WO2018079713A1 - Method for producing coal briquette fuel and coal briquette fuel - Google Patents
Method for producing coal briquette fuel and coal briquette fuel Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018079713A1 WO2018079713A1 PCT/JP2017/038905 JP2017038905W WO2018079713A1 WO 2018079713 A1 WO2018079713 A1 WO 2018079713A1 JP 2017038905 W JP2017038905 W JP 2017038905W WO 2018079713 A1 WO2018079713 A1 WO 2018079713A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- coal
- molding
- molded body
- molded
- crushing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
- C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
- C10L5/08—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting without the aid of extraneous binders
Definitions
- the present invention relates to a method for producing a coal-molded fuel obtained by pulverizing and molding coal, and a coal-molded fuel.
- Patent Document 1 discloses a coal-molded fuel obtained by molding coal particles using only coal as a raw material without using a binder or the like, and a method for producing the same.
- Patent Document 1 since a slurry is prepared by mixing coal with oil, a material other than coal is required, which causes an increase in cost.
- the solid fuel is required to have a certain strength that does not cause the solid fuel to collapse when the solid fuel after molding is handled.
- Patent Document 1 does not describe the strength of the solid fuel.
- Patent Document 2 also has various problems described later.
- One of the main inventions of the present application is to provide a method for producing a coal molded fuel having a desired strength at a low cost and a coal molded fuel. Other purposes will be explained in each part.
- Part A Crushing process of crushing coal; A drying step of drying the coal crushed in the crushing step; A pulverizing step of pulverizing the coal dried in the drying step to obtain coal particles; Molding the coal particles obtained in the pulverization step into a plate shape, and a molding step for obtaining an intermediate molded body including a molded body; A sieving step for removing the powder contained in the intermediate molded body obtained in the molding step; Have The coal particles obtained in the pulverization step have an average particle size of 10 to 60 ⁇ m, A method for producing a coal-molded fuel, characterized in that the molded body obtained in the molding step and from which the powder has been removed in the sieving step is used as a coal-molded fuel.
- a coal-molded fuel obtained from a coal-particle shaped body The coal particles have an average particle size of 10 to 60 ⁇ m, The moisture is 5 to 20 wt%, the apparent density is 1.2 to 1.4 g / cm 3 , the bulk density is 0.4 to 0.6, and A first fracture piece having two types of surfaces, a smooth surface to which a smooth molding surface is transferred, and a fracture surface; A second fractured piece having two types of surfaces, an irregular surface to which a molding surface having irregularities is transferred, and a fracture surface; A third fracture piece having three types of surfaces, the smooth surface, the irregular surface, and the fracture surface; The surface is a fourth fracture piece with only a fracture surface, A coal-molded fuel characterized by being a mixture of one or more of the above.
- Part B A method for curing modified coal that retains modified coal under predetermined curing conditions,
- the predetermined curing conditions are a temperature of -5 to 40 ° C., a relative humidity of 5 to 95%, and a modified coal curing method characterized by being 200 days or longer.
- Part C A method for curing modified coal that retains modified coal under predetermined curing conditions, The method for curing modified coal, wherein the predetermined curing conditions are a temperature of 60 to 120 ° C. and a time of 15 to 60 minutes.
- a first crushing step of crushing coal A drying step of drying the coal crushed in the first crushing step; Crushing the coal dried in the drying step to obtain coal particles having an average particle size of 10 to 60 ⁇ m; A first molding step of molding the coal particles having a water content of 5 to 20 wt% to obtain a first molded body; A second crushing step of crushing the first molded body to generate a second crushed material; A second molding step of molding the second crushed material again to produce a second molded body having an apparent density of 1.2 to 1.4 g / cm 3 ; A method for producing a coal-molded fuel having In the first molding step, a horizontal supply type molding machine is used.
- N / C (1 / ab) + (1 / a) N
- Condition (1) a ⁇ 0.29 Condition (2): 20 ⁇ 1 / b ⁇ 60
- a method for producing a coal molding characterized by satisfying any of the above.
- a coal-molded fuel having a desired strength can be provided at a low cost.
- the effects related to other aspects will be described in each part.
- FIG. 1 shows the manufacturing process of the coal molding fuel by Embodiment 1 of this invention.
- It is a schematic diagram of the briquette machine which can be used suitably at a formation process.
- It is a top view of an example of the roll pocket formed in the roll surface of a briquette machine.
- It is a figure which shows the cross-sectional shape of the roll pocket shown to FIGS. 1-3A.
- It is a figure which shows the example of the arrangement pattern of the groove
- It is a figure which shows the cross section of a 1st broken piece typically.
- It is a figure which shows typically the cross section of a 3rd broken piece.
- FIG. 8B is a diagram showing a planar shape of the roll pocket (shape A) shown in FIG. 1-8A.
- Example 1-1 and Example 1-2 it is a figure which shows the cross-sectional shape of the roll pocket (shape B) formed in the roll surface of the briquette machine used at the formation process.
- FIG. 9B is a diagram showing a planar shape of the roll pocket (shape B) shown in FIG. 1-9A.
- Example 1-1 and Example 1-2 it is a figure which shows the structure of the testing apparatus used in order to obtain
- FIG. 6 is a schematic diagram of an example of a rotary molding machine that can be used in the molding process shown in FIG. 6-1. It is a top view of an example of the roll pocket formed in the roll surface of a rotary molding machine. It is a figure which shows the cross-sectional shape of the roll pocket shown to FIGS. 6-2A.
- FIG. 7 is a schematic view of another example of a rotary molding machine that can be used in the molding process shown in FIG. 6-1.
- FIG. 6 is a schematic diagram of an example of a piston-type compression molding machine that can be used in the molding process shown in FIG. 6-1.
- FIG. 6 is a schematic diagram of an example of a piston-type compression molding machine that can be used in the molding process shown in FIG. 6-1.
- FIG. 6 is a schematic diagram of an example of a piston-type compression molding machine that can be used in the molding process shown in FIG. 6-1.
- It is a graph which shows the relationship between shaping
- the present invention relates to a method for producing a coal-molded fuel obtained by pulverizing and molding coal, and a coal-molded fuel.
- the coal molding fuel can be manufactured at a low cost.
- coal particles can be easily supplied to the molding means. Further, as a result of variations in the supply pressure depending on the location, a distribution of strength is generated in the plate-shaped molded body. However, since the weak portion collapses after molding, the remaining high strength portion can be obtained as coal-molded fuel.
- a coal-molded fuel having a desired strength can be produced efficiently at low cost without using a binder.
- the molding step 40 includes supplying the coal particles 4 between two rotating rolls 41, The method for producing a coal-molded fuel, wherein at least one surface of the two rolls 41 has irregularities.
- the molding efficiency can be further improved.
- the coal particles 4 have an average particle size of 10 to 60 ⁇ m,
- the moisture is 5 to 20 wt%, the apparent density is 1.2 to 1.4 g / cm 3 , the bulk density is 0.4 to 0.6, and
- a second fractured piece having two types of surfaces, an irregular surface to which a molding surface having irregularities is transferred, and a fracture surface;
- a third fracture piece having three types of surfaces, the smooth surface, the irregular surface, and the fracture surface;
- the surface is a fourth fracture piece with only a fracture surface,
- this coal-molded fuel can be produced with a low molding pressure, it has a desired mechanical strength and can be used as a low-cost fuel.
- the third broken fragment is A 3A fracture piece in which the smooth surface and the uneven surface face each other;
- the smooth surface and the uneven surface are adjacent in the same plane, and the opposing surface is a 3B fracture fragment, which is a fracture surface;
- This coal-molded fuel is a handleable coal-molded fuel that can be molded without adding a binder and without excessively increasing the molding pressure.
- the first fragment is A 1A fracture piece in which the smooth surfaces face each other; A 1B fracture piece whose opposing surface of the smooth surface is the fracture surface; And the thickness of the smooth surfaces in the 1A fracture piece is 2 to 10 mm.
- This coal-molded fuel is a handleable coal-molded fuel that can be molded without adding a binder and without excessively increasing the molding pressure.
- Part A it is possible to provide a coal-molded fuel having a desired strength at a low cost.
- an embodiment of the invention of Part A will be described.
- Embodiment 1 Referring to FIG. 1-1, a process for producing a coal-molded fuel according to Embodiment 1 of the present invention is shown.
- the process for producing coal-molded fuel includes a crushing process 10, a drying process 20, a pulverizing process 30, a molding process 40, and a sieving process 50.
- the coal thus produced is pulverized to obtain coal particles 4.
- the coal particles 4 are molded into a plate shape to obtain an intermediate molded body 5.
- the intermediate molded body 5 includes a plate-shaped molded body 100 and coal powder, and the molded body 100 obtained by removing the powder from the intermediate molded body 5 is used as a coal molded fuel.
- the powder contained in the intermediate molded body 5 is generated when the intermediate molded body 5 is cracked by the coal particles 4 that have not been molded in the molding step 40 and passed through the molding machine, and by external force received by handling the intermediate molded body 5 or the like. Containing fine pieces of coal.
- lignite or subbituminous coal having a water content of 25 wt% or more can be used.
- lignite with a water content of 30 wt% or more can be used.
- additives such as a binder are not used.
- Use of an additive such as a binder increases the cost.
- a coal-molded fuel can be obtained at low cost.
- the coal 1 is crushed using an appropriate crushing means such as a jaw crusher or a hammer crusher to obtain a crushed coal 2.
- the obtained crushed coal 2 is supplied to the drying step 20.
- the coal 1 may be crushed to a size that can be charged into a ball mill or the like used in the subsequent crushing step 30, and is not particularly limited.
- the size of the crushed coal 2 is preferably the maximum particle size, It is 70 mm or less, more preferably 50 mm or less, still more preferably 20 mm or less, and particularly preferably the average particle diameter is 1 mm to 20 mm.
- the average particle size of the coal crushed in the crushing step 10 is measured based on “5. Particle size test method” of JIS M 8801-4, and the passing sieve mass percentage of each sieve opening is obtained.
- the particle diameter at which the mass percentage is 50% is defined as the average particle diameter.
- the crushed coal 2 is dried using an appropriate dryer such as an indirect dryer to obtain the dried coal 3.
- the obtained dried coal 3 is supplied to the grinding step 30.
- the indirect dryer for example, a steam tube dryer can be used. Since a large amount of processing is required in the production of solid fuel, a steam tube dryer having a large heat transfer area and capable of performing a large amount of drying processing is suitable as a dryer used in the drying step 20.
- the dried coal 3 is pulverized by an appropriate pulverizer to obtain the coal particles 4.
- the obtained coal particles 4 are supplied to the molding step 40.
- a dry pulverizer or a dry pulverizer pulverizer can be preferably used.
- a ball mill or a roller mill that can finely pulverize and is suitable for mass processing can be preferably used. This is because, in the production of solid fuel, as in the drying step 20, a large amount of processing is required in the pulverizing step 30.
- the average particle diameter of the coal particles 4 obtained in the pulverization step 30 is 10 to 60 ⁇ m, preferably 10 to 50 ⁇ m, more preferably 10 to 30 ⁇ m.
- the average particle diameter of the coal particles 4 is given by the median diameter of the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.
- the “coal particles” mean the coal particles 4 pulverized in the pulverization step 30.
- the filling rate into the mold increases.
- a desired strength can be obtained by improving the density of the molded body 100 described later.
- the ball mill and the roller mill can be dried simultaneously with the pulverization, the ball mill and the roller mill can be dried in the pulverization step 30.
