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公開番号2025068574
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2024109622
出願日2024-07-08
発明の名称コークス炉の原料配置方法およびコークスの製造方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人弁理士法人銀座マロニエ特許事務所
主分類C10B 57/00 20060101AFI20250421BHJP(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】樹脂類を配合するにあたりコークス強度の低下を抑制可能な技術を提案する。
【解決手段】コークス原料として、樹脂類の成形物および成型炭を非成型炭とともにコークス炉に装入するにあたり、樹脂類の成形物および成型炭を近接配置させる、コークス炉の原料配置方法である。樹脂類の成形物および成型炭を、炭化室のM/S近傍とC/S近傍とに偏在させること、前記炭化室を長手方向で4以上の領域に等分割し、M/Sに接する領域およびC/Sに接する領域に、他の領域より多くの記樹脂類の成形物および成型炭を配分すること、M/Sに接する領域およびC/Sに接する領域に配分する樹脂類の成形物および成型炭の量の和が、コークス炉全体に装入される樹脂類の成形物および成型炭のそれぞれ75%以上であること、などが好ましい。コークス炉の原料配置方法によって装入した樹脂類の成形物、成型炭および非成型炭を乾留する、コークスの製造方法である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
コークス原料として、樹脂類の成形物および成型炭を非成型炭とともにコークス炉に装入するにあたり、
前記成型炭には、任意選択的に、バインダを除く樹脂類を１．０質量％未満で含有し、
前記樹脂類の成形物および前記成型炭を近接配置させる、
コークス炉の原料配置方法。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記樹脂類の成形物および前記成型炭を、炭化室のマシーンサイド近傍とコークサイド近傍とに偏在させる、請求項１に記載のコークス炉の原料配置方法。
【請求項３】
前記炭化室を長手方向で４以上の領域に等分割し、前記マシーンサイドに接する領域および前記コークサイドに接する領域に、他の領域より多くの前記樹脂類の成形物および前記成型炭を配分する、請求項２に記載のコークス炉の原料配置方法。
【請求項４】
前記マシーンサイドに接する領域および前記コークサイドに接する領域に配分する前記樹脂類の成形物の量の和が、コークス炉全体に装入される前記樹脂類の成形物の量の７５％以上であり、
前記マシーンサイドに接する領域および前記コークサイドに接する領域に配分する前記成型炭の量の和が、コークス炉全体に装入される前記成型炭の量の７５％以上である、請求項３に記載のコークス炉の原料配置方法。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載のコークス炉の原料配置方法によって装入した樹脂類の成形物、成型炭および非成型炭を乾留する、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、コークス炉において廃プラスチックやバイオマスに代表される樹脂類を製鉄原料としてリサイクルする方法に関する。以下の記載において、質量の単位である「ｔ」は１０
３
ｋｇを表す。本明細書中で、「樹脂類」は、「合成樹脂」である廃プラスチックと呼称される一般廃棄物の使用済みプラスチックのほか、製造工程で発生する合成樹脂の端材や不良品、使用済みプラスチックなど産業廃棄物となるプラスチックを含む。また、「樹脂類」には、植物由来の炭材である、いわゆる「バイオマス」も含む。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、廃プラスチックによる海洋汚染が世界的な問題となっており、海洋に流出する廃プラスチックの量は全世界でおよそ年間８００万ｔに上ると言われている。海洋汚染の解決は２０１５年に国連サミットで採択された「持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：ＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＧｏａｌｓ）において目標の一つとして挙げられている。これに対応するため欧州では「ＥＵプラスチック戦略」を掲げてプラスチックのリサイクルの強化と使い捨てプラスチックの削減に取り組んでいる。
【０００３】
日本においては、１９９５年に容器包装リサイクル法が制定され、早くから廃プラスチックのリサイクルが進められてきた。さらなる廃プラスチック削減の気運の高まりを受け、２０２２年から「プラスチックに係る資源循環の促進等に関する法律」が施行され、さらなる廃プラスチックのリサイクル強化が求められている。鉄鋼業においては、廃プラスチックをコークス炉において、原料として石炭に混合し装入することにより、製鉄原料としてリサイクルする技術が実用化されている。容器包装リサイクル法における廃プラスチックのケミカルリサイクル技術として実施されている。
【０００４】
しかしながら、石炭に廃プラスチックを混合してコークスを製造するとコークス強度が低下することが知られており、コークス強度が低下しない廃プラスチックの混合率の限界は約１質量％が上限とされている（非特許文献１）。そこで、廃プラスチック混合によるコークス強度劣化を抑制するため、これまで様々な技術開発が行われてきた。
【０００５】
たとえば、特許文献１では、コークス炉炭化室に原料を装入したのち、少なくても１時間経ってから炭化室の装入原料上部に廃プラスチックを装入し、熱分解リサイクルする方法が開示されている。コークス炉上部の空間を利用し、コークス強度に影響を与えず大量の廃プラスチックをリサイクルできるとしている。
【０００６】
一方、コークス強度を向上させる技術として、予成形した石炭をコークス炉に装入する技術が開発されている。たとえば、特許文献２には、コークス炉炭化室に石炭を成型した成型炭を粉炭と共にコークス炉炭化室に装入する技術が開示されている。その技術は、成型炭の嵩比重と寸法を特定し、粉炭の粒度配合を特定するものである。もって、成型炭の偏析を解消することにより、コークス品質のばらつきを抑制すると共に、装入炭膨張量の局所的な増大による炭化室耐火物の損傷を防止するとしている。
【０００７】
また、特許文献３には、成型炭の偏析を抑えてコークスの品質低下を抑制することができる原料炭の偏析防止装置が開示されている。その偏析防止装置は、装入口の下側に設置され、成型炭と石炭とが通過する穴を複数備えた装入制御部材を有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１９－１３５２８１号公報
特開２０１８－１６８２９６号公報
特開２０２１－０２８３８７号公報
【非特許文献】
【０００９】
野村誠治、加藤健次、中川朝之、古牧育男日本エネルギー学会誌第８１巻第８号（２００２）ＰＰ７２８－７３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術では、以下のような課題があった。
従来の技術では、樹脂類の粒状物の容積が６０００～２０００００ｍｍ
３
であればコークス強度低下への影響は少ないとしているが、実際には、粒状成型されたプラスチックは、多量に添加するとコークス強度低下を引き起こす。
（【００１１】以降は省略されています）

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