特許ウォッチ

公開番号2025087484
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023202178
出願日2023-11-29
発明の名称石炭ケーキの製造方法および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 45/02 20060101AFI20250603BHJP(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】石炭ケーキの強度の向上と生産性の向上とを両立させることができる石炭ケーキの製造方法を提供する。
【解決手段】スタンプチャージ式コークス炉における石炭ケーキの製造方法であって、
粒径0.5mm以下の割合が50質量%以下、かつ粒径0.1mm以下の割合が20質量%以下である炭材Aと、粒径0.5mm以下の割合が80質量%以上、かつ粒径0.1mm以下の割合が50質量%以上である炭材Bとを、炭材A100質量%に対する炭材Bの質量割合が0.5質量%以上15質量%以下となるように炭材Aと炭材Bとを配合して混合することによって得られた配合炭Cを、スタンピングして石炭ケーキを得ることを特徴とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
スタンプチャージ式コークス炉における石炭ケーキの製造方法であって、
粒径０．５ｍｍ以下の割合が５０質量％以下、かつ粒径０．１ｍｍ以下の割合が２０質量％以下である炭材Ａと、
粒径０．５ｍｍ以下の割合が８０質量％以上、かつ粒径０．１ｍｍ以下の割合が５０質量％以上である炭材Ｂとを、
前記炭材Ａ１００質量％に対する前記炭材Ｂの質量割合が０．５質量％以上１５質量％以下となるように前記炭材Ａと前記炭材Ｂとを混合することによって得られた配合炭Ｃを、スタンピングして石炭ケーキを得ることを特徴とする石炭ケーキの製造方法。
続きを表示（約 80 文字）【請求項２】
請求項１に記載の方法によって製造された石炭ケーキをコークス炉で乾留してコークスを得ることを特徴とする、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、石炭ケーキの製造方法および冶金用コークスの製造方法に関し、特に、スタンプチャージ式コークス炉における石炭ケーキの製造方法および冶金用コークスの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 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。高炉の操業を効率よく行うためには、高強度のコークスが適していることが知られている。これは、コークスが高炉内で粉化すると、発生粉により高炉の通気性が悪化し、効率的な高炉操業が行えなくなるためである。
【０００３】
高強度コークスの製造のため、コークス炉に装入される石炭の嵩密度を向上させることが有効であることが知られており、その目的でスタンプチャージ式コークス炉が使用されている。現在わが国で使用されている一般的なコークス炉（以下、「トップチャージ式コークス炉」と言う。）では、コークスの原料である石炭はコークス炉炭化室の上部から重力によって装入され、重力装入した石炭の嵩密度は７００～８００ｋｇ－ｄｒｙ／ｍ
３
である。
【０００４】
一方、スタンプチャージ式コークス炉では、石炭はコークス炉に装入される前にコークス炉炭化室の側方に配置されたスタンピング装置により突き固められ、嵩密度１０００ｋｇ―ｄｒｙ／ｍ
３
以上の石炭ケーキに加工された後、コークス炉炭化室にその側方から機械的に押されて装入される。スタンプチャージ式コークス炉を使用することによって、乾留前にコークス原料の密度を高めることができ、トップチャージ式コークス炉に比べて高強度のコークスを製造することができる。また、窯あたりの装入量を増やすことにより、生産性を増大させることができる。
【０００５】
スタンプチャージ式コークス炉は、上述の通りコークス強度および生産性の観点でトップチャージ式コークス炉に比べて優位であるが、スタンピングにより製造した石炭ケーキの強度が低いと、石炭ケーキをコークス炉炭化室に装入する途中で石炭ケーキが崩壊する操業トラブルを招くことがある。そのため、スタンプチャージ式コークス炉の安定操業のためには、高強度の石炭ケーキを製造する技術が必要である。また、近年の社会的要求であるＣＯ
２
排出量の削減のため、石炭ケーキの密度を向上させ、更なる生産性向上を実現する技術が求められている。
【０００６】
石炭の粒度と石炭ケーキの強度との関係について、非特許文献１には、石炭ケーキ原料の粉砕の度合いを変化させた試験を行い、原料中に占める粒径３．１５ｍｍ以下の細粒の割合を増大させる、すなわち石炭ケーキ原料をより細かく粉砕することにより、石炭ケーキの強度が向上することが報告されている。
【０００７】
また、石炭ケーキの強度を向上させる目的で、粘結性のバインダーを使用する検討がなされている。例えば、特許文献１には、粘結性の石炭を３００～５００℃に加熱し、軟化溶融状態にある石炭を石炭ケーキのバインダーとする方法が報告されている。また、非特許文献２には、軟化点８０℃のピッチをバインダーとして原料に添加することによって、石炭ケーキが高強度化することが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開平７－１０９４６７号公報
【非特許文献】
【０００９】
M. Rejdak, et al., Physicochem. Probl. Miner. Process. 51(1), 2015, 151.
S. H. Krishnan, et al., "Application of Binder in Stamp Charge Coke Making", ISIJ International, 44(2004), 1150.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
非特許文献１には、石炭ケーキ原料をより細かく粉砕することで、石炭ケーキの強度が向上する一方、石炭ケーキの密度が低下することが報告されている。すなわち、石炭ケーキ原料の粉砕を強化し、原料の粒度を低くする方法は、石炭ケーキの強度を向上させスタンプチャージ炉の安定操業に貢献するが、石炭ケーキ密度が低下することによって生産性が相対的に低下してしまう。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許