- the drying step 20 is provided before the pulverization step 30 to sufficiently dry the coal particles 4. Have gained.
- the molding step 40 includes molding the coal particles 4 into a plate shape using a molding machine.
- the molding machine has a molding means for pressure-molding the raw material and a supply means for supplying the raw material to the molding means.
- a molding machine for example, a briquette machine can be used.
- FIG. 1-2 shows a schematic diagram of a briquette machine that can be suitably used in the molding step 40.
- the briquette machine shown in FIG. 1-2 is a vertical supply type briquette machine, and is disposed between the pair of rolls 41 as a forming means and the pair of rolls 41, and is a raw material between the pair of rolls 41.
- the supply means 42 includes a hopper to which the coal particles 4 are supplied, a screw feeder that sends the coal particles 4 in the hopper downward, and the like.
- Each of the pair of rolls 41 has a rotation shaft that is driven by appropriate driving means.
- the rotation shafts extend in the horizontal direction and are arranged in parallel to each other with an interval in the horizontal direction.
- the pair of rolls 41 are arranged with a gap.
- the plate-shaped molded body 100 formed by pressurizing the coal particles 4 and the pressurization by feeding the coal particles 4 supplied to the gap from above the roll 41 downward while being pressed by the rotational drive of the roll 41. Instead, an intermediate molded body 5 including the coal particles 4 leaking from between the rolls 41 is obtained.
- the gap between the rolls 41 is preferably 3 mm or less. By setting the gap between the rolls 41 to 3 mm or less, a plate-like molded body with sufficient strength can be obtained. Due to the clearance between the rolls 41, the obtained molded body 100 has a plate shape.
- unevenness is formed on the surface of at least one of the pair of rolls 41.
- the coal particle 4 supplied between the rolls 41 slips down from the surface of the roll 41, and the coal particle 4 can be hold
- the processing amount per unit time can be increased.
- the irregularities on the surface of the roll 41 are transferred as the surface shape of the molded body 100 to be obtained.
- the shape of the unevenness formed on the surface of the roll 41 is not particularly limited, and may be, for example, a roll pocket (concave portion), a groove, or a combination thereof. Moreover, a roll pocket may be provided in both the two rolls 41, and may be provided only in one side. When the unevenness is formed by roll pockets, the shape of the roll pocket is arbitrary and may be, for example, an ellipse.
- FIGS. 1-3A and 3B are examples in which roll pockets having an elliptical opening are formed on both rolls, whereby a molded body 100 having double-sided almond-shaped projections is obtained.
- Table A1 shows preferred dimensions (design values) and dimension ranges of each part of the illustrated roll pocket.
- the width, depth, arrangement, etc. of the grooves can be arbitrary.
- the groove may be parallel or orthogonal to the axial direction of the roll 41, or may be inclined. 1-4 shows an example in which a plurality of grooves parallel to the axial direction A of the roll 41 are arranged.
- the intermediate molded body 5 obtained by the molding process 40 is subjected to the sieving process 50 to remove the powder, and the remaining molded body 100 is obtained as a coal molded fuel.
- a vibration sieving machine can be used.
- the vibrating sieve a circular sieve, a trommel sieve, or the like is used, and among them, those capable of continuous / mass processing are preferable.
- the obtained molded body 100 has an apparent density of 1.2 to 1.4 g / cm 3 and a bulk density of 0.4 to 0.6.
- the water content of the molded body 100 is 5 to 20 wt%, preferably 8 to 18 wt%, more preferably 10 to 17 wt%. This moisture is derived from the moisture of the coal particles 4.
- the apparent density is a value measured based on “8. Method for measuring density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807.
- the bulk density was calculated by the following formula 1 from the weight of the filled sample and the volume of the container after the sample was ground and filled into a cylindrical container of about 2 to 5 L having a known volume. In addition, when thrown into a container, it filled so that a sample might not be consolidated as much as possible.
- Bulk density Mass of filled sample ⁇ Volume of container (Formula 1)
- the water content is a value measured based on “Measurement method of total water content of coals” of JIS M 8820-0. Moreover, it is preferable that the molded object 100 is HGI 40 or more.
- the water content of the coal particles 4 used in the molding step 40 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and even more preferably 10 to 17 wt%.
- the filling rate of the coal particles 4 into the roll pockets and grooves of the briquette machine increases during molding.
- the density of the molded object 100 improves and it contributes to the intensity
- the moisture contained in the coal 1 is used as a binder, and the preferred moisture range is 5 to 20 wt%, and the density of the molded body 100 is regulated, and more preferably, the size and weight of the molded body 100 are determined. It is also possible to adjust to a region where the crushing strength of the molded body 100 is maximized.
- the pulverization during transportation is reduced and handling properties are reduced. Can be improved.
- the specific surface area is also reduced, and ignition during storage of coal-molded fuel can be reduced.
- the manufacturing process for obtaining the molded body 100 uses all known machines and devices, and does not require hot water or the like, so that the cost can be reduced.
- the molded body 100 is obtained without using a binder.
- the strength of the molded body 100 can be set to a desired value at low cost without adding a separate binder. .
- the supply pressure distribution of the coal particles 4 varies depending on the location. This variation in the distribution of supply pressure affects the mechanical strength of the molded body 100, and the molded body 100 is broken into a plurality of pieces at a weak portion by an external force received by processing, handling, transportation, storage, etc. after molding. There is.
- the coal-molded fuel is finely pulverized again at the thermal power plant, it is not necessary for all the molded bodies 100 to have a uniform shape like briquettes. Various shapes may be mixed.
- the molded body 100 is broken by handling or the like, the broken pieces are present as a lump having a high mechanical strength as compared with the case where the coal particles 4 are molded not as a plate but as a briquette.
- the molding pressure can be reduced as compared with a case where a uniform shape such as briquette is used.
- the fact that the molding pressure can be reduced means that molding can be performed with less energy, and as a result, low-cost coal molding fuel can be obtained.
- the fragments of the molded body 100 obtained by molding the coal particles 4 into a plate shape have sufficient mechanical strength and can be used as a low-cost fuel. It can be said that the molded body 100 used as the molded fuel is a mixture of the broken pieces.
- the molded body 100 obtained as the coal-molded fuel through the sieving step 50 is a mixture of one or more of the following first to fourth broken pieces.
- the first to fourth broken pieces are shown in FIGS. 1-5A to 1-5D, and a molded body 100 which is a mixture thereof is shown in FIG. 1-6.
- a smooth surface, an uneven surface, and a fracture surface will be described later.
- 1st broken piece As shown in FIGS. 1-5A, it has two types of surfaces, a smooth surface 101 to which a smooth molding surface is transferred and a broken surface 103.
- Second broken piece As shown in FIG. 1-5B, the broken surface has two types of surfaces, a concavo-convex surface 102 onto which a concavo-convex molding surface is transferred and a fractured surface 103.
- Third fracture piece As shown in FIG. 1-5C, the fracture surface has three types of surfaces, the smooth surface 101, the irregular surface 102, and the fracture surface 103.
- Fourth fracture fragment As shown in FIGS. 1-5D, the surface is only the fracture surface 103.
- the third broken fragment is A 3A fracture piece in which the smooth surface 101 and the uneven surface 102 face each other; A 3B fracture piece in which the smooth surface 101 and the concave-convex surface 102 are adjacent in the same plane, and the opposing surface is a fracture surface; You may have.
- the 3A broken piece has a thickness between the smooth surface and the uneven surface of 4.0 to 13.0 mm.
- the thickness of the 3A fracture piece reflects the maximum thickness of the molded body 100. If the thickness exceeds this range, the mechanical strength as a coal-molded fuel may not be ensured. If the thickness is less than this range, the molding efficiency decreases. Within this range, it is possible to obtain a molded body 100 that can be handled without adding a binder and without excessively increasing the molding pressure.
- the first fragment is A first A fracture piece in which the smooth surfaces 101 face each other; A 1B fracture fragment whose opposing surface of the smooth surface 101 is a fracture surface 103; You may have.
- the 1A broken piece preferably has a thickness between the smooth surfaces 101 of 2 to 10 mm.
- the thickness of the 1A fracture piece is the thickness of the portion of the molded body 100 sandwiched between the molding means where the irregularities are not formed, for example, when the molding means has a pair of rolls with smooth surfaces. Corresponds to the clearance of the roll. If the thickness exceeds this range, the mechanical strength as a coal-molded fuel may not be ensured. If the thickness is less than this range, the molding efficiency decreases. Within this range, it is possible to obtain a molded body 100 that can be handled without adding a binder and without excessively increasing the molding pressure.
- the “smooth surface” means a surface formed by pressurizing a portion of the surface of the forming means, for example, the surface of the roll where no irregularities are formed during the forming in the forming step 40.
- the “uneven surface” means a surface formed by pressurizing the surface of the forming means, for example, the surface of the roll where the unevenness is formed during the forming in the forming step 40.
- the “fracture surface” is a surface different from the “smooth surface” and the “uneven surface”, and is not in contact with the surface of the molding means during molding in the molding process 40 and is exposed by cracking of the molded body 100.
- Embodiment 2 Referring to FIGS. 1-7, a process for producing a coal-molded fuel according to Embodiment 2 of the present invention is shown.
- the basic manufacturing procedure is the same as that of the first embodiment, but in the second embodiment, the second crushing process 10a is provided after the molding process 40 in the first embodiment, and the second molding process 40a is also provided at the subsequent stage. This is different from the first embodiment.
- the crushing process and the molding process common to the first embodiment are distinguished from the second crushing process 10a and the second molding process 40a as the first crushing process 10 and the first molding process 40, respectively.
- the first intermediate molded body 5 is obtained in the first molding step 40.
- the density of the first intermediate molded body 5 (from which fine powder has been removed with a 2-5 mm sieve) in the second embodiment is preferably lower than the density of the molded body 100 in the first embodiment.
- the first intermediate molded body 5 includes, in addition to the plate-shaped molded body, the coal particles 4 that have passed between the rolls without being molded and the molded body that has collapsed due to insufficient compression.
- the apparent density of the first intermediate molded body 5 excluding the molded body is preferably 1.00 g / cm 3 to 1.25 g / cm 3 .
- the crushing strength is preferably 10 to 800N.
- the moisture content of the coal particles 4 used in the first molding step 40 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 16 wt%, and further preferably 10 to 17 wt%.
- a compactor that is a horizontal supply type molding machine that supplies raw materials in the horizontal direction can be preferably used. Similar to the briquette machine, the compactor also has a molding means for molding the raw material and a supply means for supplying the raw material to the molding means.
- molding means can have a pair of roll, for example, By supplying a raw material between this roll, a raw material is pressure-molded between rolls with rotation of a roll.
- the horizontal supply type compactor two rolls are arranged one above the other.
- the 1st intermediate molded object 5 is crushed with a crusher, and the crushed material 6 (henceforth crushed material 6) of the 1st intermediate molded object 5 is obtained.
- the crusher may be the same as that used in the first crushing step 10.
- the crushed material 6 preferably has a particle size of 0.1 to 1.0 mm, more preferably 0.15 to 0.9 mm, and still more preferably 0.2 to 0.8 mm. Moreover, it is preferable that the largest particle diameter of the crushed material 6 is below the length of the shorter one among the two sides of the particle diameter of the molded object 200 mentioned later.
