようなモールドを用いた成型方法では、一日に数千～数万トンの石炭を使用するコークス製造に適用するには、生産速度の点で不足する。
（【００１１】以降は省略されています）

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