- the crushed material 6 By adjusting the second crushing step 10a so that the crushed material 6 falls within the range of the average particle size and the maximum particle size, the crushed material 6 into the roll pocket in the briquette machine at the time of molding in the second molding step 40a.
- the filling rate can be improved.
- the second intermediate molded body 7 obtained as a result shows superior quality (crushing strength and apparent density) compared to the molded body 100 that is the final product (coal molded fuel) of the first embodiment.
- the size (particle diameter) of roll pockets used in the first molding step 40 and the second molding step 40a may not be the same.
- the second intermediate molded body 7 is obtained by molding the crushed material 6 with a molding machine. Similar to the intermediate molded body 5 in the first embodiment, the second intermediate molded body 7 includes a plate-shaped molded body 200 and coal powder, and the powder is removed from the second intermediate molded body 7 through the sieving step 50. The molded body 200 obtained by doing so is used as a coal molded fuel.
- a briquette machine that is a vertical feeding type molding machine as described in the first embodiment can be used.
- a horizontal supply type compactor can be used in the second molding step 40a.
- the particle size of the molded body 200 is preferably 5 to 40 mm.
- the apparent density of the molded body 200 is 1.2 to 1.4 g / cm 3 .
- the weight of the molded body 200 is preferably 0.2 to 20 g.
- the moisture content of the molded body 200 is 5 to 20 wt%, preferably 8 to 18 wt%, more preferably 10 to 17 wt%.
- the first intermediate molded body 5 once molded is crushed again in the second crushing step 10a and molded again in the second molding step 40a.
- the first intermediate molded body 5 is in a state where the density has already been increased to some extent by the first molding step 40, and the crushed material 6 also has the same density. Therefore, by molding the crushed material 6 again, it is possible to obtain the second intermediate molded body 7 including a molded body whose density is further improved as compared with the first intermediate molded body 5.
- the average particle size of the crushed coal particles 4 is 10 to 60 ⁇ m, and as it is, the fluidity in the briquette machine is poor and it may be difficult to mold.
- the crushed material 6 obtained by crushing the first intermediate molded body 5 once molded the density is increased to some extent by the first molding step 40, so the fluidity in the briquette machine is improved.
- the molding in the second molding step 40a is performed smoothly.
- a molded body 200 having a higher density than that of the first intermediate molded body 5 is obtained.
- this molded body 200 as a coal-molded fuel, pulverization during storage and transportation is further reduced, and handling is possible. A coal-molded fuel with improved properties can be obtained.
- the moisture adjustment step is preferably provided after the sieving step.
- the moisture adjustment step can prevent product dusting and spontaneous heat generation.
- the moisture adjustment step there is a method of spraying the molded bodies 100 and 200 conveyed on the belt conveyor to obtain a suitable moisture range.
- the water content of the stacked molded bodies 100 and 200 is preferably within a suitable range by a watering facility including a water supply pump and a sprinkler. It may be a method of adjusting to the above.
- the moisture after the moisture adjustment step of the molded bodies 100 and 200 is preferably 10 to 30 wt%, more preferably 10 wt% or more and less than 25 wt%.
- the strength of the molded body 200 can be set to a desired value at a low cost without adding a binder.
- Part B ⁇ Part B >> The invention disclosed in Part B relates to a method for curing modified coal.
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2011-111529
- low-grade coal is mixed with oil to form a slurry, and the slurry is heated to dehydrate the coal, and after reducing the water content, pulverized and molded.
- Patent Document 2 discloses a coal-molded fuel obtained by molding coal particles using only coal as a raw material without using a binder or the like, and a method for producing the same.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-111529
- it is necessary to prepare a slurry by mixing with oil resulting in an increase in cost.
- Patent Document 1 does not describe the strength.
- the coal molding fuel of patent document 2 (WO2015 / 098935 gazette) was able to reduce cost compared with the case where a binder etc. were used, since the calorific value which is a product value depends on the product moisture at the time of outdoor storage, Further improvement has been demanded so that the amount of water absorption due to rain during storage will decrease.
- the invention of Part B aims to provide a method for easily producing modified coal with low immersion moisture.
- Part B The main disclosure items of Part B are as follows.
- a method of curing reformed coal that holds the reformed coal under predetermined curing conditions are a temperature of -5 to 40 ° C., a relative humidity of 5 to 95%, and a modified coal curing method characterized by being 200 days or longer.
- modified coal with low immersion moisture can be provided by a simple method.
- modified coal with low immersion moisture can be provided by a simple method.
- This method is preferable because the submerged expansion rate underwater due to the curing effect is sufficient.
- the modified coal is obtained by molding coal particles, The coal particles have an average particle size of 10 to 60 ⁇ m and a water content of 5 to 20%, A method for curing modified coal, wherein the apparent density of the modified coal before curing is 1.2 to 1.4 g / cm 3 .
- the inventions of the above (1) to (3) can be applied to modified coal having the above characteristics.
- Part B modified coal with low immersion moisture can be provided by a simple method.
- the invention of Part B will be described below.
- the invention of Part B relates to a method for curing reformed coal that holds the reformed coal under predetermined curing conditions.
- the curing conditions are a temperature of -5 to 40 ° C. and a relative humidity of 5 to 95%, preferably 200 days or more, more preferably a temperature of 0 to 40 ° C., an ambient relative humidity of 25 to 95%, and 200 days or more. preferable.
- the curing method is not particularly limited, and the modified coal may be placed in an environment that satisfies the above curing conditions, including hermetic curing, air drying curing, sealing curing, wet curing, steam curing, and autoclave curing, etc. Closed curing is preferred. Of these, two or more curing methods may be combined. While the curing is being performed, the modified coal is preferably left standing, but external forces such as vibration and stirring may be applied to the extent that the modified coal is not pulverized. During the curing, the reformed coals may or may not be in contact with each other.
- Immersion moisture can be measured by the following method.
- the reformed coal is immersed in water, and after seven days from the start of immersion, the reformed coal is collected, and moisture adhering to the surface is removed with a cloth such as waste cloth, and then JIS M 8820-2000 (coal and coke).
- the total moisture obtained by the method for measuring the total moisture content of coals described in the “Class-lot total moisture measurement method” is defined as immersion moisture.
- the lower the immersion moisture the lower the amount of water absorption due to rainfall during storage, etc., so the calorific value, which is the product value, increases, so it can be said that the quality of the modified coal is high.
- modified coal is obtained by molding coal particles. Therefore, in the Part B invention, it is within one day from immediately after molding (immediately after the final molding process if there are multiple molding processes).
- the reformed coal before reaching the curing step 85 is defined as “before curing”.
- the water immersion expansion rate after curing is immersed in water before curing. Lowering the expansion rate, mitigating the increase in moisture during storage, and obtaining a reformed coal with a higher calorific value.
- E A the submerged expansion coefficient of the modified coal before curing
- E B / E A 0.60-0.80 Is preferred.
- the water immersion expansion coefficient is expressed by the following formula (1):
- the modified coal (the molded body 5 of Embodiment B1 or the second molded body 7 of Embodiment B2) is a molded coal obtained by compression molding coal particles,
- T A the thickness in the compression direction before curing
- T B the thickness in the compression direction after curing
- T B / T A 1.0 to 1.2.
- the “thickness in the compression direction” refers to a thickness in a direction in which a compressive force is applied when compression molding coal particles. It is preferable that the ratio of thickness before and after curing (T B / T A ) is within the above range because the underwater immersion expansion rate is sufficiently reduced by the curing effect.
- the modified coal (the molded body 5 of Embodiment B1 or the second molded body 7 of Embodiment B2) is obtained by molding coal particles, and the coal particles have an average particle diameter.
- the apparent density of the modified coal before curing (molded body 5 of Embodiment B1 or second molded body 7 of Embodiment B2) having a moisture content of 10 to 60 ⁇ m and moisture of 5 to 20% is 1.2 to 1. It is preferably 4 g / cm 3 , more preferably 1.25 to 1.4 g / cm 3 .
- the coal particles can be formed into coal using moisture as a binder, and the modified coal before curing (the molded body 5 of Embodiment B1 or the second molded body 7 of Embodiment B2). If the apparent density of) is within this range, the modified coal is easily handled.
- FIG. 2-1 shows an example of a modified coal production process as Embodiment B1.
- the manufacturing process in the embodiment B1 includes a crushing process 10, a drying process 20, a pulverizing process 30, and a molding process 40.
- the coal 1 as a raw material is crushed and dried, and the dried coal is pulverized to produce coal particles 4. Get.
- the molded body 5 obtained by molding the coal particles 4 is used as modified coal, and the molded body 5 is cured in the curing process 85 described above.
- Coal 1 as a raw material is preferably lignite and / or subbituminous coal, more preferably lignite or subbituminous coal having a water content of 25 wt% or more, and more preferably lignite having a water content of 30 wt% or more. Only the coal 1 is used as a raw material, and no binder or additive is used. Although the use of additives such as a binder causes an increase in cost, the coal in the present embodiment uses only coal without adding a binder, so that coal can be obtained at low cost.
- the coal 1 is crushed with a jaw crusher or a hammark crusher to obtain a crushed coal 2, and then the drying step 20 is performed.
- the coal 1 may be crushed to a size that can be charged into a ball mill or the like used in the subsequent crushing step 30, and there is no particular limitation, but the maximum particle size of the crushed coal 2 is preferably 70 mm or less. More preferably, it is 50 mm or less, more preferably 20 mm or less, and the average particle diameter is preferably about 1 mm to 20 mm.
- the water content of coal can be measured by the total water content measurement method for coals described in JIS M 8820-2000 (Coal and coke-lot total water content measurement method).
- the average particle size of the coal 2 crushed in the first crushing step 10 is measured based on JISM8801-2004 “5. Particle size test method”, the passing sieve mass percentage of each sieve opening is obtained, and the passing sieve mass percentage is obtained.
- the particle diameter is set to 50%.
- the crushed coal 2 is dried by an indirect dryer to obtain the dried coal 3, and the pulverization step 30 is performed.
- a steam tube dryer may be used as the indirect dryer. Since a large amount of processing is required in the production of solid fuel, it is preferable to use a steam tube dryer that has a large heat transfer area and can be subjected to a large amount of drying treatment.
- the dried coal 3 is pulverized by the pulverizer, and the coal particles 4 are obtained and the process proceeds to the molding step 40.
- the pulverizer is a dry pulverization method or a dry pulverization method.
- a ball mill or roller mill capable of fine pulverization and suitable for mass processing is used.
- a pulverizer suitable for mass processing is preferable.
- the average particle diameter of the coal particles 4 is preferably 10 to 60 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m, and still more preferably 10 to 30 ⁇ m.
- the average particle diameter of the coal particles 4 pulverized in the pulverization step 30 is the median diameter of the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.
- the term “coal particles” means the coal particles 4 pulverized by the pulverization step 30.
- the filling rate into the mold (roll pocket) is increased.
- the desired strength can be obtained by improving the density of the molded body 5 described later.
- the ball mill and the roller mill can be dried simultaneously with the pulverization, the ball mill and the roller mill may be dried in the pulverization step 30, but the drying capability in the ball mill and the roller mill is insufficient. It is preferable to provide a drying step 20 in advance to ensure the necessary drying capacity.
- the coal particles 4 are molded by a molding machine, and the obtained molded body 5 is used as modified coal.
- the molding machine has a molding means for pressure-molding the raw material and a supply means for supplying the raw material to the molding means.
- a briquette machine can be used as the molding machine.
- FIG. 2-3 shows a schematic diagram of a briquette machine that can be suitably used in the molding process 40.
- the briquette machine shown in FIG. 2-3 is a vertical feed briquette machine, and is disposed between the pair of rolls 41 as a forming means and the pair of rolls 41, and is a raw material between the pair of rolls 41.
- the supply means 42 includes a hopper to which the coal particles 4 are supplied, a screw feeder that sends the coal particles 4 in the hopper downward, and the like.
- Each of the pair of rolls 41 has a rotation shaft that is driven by appropriate driving means.
- the rotation shafts extend in the horizontal direction and are arranged in parallel to each other with an interval in the horizontal direction.
- the pair of rolls 41 are arranged with a gap.
- the gap between the rolls 41 is preferably 3 mm or less. By setting the gap between the rolls 41 to 3 mm or less, a plate-like molded body with sufficient strength can be obtained.
- unevenness is formed on the surface of at least one of the pair of rolls 41. Thereby, it is suppressed that the coal particle 4 supplied between the rolls 41 slips down from the surface of the roll 41, and the coal particle 4 can be hold
- the processing amount per unit time can be increased.
- the irregularities on the surface of the roll 41 are transferred as the surface shape of the obtained molded body 5.
- the form of the unevenness formed on the surface of the roll 41 is not particularly limited, and may be, for example, a roll pocket (concave part), a groove, or a combination thereof.
- the shape of the roll pocket can be arbitrary.
- the apparent density of the molded body 5 is preferably 1.2 to 1.4 g / cm 3, and more preferably 1.25 to 1.4 g / cm 3 .
- the weight of the molded body 5 is preferably 0.2 to 20 g.
- the water content of the molded body 5 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and still more preferably 10 to 17 wt%. This moisture is derived from the moisture of the coal particles 4.
- the apparent density can be measured based on “8. Method for measuring density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807.
- the water content of the coal particles 4 used in the molding step 40 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and even more preferably 10 to 17 wt%.
- Embodiment B1 since the average particle diameter of the coal particles 4 is as fine as 10 to 60 ⁇ m, the filling rate of the roll pockets in the briquette machine increases during molding. As a result, the density of the molded body 5 is improved, and the strength of the molded body 5 is increased. Further, the moisture contained in the coal 1 is utilized as a binder, and a suitable moisture range is set to 5 to 20 wt%, and the density of the molded body 5 is regulated, so that the size and weight of the molded body 5 are more preferable. The crushing strength of the molded body 5 (which can be measured based on “3.1 Crushing strength test method” of JIS Z 8841-1993) can be adjusted to a maximum region.
- the manufacturing process for obtaining the molded body 5 uses all known machines and devices, and does not require hot water or the like, so that the cost can be reduced.
- the binder is not used in the embodiment B1.
- the molded body 5 can be obtained at a low cost without adding a separate binder.
- the molded body 5 obtained in the molding process 40 is cured in the curing process 85 described above to obtain the modified charcoal after curing in the embodiment B1 (hereinafter also referred to as the product 100).
- FIG. 2-2 shows another example of the modified coal manufacturing process as the embodiment B2.
- the basic configuration is the same as that of the embodiment B1, but the embodiment B1 is different from the embodiment B2 in that the second crushing step 10a is provided after the molding step 40 in the embodiment B1, and the second molding step 40a is further provided after that.
- the reformed coal before curing in the embodiment B2 is the second molded body 7, and the second molded body 7 is cured in the curing process 85, and the modified coal after curing (hereinafter also referred to as the product 200). To get.
- molding process 40 are distinguished as the 1st crushing process 10 and the 1st shaping
- the molded body 5 obtained in the first molding step 40 is the first molded body 5.
- the coal particles 4 obtained in the pulverization step 30 are molded to obtain the first molded body 5.
- the density of the first molded body 5 in the embodiment B2 is preferably lower than the density of the molded body 5 in the embodiment B1, and the apparent density is 1.00 g / cm 3 to 1.25 g / cm 3. preferable.
- the rotational speed of the pushing screw at the upper part of the roll of the molding machine is decreased, the rotational speed of the roll is increased, the roll support pressure (inter-roll pressure) is decreased, and the roll pocket volume is increased. Methods such as increase and roll gap increase are listed, and these may be combined.
- the crushing strength is preferably 10 to 800N.
- the moisture content of the coal particles 4 used in the first molding step 40 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and further preferably 10 to 17 wt%.
- a horizontal supply type molding machine for example, a compactor
- a vertical supply type molding machine for example, a briquette machine
- ⁇ Second crushing step> In the 2nd crushing process 10a, the 1st molded object 5 is crushed with a crusher, the 1st molded object crushed material 6 is obtained, and it transfers to the 2nd shaping
- the crusher is the same as that used in the first crushing step 10.
- the average diameter of the first crushed product 6 is preferably 0.1 to 1.0 mm, more preferably 0.15 to 0.9 mm, and still more preferably 0.2 to 0.8 mm.
- the maximum particle diameter of the 1st molded object crushed material 6 is below the length of the shorter one of the vertical and horizontal 2 sides of the particle diameter of the 2nd molded object 7 mentioned later.
- the second crushing step 10a By adjusting the second crushing step 10a so that the first crushed product 6 is in the range of the average diameter and the maximum particle size, a roll pocket in the briquette machine is formed during the molding of the second molding step 40a.
- the filling rate can be improved.
- the second molded body 7 exhibits superior quality (crushing strength and apparent density) compared to the molded body 5 in Embodiment B1.
- the pocket size of the roll pocket size used in the first molding step 40 and the second molding step 40a may be the same or different.
- the average particle diameter of the 1st molded object crushed material 6 can be measured by the method similar to the above-mentioned coal 2.
- the first molded body crushed material 6 is molded by a molding machine to obtain the second molded body 7.
- the second molding step 40a can be performed in the same manner as the molding step 40 described in the first embodiment.
- a vertical supply type molding machine for example, a briquette machine
- the particle diameter of the second molded body 7 is preferably 5 to 40 mm.
- the apparent density of the second molded body 7 is 1.2 to 1.4 g / cm 3 .
- the weight of the second molded body 7 is preferably 0.2 to 20 g.
- the water content of the second molded body 7 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and still more preferably 10 to 17 wt%.
- the first molded body 5 once molded is crushed again in the second crushing step 10a, and again molded in the second molding step 40a.
- the first molded body 5 is in a state where the density has already been increased to some extent by the first molding step 40, and the first molded body crushed material 6 also has a similar density. Therefore, the 2nd molded object 7 whose density was further improved rather than the 1st molded object 5 can be obtained by shape
- the average particle diameter of the pulverized coal particles 4 is 10 to 60 ⁇ m, and as it is, the fluidity in the molding machine is poor and it may be difficult to mold.
- the crushed material 6 of the 1st molded object 5 once molded since the density is raised to some extent by the 1st shaping
- a second molded body 7 having a higher density than that of the first molded body 5 is obtained, and pulverization during storage and transportation is further reduced, and the handling of the second molded body 7 and the product 200 is improved. Can be made.
- the second molded body 7 (modified coal before curing) obtained in the second molding step 40a is cured in the curing step 85 described above to obtain the product 200 (modified coal after curing) in Embodiment B2. .
- a polishing step or a sieving step may be provided between the second molding step 40a and the curing step 85. By polishing or sieving, the relatively low strength portion of the second molded body 7 is scraped off and the relatively high strength portion is left, thereby improving the strength.
- a sieve having an opening of about half of the average dimension of the vertical and horizontal dimensions of the roll pocket may be used as the sieve.
- Part B by further subjecting the modified coal obtained as described above to a curing step, it is possible to provide a coal-molded fuel in which immersion moisture is reduced, strength is increased, and handling properties are further improved. it can.
- ⁇ Moisture adjustment process> you may provide the water
- the moisture adjustment process may be performed between the molding process 40 (or the second molding process 40a) and the curing process 85, or after the curing process 85.
- the moisture adjustment step can prevent product dusting and spontaneous heat generation.
- a belt conveyor is arranged, and the water spray is configured by a water supply pump and a spray nozzle above the belt conveyor.
- the water spray is configured by a water supply pump and a spray nozzle above the belt conveyor.
- the water content of the molded body piled up by a watering facility composed of a water supply pump and a sprinkler is in a suitable range.
- the method of adjusting so that it may become may be sufficient.
- the moisture may be adjusted by immersing the molded body 5 (or the second molded body 7) in water.
- Part C ⁇ Part C >> The invention disclosed in Part C relates to a method for curing reformed coal.
- solid fuel is obtained by pulverizing and molding coal.
- Patent Document 2 WO2015 / 098935
- coal particles 4 obtained by pulverizing coal with a ball mill or the like are molded with a molding machine.
- a method for producing a solid fuel coal-molded fuel
- the invention of Part C aims to provide a method for curing modified coal that contributes to the reduction of water immersed in water.
- Part C The main disclosure items of Part C are as follows.
- a method of curing reformed coal that holds the reformed coal under predetermined curing conditions The method for curing modified coal, wherein the predetermined curing conditions are a temperature of 60 to 120 ° C. and a time of 15 to 60 minutes.
- This method is preferable because the submerged expansion rate underwater due to the curing effect is sufficient.
- a method for curing modified coal which is 1.025.
- This method is preferable because the submerged expansion rate underwater due to the curing effect is sufficient.
- the modified coal is obtained by molding coal particles, The coal particles have an average particle size of 10 to 60 ⁇ m and a water content of 5 to 20%, A method for curing modified coal, wherein the apparent density of the modified coal before curing is 1.20 to 1.40 g / cm 3 .
- FIG. 3-1 is a diagram showing a method for producing reformed coal according to an aspect of the invention of Part C.
- the modified coal manufacturing method of this example includes a first crushing step 10, a drying step 20, a pulverizing step 30, a first molding step 40, a second crushing step 10a, and a second molding step. 40a, sieving process 70, and heat curing process 85.
- each process will be described in order.
- FIG. 3A each process is shown as a block, and symbols such as “1” and “2” are attached in the vicinity of the arrows drawn toward each block. These symbols indicate coal in a predetermined state at each time point.
- coal will be described using these symbols, but when not particularly necessary, the description will be made without using symbols.
- the crushing step 10 is a step of crushing the coal 1 as the supplied raw material.
- a jaw crusher or a hammer crusher can be used.
- the degree of crushing in this step is such that the maximum particle diameter of coal is preferably 70 mm or less, more preferably 50 mm or less, more preferably 20 mm or less, and even more preferably the average particle diameter is about 1 mm to 20 mm. Also good.
- Coal as raw material is lignite and / or subbituminous coal.
- lignite or subbituminous coal with a total moisture of 25 wt% or more may be used, or lignite with a total moisture of 30 wt% or more.
- the total moisture of coal can be measured by the total moisture measurement method of coal described in JIS M 8820-2000 (Coal and coke-lot total moisture measurement method).
- the average particle size of coal is determined by measuring according to JIS M8801-2004 “5. Particle size test method”, determining the passing sieve mass percentage of each sieve opening, and determining the particle size at which the passing sieve mass percentage is 50%. Is possible.
- coal 1 it is only coal that is used as a raw material, and it is preferable in one embodiment that no binder or additive is used.
- the drying step 20 is a step of drying the coal 2 that has undergone the above steps. Drying may be performed using an indirect dryer. For example, a steam tube dryer can be used as the indirect dryer. An air dryer may be used.
- the pulverization step 30 is a step of pulverizing the coal 3 that has undergone the above-described steps with a pulverizer.
- the pulverizer may be either dry pulverization or dry pulverization.
- a ball mill or a roller mill may be used.
- the degree of pulverization may be such that the average particle size is preferably 10 to 60 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m, and even more preferably 10 to 30 ⁇ m. Pulverization may be carried out so that the average particle size is less than 10 ⁇ m, but in this case, a large pulverization power is required for the pulverization, which tends to make it difficult to manufacture in an industrial process. Therefore, pulverization with an average particle diameter of 10 ⁇ m or more using a ball mill or the like is preferable from the viewpoint of ease of process and efficiency.
- the average particle size of the pulverized coal was measured based on JIS M 8801-2004 “5. Particle size test method”, the passing sieve mass percentage of each sieve opening was obtained, and the passing sieve mass percentage was 50%. This particle size is defined as the average particle size.
- the average particle diameter of the coal particles 4 pulverized in the pulverization step 30 is a median diameter of a particle size distribution obtained by a laser diffraction / scattering method.
- the term “coal particles 4” means the particles of coal 4 pulverized in the pulverization step 30.
- the coal particles 4 are then molded by a mold (details will be described later).
- the fact that the average particle diameter of the coal particles 4 is in the above-described range is advantageous in that the filling rate into the roll pocket of the mold can be increased. Thereby, the density of the molded body to be molded is improved, and the strength can be easily increased.
- a drying step 20 is separately provided before the crushing step 30.
- the manufacturing method of this embodiment includes two molding steps.
- the 1st molding process 40 which is the 1st is a process of shape
- the molding machine is provided with a molding means for pressure-molding the raw material and a supply means for supplying the raw material to the molding means.
- a briquette machine as shown in FIG. 3-2 may be used.
- This briquette machine is of a vertical supply system, and includes a raw material supply unit 40B and a molding unit 40A below it.
- the raw material supply unit 40B is an example, and includes a hopper 42 and a screw feeder (not shown) disposed therein.
- the coal particles 4 are supplied to the hopper 42, and the screw feeder is driven to rotate, whereby the coal particles 4 in the hopper 42 are sent downward, discharged from the lower end portion of the hopper 42, and supplied to the molding portion 40A below the hopper 42. It has come to be.
- the molding unit 40A is an example, and has a pair of rolls 41 and driving means thereof.
- each roll 41 may be configured to rotate about a rotation axis extending in the horizontal direction.
- the rotating shafts are arranged substantially parallel to each other with a gap in the horizontal direction.
- the roll 41 has a shape such that a cylinder is turned sideways. Those having a diameter of about 250 mm and an axial length of about 50 mm may be used.
- the two rolls 41 are arranged in parallel to each other with a gap that allows the coal particles 4 to pass while being compressed. By supplying the coal particles 4 from the hopper 42 between the rolls 41 and rotating them, the coal particles 4 are molded and the molded body 5 is obtained.
- the shape of the molded body 5 depends on the shape of a recess or the like (detailed below) formed on the surface of the roll 41, but may be a plate shape as an example.
- the gap between the rolls 41 is too wide, leakage of the coal particles 4 from between the rolls and pressure dispersion are likely to occur. These can lead to a decrease in density and strength of the molded body, and a decrease in yield. Therefore, in this embodiment, it is preferable as an example that the gap between rolls is 3 mm or less. According to this, the plate-shaped molded object with which sufficient intensity
- the concave shape of the roll surface is transferred as the shape of the molded body.
- the shape of the concave portion on the surface of the roll is not particularly limited, and may be, for example, a roll pocket (concave portion), a groove, or a combination thereof. It is good also as uneven
- An example of a specific shape of the molded body 5 may be a substantially ellipsoid as shown in FIG.
- a recess having a shape that halves the molded body 5 may be provided on the surface of the roll 41 (see FIG. 3-3 (a)).
- a plurality of recesses may be formed side by side on the roll surface.
- the gap between the two rolls may be about 1.0 mm.
- the roll linear pressure may be maintained at 0.5 to 5 t / cm.
- the number of rotations of the roll and screw feeder may be adjusted so that the physical properties of the molded body 5 to be described later are in a suitable range.
- the molded body 5 preferably has an apparent density of 1.00 g / cm 3 to 1.25 g / cm 3 and a crushing strength of 10 to 800 N. Further, the total moisture of the molded body 5 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and further preferably 10 to 17 wt%. This total moisture is derived from the total moisture of the coal particles 4.
- the apparent density can be measured based on “8. Measuring method of density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807.
- the total moisture derived from the coal particles 4 serves as a binder in the molding process. Therefore, by adjusting the total moisture of the molded body to the above range, efficient molding can be performed without adding a binder or a binder separately.
- the total water content of the coal particles 4 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and even more preferably 10 to 17 wt%.
- the particle diameter of the coal particles 4 is as fine as 10 to 60 ⁇ m. Therefore, the filling rate to the roll pocket in a briquette machine increases at the time of molding.
- the moisture contained in the coal 1 is utilized as a binder, and the preferred total moisture range is 5 to 20 wt%, and by specifying the density of the molded body 5, the crushing strength of the molded body 7 is maximized. It becomes possible to adjust to the area.
- the crushing strength can be measured based on, for example, “3.1 Crushing strength test method” of JIS Z 8841-1993.
- the 2nd crushing process 10a is a process of grind
- the crusher the same crusher as that used in the first crushing step 10 may be used.
- the degree of pulverization here is an example, and the average particle diameter is preferably 0.1 to 1.0 mm, more preferably 0.15 to 0.9 mm, and still more preferably 0.2 to 0.8 mm. There may be.
- molding step 40a for example, molding may be performed using a molding machine similar to the first molding step 40.
- An example of the physical properties of the molded body 7 obtained by the second molding step 40a is shown below.
- the apparent density of the molded body 7 is preferably 1.20 to 1.4 g / cm 3, and more preferably 1.25 to 1.4 g / cm 3 .
- the apparent density can be measured based on “8. Measuring method of density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807, similarly to the molded body 5 described above.
- the weight per molded body 7 is preferably 0.2 to 20 g.
- the total water content of the molded body 7 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and still more preferably 10 to 17 wt%.
- the sieving step 70 is a step of sieving the coal molded body 7 that has undergone the above steps.
- a sieve having an opening of about 2.0 to 5.0 mm may be used.
- the heat curing step 85 is a step of curing the coal 8 (molded body) remaining on the sieve in the above step under a predetermined condition.
- coal is heated in a temperature range of, for example, 60 to 120 ° C, preferably 80 to 120 ° C.
- the heating time is, for example, 15 to 60 minutes, preferably 15 to 55 minutes.
- Coal may be processed in a sealed state or may be processed in an open state.
- Part D relates to a method for producing a coal-molded fuel in which coal is pulverized and then molded.
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2011-111529
- low-grade coal is mixed with oil to form a slurry, and the slurry is heated to dehydrate the coal, and after reducing the water content, pulverized and molded.
- Patent Document 2 discloses a coal-molded fuel obtained by molding coal particles using only coal as a raw material without using a binder or the like, and a method for producing the same.
- Patent Document 1 it is necessary to prepare a slurry by mixing with oil, resulting in an increase in cost. Further, when handling the molded solid fuel, a certain level of strength is required. However, Patent Document 1 does not describe the strength. Regarding the coal-molded fuel of Patent Document 2, further improvement has been demanded from the viewpoint of cost reduction and improvement in production efficiency.
- the invention of Part D is made in order to solve the above problems, and aims to provide a coal-molded fuel having a desired strength at a low cost.
- This method can provide a coal-molded fuel having a high molding efficiency and a desired strength at a low cost.
- Part D a coal-molded fuel having a desired strength can be provided at a low cost.
- the invention of Part D will be described below.
- FIG. 4-1 shows an example of a process for producing coal-molded fuel as Embodiment D1 of the invention of Part D.
- the manufacturing process in the embodiment D1 includes a first crushing process 10, a drying process 20, a crushing process 30, a first molding process 40, a second crushing process 10a, and a second molding process 40a.
- a horizontal supply type molding machine (compactor 400 as an example) is used.
- a sieving step 70 may be further provided after the second molding step 40a.
- the horizontal supply type molding machine used in the first molding step is not limited to this.
- the method for producing the coal-molded fuel of Embodiment D1 is as follows. After crushing the coal 1 used as a raw material by the 1st crushing process 10 and obtaining the 1st crushing thing 2, it is dried by the drying process 20, The dried coal 3 is grind
- Coal 1 as a raw material is preferably lignite and / or subbituminous coal, more preferably lignite or subbituminous coal having a water content of 25 wt% or more, and more preferably lignite having a water content of 30 wt% or more. Only the coal 1 is used as a raw material, and no binder or additive is used. Use of an additive such as a binder causes a cost increase, but the coal-molded fuel of the invention of Part D uses only coal without adding a binder, so that a desired strength can be obtained at low cost.
- the coal 1 is crushed with a jaw crusher or a hammer crusher to obtain the first crushed material 2, and the process proceeds to the drying step 20.
- the coal 1 has only to be crushed to a size that can be put into a ball mill or the like used in the subsequent crushing step 30, and is not particularly limited, but the maximum particle size of the crushed coal 2 is preferably It is preferably 70 mm or less, more preferably 50 mm or less, still more preferably 20 mm or less, and the average particle diameter is preferably about 1 mm to 20 mm.
- the moisture content of coal can be measured by the total moisture measurement method for coals described in JIS M 8820-2000 (coal and coke-lot total moisture measurement method).
- the average particle size of the crushed coal (first crushed material 2) was measured based on JIS M 8801-2004 “5. Particle size test method”, and the passing sieve mass percentage of each sieve opening was obtained. The particle diameter is such that the mass percentage is 50%.
- the first crushed material 2 is preferably dried by an indirect dryer to obtain dried coal 3, and the process proceeds to the pulverization step 30.
- a steam tube dryer may be used as the indirect dryer. Since a large amount of processing is required in the production of solid fuel, it is preferable to use a steam tube dryer that has a large heat transfer area and can be subjected to a large amount of drying treatment.
- the dried coal 3 is pulverized by the pulverizer to obtain the coal particles 4, and the process proceeds to the first molding step 40.
- the pulverizer is a dry pulverization method or a dry pulverization method.
- a ball mill or roller mill capable of fine pulverization and suitable for mass processing is used.
- a pulverizer suitable for mass processing is preferable.
- the average particle diameter of the coal particles 4 is preferably 10 to 60 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m, and still more preferably 10 to 30 ⁇ m.
- the average particle diameter of the coal particles 4 pulverized in the pulverization step 30 is the median diameter of the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method. In order to pulverize to an average diameter of less than 10 ⁇ m, a large pulverization power is required, and production by an industrial process is difficult.
- the term “coal particles” means coal particles 4 pulverized by the pulverization step 30 (in the embodiment D2 described later, coal particles 4-1 and 4-2).
- the filling rate into the mold (roll pocket) is increased.
- the desired strength can be obtained by improving the density of the second molded body 7 or the molded body 100 described later.
- the ball mill and the roller mill can be dried simultaneously with the pulverization, the ball mill and the roller mill may be dried in the pulverization step 30, but the drying capability in the ball mill and the roller mill is insufficient. It is preferable to provide a drying step 20 in advance to ensure the necessary drying capacity.
- the coal particles 4 are molded using the compactor 400 as a molding machine to obtain the first molded body 5.
- the compactor 400 includes a molding unit that molds the raw material and a supply unit that supplies the raw material to the molding unit.
- the compactor 400 is preferably a horizontal supply system that supplies raw materials in the horizontal direction, and a horizontal supply system roller compactor is more preferable.
- FIG. 4-3 shows an example of a schematic diagram of a roller compactor that can be suitably used in the first molding step 40.
- the compactor 400 shown in FIG. 4C is a horizontal supply system, and includes a pair of rolls 41 that are forming means, and a supply means 42 that supplies the coal particles 4 that are raw materials between the pair of rolls 41.
- the two rolls are arranged one above the other, and the supply means 42 has a raw material supply port (such as a hopper) 43 and a screw feeder that sends the coal particles 4 in the horizontal direction.
- Each of the pair of rolls 41 has a rotation shaft that is driven by appropriate driving means. The rotation shafts extend in the horizontal direction and are arranged in parallel to each other with an interval in the horizontal direction.
- the pair of rolls 41 are arranged with a gap.
- a plate-shaped first molded body formed by pressurizing the coal particles 4 by feeding the coal particles 4 supplied to the gaps between the rolls 41 in the horizontal direction while being pressed by the rotational drive of the rolls 41 in the horizontal direction. 5 is obtained.
- the powder supplied from above is pressurized with a roll and then discharged downward, so that the air caught in the roll escapes upward and the supply of powder becomes discontinuous, There is a possibility that the molding efficiency is lowered.
- the air caught in the roll only escapes above the roll and does not flow backward to the powder side. Therefore, in the first molding step 40, by using a compactor that uses a horizontal supply / discharge method, the molding efficiency can be increased as compared to a vertical supply type molding machine.
- the gap between the rolls 41 is preferably 3 mm or less. By setting the gap between the rolls 41 to 3 mm or less, a plate-like molded body with sufficient strength can be obtained.
- the linear pressure between the rolls 41 of the compactor 400 is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 3 t / cm.
- unevenness is formed on the surface of at least one of the pair of rolls 41. Thereby, it is suppressed that the coal particle 4 supplied between the rolls 41 slips down from the surface of the roll 41, and the coal particle 4 can be hold
- the processing amount per unit time can be increased.
- the surface of the roll 41 has unevenness, the surface shape of the obtained first molded body 5 is transferred to the surface of the roll 41.
- the shape of the unevenness formed on the surface of the roll 41 is not particularly limited, and may be, for example, a roll pocket (concave portion), a groove, or a combination thereof.
- the size of the first molded body 5 is preferably 5 to 40 mm at the maximum length and width.
- the apparent density of the first molded body 5 is preferably 1.00 g / cm 3 to 1.25 g / cm 3 .
- the apparent density can be measured based on “8. Measuring method of density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807.
- the water content of the first molded body 5 is 5 to 20 wt%, preferably 8 to 18 wt%, more preferably 10 to 17 wt%. This moisture is derived from the moisture of the coal particles 4.
- the moisture of the first molded body 5 is adjusted to the above range, thereby improving the efficiency without adding a binder or a binder. Molding becomes possible.
- the moisture content of the coal particles 4 used in the first molding step 40 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and even more preferably 10 to 17 wt%.
- the crushing strength of the first molded body 5 (measured based on “3.1 Crushing strength test method” of JIS Z 8841-1993).
- the particle diameter of the coal particles 4 is as fine as 10 to 60 ⁇ m, the filling rate of the roll pockets or grooves of the compactor 400 in the first molding process increases. Thereby, the density of the 1st molded object 5 improves, and contributes to the intensity
- the first molded body 5 is crushed by a crusher to obtain a second crushed product 6, and the process proceeds to the second molding step 40a.
- molding body 5 is obtained by the 1st shaping
- molding body and the leaked coal particle are obtained.
- the mixture with 4 may be crushed.
- the crusher may be the same as that used in the first crushing step 10.
- the second crushed material 6 has an average diameter of preferably 0.1 to 1.0 mm, more preferably 0.15 to 0.9 mm, and still more preferably 0.2 to 0.8 mm.
- the maximum particle diameter of the 2nd crushing material 6 is below the length of the shorter one of the two vertical and horizontal sides of the particle diameter of the 2nd molded object 7 mentioned later.
- the second crushed material 6 is molded by a molding machine to obtain the second molded body 7.
- the molding machine has a molding means for pressure-molding the raw material and a supply means for supplying the raw material to the molding means.
- a molding machine used in the second molding step 40a for example, a briquette machine or a compactor is preferably used, and a briquette machine is more preferably used.
- the molding machine used in the second molding step 40a may be a vertical supply system or a horizontal supply system, and is preferably a vertical supply system. Note that the types of the molding machine used in the first molding process 40 and the molding machine used in the second molding process 40a may be the same or different in size such as roll pockets.
- FIG. 4-4 shows a schematic diagram of a briquette machine 600 that can be suitably used in the second molding step 40a.
- a briquette machine 600 shown in FIG. 4-4 is of a vertical supply system, and is disposed above the pair of rolls 61 as a forming means and a second material that is a raw material between the pair of rolls 61.
- the supply means 62 includes a hopper to which the second crushed material 6 is supplied and a screw feeder that sends the second crushed material 6 in the hopper downward.
- Each of the pair of rolls 61 has a rotation shaft that is driven by appropriate driving means. The rotation shafts extend in the horizontal direction and are arranged in parallel to each other with an interval in the horizontal direction.
- the pair of rolls 61 are arranged with a gap.
- the second crushed material 6 supplied to the gap from above the roll 61 is sent downward while being pressurized by the rotational drive of the roll 61, so that the plate-like second formed by pressurizing the second crushed material 6.
- a molded body 7 is obtained.
- the pair of rolls 61 of the briquette machine 600 may be the same as the roll 41 in the compactor 400 in the first molding step 40 described above, and it is preferable that irregularities are formed by roll pockets and / or grooves.
- the linear pressure between the rolls 61 of the briquette machine 600 is not particularly limited, but is preferably 5 to 10 t / cm.
- the particle diameter of the second molded body 7 is preferably 5 to 40 mm.
- the apparent density of the second molded body 7 is preferably 1.2 to 1.4 g / cm 3 .
- the water content of the second molded body 7 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and still more preferably 10 to 17 wt%.
- the first molded body 5 once molded is crushed again in the second crushing step 10a, and is molded again in the second molding step 40a.
- the first molded body 5 is in a state where the density has already been increased to some extent by the first molding step 40, and the second crushed material 6 also has a similar density. Therefore, it becomes possible to obtain the 2nd molded object 7 which further improved the density rather than the 1st molded object 5 by shape
- the average particle diameter of the pulverized coal particles 4 is 10 to 60 ⁇ m, and as it is, the fluidity in the molding machine is poor and it may be difficult to mold.
- the crushed material 6 of the 1st molded object 5 once molded since the density is raised to some extent by the 1st shaping
- a second molded body 7 having a higher density than that of the first molded body 5 is obtained.
- pulverization during storage and transportation is reduced.
- a coal-molded fuel with improved handling properties can be obtained.
- the strength of the second molded body is set to a desired value at a low cost without adding a separate binder. It is something that can be done.
- a specific surface area also falls by shape
- all known processes are used in the manufacturing process until the second molded body is obtained and no hot water or the like is required, the cost can be reduced.
- FIG. 4-2 shows an example of the manufacturing process of the coal-molded fuel of Embodiment D2.
- a part of the coal particles 4 (coal particles 4-2) obtained in the pulverization process 30 is second crushed without going through the first molding process 40. It has a bypass path (hereinafter also simply referred to as “bypass path”) to be supplied to the step 10a.
- the first crushing step 10 In the method for producing a coal-molded fuel according to Embodiment D2, first, the first crushing step 10, the drying step 20, and the crushing step 30 are performed as in Embodiment D1. Among the coal particles obtained in the pulverization step 30, some of the coal particles 4-1 are molded in the first molding step 40 to become the first molded body 5, and some of the coal particles 4-2 are The first crushing step 10a is supplied to the second crushing step 10a without passing through the first molding step 40. In the second crushing step 10a, the mixture of the first molded body 5 and the coal particles 4-2 is crushed to obtain a second crushed product 6, which is molded in the second molding step 40a to be second molded body 7 Get. Furthermore, you may obtain the molded object 100 except the pulverized coal with a small particle size through the sieving process 70. FIG. The 2nd molded object 7 or the molded object 100 can be used as a coal molding fuel.
- the mixture of the first molded body 5 molded from the coal particles 4-1 by the first molding step and the coal particles 4-2 not subjected to the first molding step 40 is crushed.
- the first molded body 5 may include coal particles 4-1 leaked from between the rolls without being pressurized by the compactor 400 in the first molding step 40.
- the mixing ratio of the first molded body 5 (including the coal particles 4-1 leaked from between the rolls) and the coal particles 4-2 by the bypass path is not particularly limited, but 90:10 to 60:40 (weight ratio) is preferable, and 90:10 to 70:30 (weight ratio) is more preferable.
- the average particle size of the second crushed material 6 is in a suitable range similar to that in the first embodiment (the average size is preferably 0.1 to 1.0 mm, more preferably 0.15 to 0.9 mm, more preferably 0.2 to 0.8 mm).
- the second molding step 40a of the embodiment D2 can be performed with the same power as the second molding step of the embodiment D1, and has a sufficient quality. 7 can be obtained.
- the apparatus conditions of the second crushing step 10a are adjusted in the embodiment D2. It was found that the second crushed material 6 having an average particle size comparable to that of the form having no bypass path (for example, reducing the number of revolutions of the crusher) can be obtained. Therefore, the power of the crusher in the 2nd crushing process 10a can be reduced by having a bypass path. Furthermore, since some of the coal particles do not pass through the first molding step 40 by having the bypass path, the power of the compactor 400 in the first molding step 40 can be reduced or the size of the compactor 400 can be reduced. it can. Therefore, by having a bypass path, energy and cost can be reduced in the manufacturing process.
- the 2nd crushing process 10a of Embodiment D2 can be performed using the same crusher as the 2nd crushing process of Embodiment D1.
- the second crushed material 6 has an average diameter of preferably 0.1 to 1.0 mm, more preferably 0.15 to 0.9 mm, and still more preferably 0.2 to 0.8 mm.
- the maximum particle size of the second crushed material 6 is preferably equal to or shorter than the shorter length of the two vertical and horizontal sides of the particle size of the second molded body 7.
- a sieve step 70 may be provided after the second molding step 40a of Embodiment D1 or Embodiment D2 to remove coal particles having a small particle size. Fine powder is removed by the sieve, and the second molded bodies 7 are brought into contact with each other on the sieve, so that the weak part is polished and the high part remains. Thereby, the strength of the second molded body 7 is improved.
- ⁇ Temperature adjustment> you may adjust the coal 6 supplied to the 2nd shaping
- the predetermined temperature is 50 to 100 ° C.
- the quality of the second molded body 7 (improvement in apparent density and decrease in immersion moisture) is improved as compared with supplying the coal 6 to the second molding process at room temperature.
- the principle of quality improvement has not been clarified, it is presumed that the improvement is due to the softening of the raw material and the activation energy of the raw material is reduced.
- the temperature adjustment method it is only necessary that the coal 6 supplied to the second molding step 40a is at the predetermined temperature, and each device between the crushing step 30 and the second crushing step 10a and a transport device that connects the devices.
- the temperature may be adjusted directly from the outer periphery of the apparatus. Further, the coal temperature may be adjusted by adjusting the temperature and flow rate of the working gas by using the conveying device as an air transportation system. Further, the temperature of the coal 6 may be adjusted by adjusting the temperature and flow rate of the working gas in the crushing step 30.
- a working gas having an O 2 concentration of 10% or less such as combustion exhaust gas may be used for the purpose of reducing dust explosion risk and ignition risk.
- a working gas having an O 2 concentration of 10% or less such as combustion exhaust gas may be used for the purpose of reducing dust explosion risk and ignition risk.
- the moisture of the coal 3 discharged from the drying step 20 is increased in anticipation of this. Also good.
- Part E relates to a method for producing a coal molded body obtained by pulverizing and molding coal.
- Patent Document 2 As a technique for obtaining a coal molded body, in Patent Document 2 (WO2015 / 098935), after pulverized coal is molded to obtain a first molded body, the first molded body is crushed and molded again. And a method for obtaining a coal fuel having a desired strength by forming a second molded body.
- Patent Document 2 for molding the first molded body and the second molded body, a pair of rolls having pockets as molds of the molded body formed on the surface, and a screw for supplying a raw material between the pair of rolls, A molding machine (briquette machine) having the following is preferably used. On at least one surface of the pair of rolls, a pocket serving as a mold of a molded body is formed, and the raw material supplied between the rolls by the screw is filled in the pocket and pressurized in the pocket, thereby A molded body is obtained.
- briquette machine briquette machine
- a vertical supply / discharge molding machine is generally used in which raw materials are supplied from vertically above and the molded body is discharged vertically downward.
- air is entrained in the raw material due to stirring of the screw, and the raw material floats. It sometimes became unstable.
- An object of the invention of Part E is to provide a method for producing a coal molded body in which a molded body is produced with stable quality in a method for producing a coal molded body using a vertical supply / discharge molding machine.
- Part E The main disclosure items of Part E are as follows.
- N / C (1 / ab) + (1 / a) N
- Condition (1) a ⁇ 0.29 Condition (2): 20 ⁇ 1 / b ⁇ 60
- a method for producing a coal molding characterized by satisfying any of the above.
- a molded coal can be manufactured with stable quality.
- the pulverized coal has an average particle size of 10 to 60 ⁇ m and a total water content of 5 to 20 wt%.
- the apparent density of the second molded body is 1.2 to 1.4 g / cm 3 ;
- the second molded body having the above apparent density can be produced using the pulverized coal described above.
- Part E a coal molding can be manufactured with stable quality.
- Part D The invention of Part D will be described below.
- the manufacturing process of the coal molding includes a first crushing process 10, a drying process 20, a crushing process 30, a first molding process 40, a second crushing process 10a, a second molding process 40a, and a sieving process 70. ing.
- the coal 1 that is a raw material is crushed in the first crushing step 10 to be crushed material 2, then dried in the drying step 20 to be dried material 3, and the dried material 3 is further pulverized in the pulverizing step 30.
- Charcoal 4 is obtained.
- the pulverized coal 4 is molded as the first molded body 5 in the first molding step 40 and then crushed again in the second crushing step 10a, whereby the second crushed material 6 that is a lump corresponding to coal particles is obtained. can get. Since the obtained lump is obtained by crushing the first molded body 5 obtained by molding the pulverized coal 4, it can be referred to as an aggregate of the pulverized coal 4. Thereafter, in the second molding step 40a, the second molded body 7 is obtained from the second crushed material 6, and the powder is removed from the second molded body 7 by the sieving step 70, whereby the coal molded body 100 is obtained.
- the obtained coal molding 100 can be used suitably as a coal molding fuel.
- the sieving step 70 is not an essential step in the invention of Part E, and the second molded body 7 obtained in the second molding step 40a can be the coal molded body 100.
- lignite or subbituminous coal having a water content of 25 wt% or more can be used.
- lignite with a water content of 30 wt% or more can be used.
- additives such as a binder are not used.
- Use of an additive such as a binder increases the cost.
- a molded coal can be obtained at low cost.
- the coal 1 is crushed using an appropriate crushing means such as a jaw crusher or a hammer crusher to obtain a first crushed material 2 that is crushed coal.
- size of the 1st crushing thing 2 is the maximum particle diameter. However, it is preferably 70 mm or less, more preferably 50 mm or less, still more preferably 20 mm or less, and particularly preferably the average particle diameter is 1 mm to 20 mm.
- the average particle diameter of the coal crushed in the first crushing step 10 is measured based on “5. Particle size test method” of JIS M 8801-4, and the passing sieve mass percentage of each sieve opening is obtained. The particle diameter at which the passing sieve mass percentage is 50% is defined as the average particle diameter.
- the obtained first crushed material 2 is supplied to the drying step 20.
- the first crushed material 2 is dried using an appropriate dryer such as an indirect dryer to obtain a dried product 3.
- an appropriate dryer such as an indirect dryer
- a steam tube dryer can be used.
- the steam tube dryer having a large heat transfer area and capable of a large amount of drying processing is suitable as a dryer used in the drying step 20. is there.
- the obtained dried product 3 is supplied to the pulverization step 30.
- the dried product 3 is pulverized by an appropriate pulverizer to obtain pulverized coal 4.
- a dry pulverizer or a dry pulverizer pulverizer can be used.
- a ball mill or a roller mill that can finely pulverize and is suitable for mass processing can be preferably used. This is because, in the production of solid fuel, a large amount of processing is required in the pulverization step 30 as in the drying step 20.
- the average particle size of the pulverized coal 4 obtained in the pulverizing step 30 is 10 to 60 ⁇ m, preferably 10 to 50 ⁇ m, more preferably 10 to 30 ⁇ m.
- the average particle diameter of the pulverized coal 4 is given by the median diameter of the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.
- pulverized coal means the pulverized coal 4 obtained in the pulverization step 30.
- the filling rate of the mold (for example, roll pocket) is increased when the fine pulverized coal 4 is molded in the first molding step 40.
- strength can be obtained by improving the density of the coal molding 100 mentioned later.
- the ball mill and the roller mill can be dried simultaneously with the pulverization, the ball mill and the roller mill can be dried in the pulverization step 30.
- the drying step 20 is provided before the crushing step 30. A sufficiently dry pulverized coal 4 is obtained.
- the obtained pulverized coal 4 is supplied to the first molding step 40.
- the first molding step 40 includes molding the pulverized coal 4 into a plate shape using a molding machine.
- the molding machine has a molding means for pressure-molding the raw material (in this embodiment, pulverized coal 4) and a supply means for supplying the raw material to the molding means.
- a molding machine for example, a briquette machine can be used.
- FIG. 5-2 shows a schematic diagram of a briquette machine that can be suitably used in the first molding step 40.
- the briquette machine shown in FIG. 5B is a vertical supply / discharge briquette machine that molds the pulverized coal 4 supplied from vertically above and discharges the molded first molded body 5 to the vertically lower side.
- the briquette machine has a pair of rolls 41 that are molding means, and a supply means 42 that is disposed above the pair of rolls 41 and supplies pulverized coal 4 that is a raw material between the pair of rolls 41.
- the supply means 42 includes a hopper to which the pulverized coal 4 is supplied, a screw feeder that sends the pulverized coal 4 in the hopper downward, and the like.
- Each of the pair of rolls 41 has a rotation shaft that is driven by appropriate driving means.
- the rotating shaft extends in the horizontal direction, and the pair of rolls 41 are arranged in parallel to each other with a gap in the horizontal direction.
- the pulverized coal 4 supplied from above into the gap of the roll 41 is sent downward while being pressurized by the rotational drive of the roll 41, whereby the first molded body 5 in which the pulverized coal 4 is pressure-molded is obtained.
- the gap between the rolls 41 is preferably 3 mm or less. By setting the gap between the rolls 41 to 3 mm or less, it is possible to obtain the plate-like first molded body 5 in which sufficient strength is ensured.
- unevenness is formed on the surface of at least one of the pair of rolls 41.
- the pulverized coal 4 supplied between the rolls 41 slides down from the surface of the roll 41, and the pulverized coal 4 can be held between the rolls 41 and pressurized.
- the processing amount per unit time can be increased.
- the shape of the unevenness formed on the surface of the roll 41 is not particularly limited, and may be, for example, a roll pocket (concave portion), a groove, or a combination thereof.
- the shape of the roll pocket can be arbitrary.
- An example of the shape of the roll pocket is shown in FIGS. 5-3A and 5-3B.
- the illustrated example is an example in which a substantially elliptical roll pocket is formed only on one side of the roll, whereby a first molded body 5 having a convex part of a one-sided plane almond shape is obtained.
- the roll pocket may be formed on the rolls on both sides, and the planar shape of the roll pocket may be a rounded polygon, a circle, an oval, or the like.
- the width, depth, arrangement, etc. of the grooves can be arbitrary.
- a plurality of grooves parallel to the axial direction A of the roll 41 and a plurality of grooves parallel to the circumferential direction B may be arranged in a lattice pattern.
- a plurality of grooves parallel to the axial direction A of the roll 41 and a plurality of grooves oblique to the axial direction A and the circumferential direction B of the roll 41 are arranged to intersect. Etc. are also possible.
- the width of the groove (the length in the direction perpendicular to the length direction of the groove on the surface of the roll 41) is preferably 0.5 to 5 mm.
- the depth of the groove is preferably 0.5 to 2 mm.
- the first molded body 5 obtained in the first molding step 40 preferably has an apparent density of 1.00 g / cm 3 to 1.25 g / cm 3 and a crushing strength of 10 to 800 N. Further, the total water content of the pulverized coal 4 used in the first molding step 40 is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and further preferably 10 to 17 wt%.
- a horizontal supply / discharge molding machine for example, a compactor, which supplies raw materials in the horizontal direction and discharges the molded first molded body 5 in the horizontal direction
- the horizontal supply / discharge type compactor also has a forming means for forming the raw material and a supply means for supplying the raw material to the forming means.
- the molding means can have, for example, a pair of rolls, and the pair of rolls are arranged so that the raw material is pressure-molded between the rolls as the roll rotates as the raw material is supplied between the rolls. Is done.
- two rolls are arranged up and down.
- the first molded body 5 obtained in the first molding step 40 is supplied to the second crushing step 10a.
- the 1st molded object 5 is crushed with a crusher, and the 2nd crushing thing 6 which is a lump is obtained.
- the second crushed material 6 is an aggregate of pulverized coal, and this pulverized coal corresponds to the pulverized coal 4 obtained in the pulverization step 30. Therefore, the pulverized coal preferably has an average particle diameter of 10 to 60 ⁇ m, and preferably has a total water content of 5 to 20 wt%.
- the crusher used in the second crushing step 10a may be the same as that used in the first crushing step 10.
- the second crushed material 6 preferably has an average particle size of 0.1 to 1.0 mm, more preferably 0.15 to 0.9 mm, and still more preferably 0.2 to 0.8 mm.
- the maximum particle diameter of the 2nd crushing material 6 is below the length of the shorter one among the two sides of the vertical and horizontal sides of the particle diameter of the below-mentioned 2nd molded object 7.
- FIG. By adjusting the second crushing step 10a so that the second crushed material 6 is in the above average particle size range and the maximum particle size range, the second crushing step 6a to the mold in the molding machine at the time of molding in the second molding step 10a.
- the filling rate of the crushed material 6 can be improved.
- the resulting second molded body 7 has superior quality (crushing strength and apparent density) compared to the first molded body 5.
- the size (particle diameter) of the roll pocket formed in a roll surface is the 1st shaping
- the second crushed material 6 is molded by the molding machine to obtain the second molded body 7, but the second molded body 7 falls from between the rolls without being pressure-molded between the rolls.
- the 2nd crushed material 6 and the 2nd crushed material 6 which fell out from the 2nd molded object 7 without fully press-molding may also be included.
- These second crushed materials 6 are preferably removed by a sieving step 70 provided after the second molding step 40a, whereby a coal molded body 100 is obtained.
- a vibration sieving machine can be used.
- As the vibrating sieve a circular sieve, a trommel sieve, or the like can be used, and among them, those capable of continuous / mass processing are preferable.
- a vertical supply / discharge molding machine such as a briquette machine, can be used as in the first molding process 40.
- (I) increase the density of the second crushed material 6 itself (to increase the weight), and (ii) increase the filling rate of the second crushed material 6 between the rolls, And so on.
- (i) if the density of the second crushed material 6 itself is too high, the quality of the obtained second molded body 7 is affected.
- (ii) there is a method of increasing the filling rate by reducing the particle size of the second crushed material 6, but by reducing the particle size of the second crushed material 6, the second crushed material 6 Flushing is likely to occur, which may be counterproductive.
- Kawakita's equation is known to accurately indicate the compression / flow characteristics of the powder.
- a is a liquidity index, and the smaller this value, the better the liquidity.
- 1 / b is an adhesion index, and the smaller the value, the weaker the adhesion.
- the state in which the operation is stable means a state where a certain amount of raw material is molded as a molded body of a certain quality.
- the quality (crushing strength, apparent density) of the molded product discharged from the molding machine depends on the roll kW that is the output of the drive motor that rotates the roll. If the roll kW can be maintained constant, the molded product of a constant quality Is discharged. Therefore, if the roll kW is kept constant at a constant roll speed, it is determined that the molding machine is stably operated. When the roll kW is low, the quality of the molded body is deteriorated, or the ratio of raw materials left unmolded due to insufficient compression force is increased.
- “the roll rotation speed and the roll kW are“ constant ”” means that these fluctuations are within a range of ⁇ 15% with respect to the reference value (set value).
- the physical properties (particle size distribution, apparent density, strength, etc.) and bulk density of the supplied raw material may vary. This is because the coal 1 that is the raw material supplied to the molding machine is a natural product, and therefore physical properties such as particle size distribution, apparent density, and strength vary depending on the mining site. Variations in the physical properties of the raw material cause variations in the roll kW of the molding machine. Moreover, the fluctuation
- the roll kW may not be kept constant even if the screw speed is controlled. In this case, it is determined that the operation of the molding machine is unstable.
- the particle diameter of the second molded body 7 obtained in the second molding step 40a is preferably 5 to 40 mm.
- the second molded body 7 preferably has an apparent density of 1.2 to 1.4 g / cm 3 and a bulk density of 0.4 to 0.6.
- the weight of the second molded body 7 is preferably 0.2 to 20.
- the total water content of the second molded body 7 is 5 to 20 wt%, preferably 8 to 18 wt%, more preferably 10 to 17 wt%.
- the moisture of the coal molded body 100 is derived from the moisture of the second crushed material 6 which is a raw material in the second molding step 40a.
- the apparent density is a value measured based on “8. Method for measuring density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807.
- the bulk density is a value calculated by the following formula from the weight of the filled sample and the volume of the container after the sample is ground and filled into a container of about 2 to 5 L whose volume is known.
- the water content is a value measured based on “Measurement method of total water content of coals” of JIS M 8820-0. Moreover, it is preferable that the coal molding 100 has a hard glove grindability index (HGI) of 40 or more.
- HGI hard glove grindability index
- the first molded body 5 once molded is crushed again in the second crushing step 10a, and is molded again in the second molding step 40a.
- the first molded body 5 is in a state in which the density has already been increased to some extent in the first molding step 40, and the second crushed material 6 also has a similar density. Therefore, by molding the second crushed material 6 again, it is possible to obtain the second molded body 7 having a further improved density than the first molded body 5.
- the average particle diameter of the pulverized coal 4 pulverized in the pulverizing step 30 is 10 to 60 ⁇ m, and as it is, the fluidity in the briquette machine is poor and it may be difficult to mold.
- the density is increased to some extent by the first molding step 40, so that the fluidity in the briquette machine is improved, and the second molding step 40a Molding is performed smoothly.
- the 2nd molded object 7 whose density is higher than the 1st molded object 5 will be obtained, and by making this 2nd molded object 7 into the coal molded object 100, the powdering at the time of storage and conveyance is carried out. Furthermore, it is reduced, handling property can be improved, and it becomes suitable as a coal molding fuel.
- the moisture adjusting step has the sieving step 70
- the moisture adjusting step is preferably provided after the sieving step 70.
- a belt conveyor is disposed, and watering equipment including a water supply pump and a spray nozzle is disposed on the belt conveyor, and the coal molding 100 is conveyed by the belt conveyor.
- the moisture of the coal molded body 100 falls within a suitable range with respect to the coal molded body 100 that has passed through the sieving process 70.
- the water of the erected coal molding 100 is preferably used by a watering facility including a water supply pump and a sprinkler. A method of adjusting the range may be used.
- the moisture after the moisture adjustment step of the coal molded body 100 is preferably 10 to 30 wt%, more preferably 10 wt% or more and less than 25 wt%.
- Part F relates to a method for producing a coal molded fuel obtained by molding pulverized coal.
- Patent Document 2 As a technique for obtaining a coal-molded fuel, in Patent Document 2 (WO2015 / 098935), after pulverized coal is molded to obtain a first molded body, the first molded body is crushed and molded again. And a method for obtaining a coal fuel having a desired strength by forming a second molded body.
- Patent Document 2 According to the technique described in Patent Document 2, a coal-molded fuel having a desired strength can be obtained at a low cost.
- Patent Document 2 does not describe improvement in quality of coal fuel by temperature during molding and heating.
- the invention of Part F aims to provide a method for producing a coal-molded fuel in which high-quality coal fuel is obtained by molding coal particles at a temperature higher than room temperature.
- a method for producing a charcoal-molded fuel 200 characterized by using a rotary molding machine equipped with a pair of rolls and molding at a linear pressure of 5 to 15 t / cm.
- a rotary molding machine can be used for molding the coal particles 4, and in that case, a high quality coal molded fuel can be produced by setting the linear pressure within the above range.
- the molded coal fuel 200 has a crushing strength per unit mass represented by a value obtained by dividing the crushing strength measured by the test method defined in JIS Z 8841 by the mass of the coal molded fuel 200, which is 100 N / g.
- the method for producing coal-molded fuel 200 which is as described above.
- a high-strength coal molding fuel 200 can be manufactured by setting the linear pressure within the above range.
- a method for producing coal-molded fuel 200 characterized in that the molding is performed at a surface pressure of 0.5 to 2.5 t / cm 2 using a piston-type compression molding machine.
- a piston-type compression molding machine can be used for molding the coal particles 4, and in that case, a high-quality coal-molded fuel can be produced by setting the surface pressure within the above range.
- a method for producing a coal-molded fuel 200 characterized in that the total moisture of the coal-molded fuel 200 when immersed in water for 72 hours or more after standing at room temperature for 24 hours after molding is 30% or less.
- the coal molding fuel 200 in which moisture is suppressed can be manufactured by setting the surface pressure within the above range.
- Part F high-quality coal-molded fuel that improves strength, improves apparent density, and / or suppresses moisture rise during outdoor storage by molding coal particles at a temperature higher than room temperature. Can be obtained.
- an embodiment of the invention of Part F will be described.
- Embodiment F1 Referring to FIG. 6-1, a process for producing a coal-molded fuel according to Embodiment F1 of the Part F invention is shown.
- the process for producing coal-molded fuel includes a crushing process 10, a crushing process 20, a drying process 30, a molding process 40, and a sieving process 70. After crushing the coal 1 as a raw material, crushing and drying are performed. As a result, coal particles 4 are obtained.
- the coal particles 4 are molded by a molding machine to obtain a molded body 5.
- the molded body 5 contains coal powder such as unmolded coal particles 4, and the coal molded fuel 200 is obtained by removing the coal powder from the molded body 5.
- lignite or subbituminous coal having a water content of 25 wt% or more can be used.
- lignite with a water content of 30 wt% or more can be used.
- the water content is a value measured based on the “total water measurement method for coals” described in “Coal and cokes—a total water measurement method for lots” of JIS M 8820-2000.
- total water measurement method for coals described in “Coal and cokes—a total water measurement method for lots” of JIS M 8820-2000.
- additives such as a binder are not used.
- Use of an additive such as a binder increases the cost.
- a molded coal can be obtained at low cost.
- the coal 1 is crushed by using an appropriate crushing means such as a jaw crusher or a hammark crusher to obtain a crushed coal 2 which is crushed coal.
- the coal may be crushed to a size that can be charged into a pulverizing means such as a ball mill used in the subsequent pulverizing step 20.
- the size of the crushed material 2 is not particularly limited, but the maximum particle size is preferably It is 70 mm or less, More preferably, it is 50 mm or less, More preferably, it is 20 mm or less.
- the average particle size of the crushed coal 2 is preferably 1 mm to 20 mm.
- the average particle diameter of the pulverized coal 2 obtained by the crushing step 10 is measured based on “5. Particle size test method” of JIS M 8801-4, and the passing sieve mass percentage of each sieve opening is obtained.
- the particle diameter at which the passing sieve mass percentage is 50% is defined as the average particle diameter.
- the obtained crushed coal 2 is supplied to the pulverization step 20.
- the pulverized coal 2 is pulverized by an appropriate pulverizer to obtain the pulverized coal 3.
- a dry pulverizer or a dry pulverizer pulverizer can be used.
- a ball mill or a roller mill that can finely pulverize and is suitable for mass processing can be preferably used. This is because, in the production of solid fuel, as in the drying step 30, a large amount of processing is required in the pulverizing step 40.
- a pellet mill can also be used as a grinder.
- the average particle size of the pulverized coal 3 obtained in the pulverization step 20 is 10 to 60 ⁇ m, preferably 10 to 50 ⁇ m, more preferably 10 to 30 ⁇ m.
- the obtained pulverized coal 3 is supplied to the drying step 30.
- the dried coal particles 4 are obtained by drying the pulverized coal 3 using an appropriate dryer such as an indirect dryer.
- an indirect dryer for example, a steam tube dryer can be used.
- the steam tube dryer having a large heat transfer area and capable of performing a large amount of drying processing is suitable as a dryer used in the drying step 30. is there.
- a blower dryer can also be used as the dryer.
- the order of the grinding step 20 and the drying step 30 may be reversed. That is, after the crushing step 10, the drying step 30 is performed to obtain the dry coal 3 ′, and the obtained dry coal 3 ′ can be pulverized in the crushing step 20. Regardless of which of the pulverization step 20 and the drying step 30 is performed first, the dried coal particles 4 are obtained through the pulverization step 20 and the drying step 30.
- the average particle diameter of the obtained coal particles 4 corresponds to that obtained by the crushing step 20. That is, the average particle diameter of the coal particles 4 is 10 to 60 ⁇ m, preferably 10 to 50 ⁇ m, more preferably 10 to 30 ⁇ m.
- the average particle diameter of the coal particles 4 is given by the median diameter of the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.
- the “coal particles” mean the coal particles 4 obtained through the pulverization step 20 and the drying step 30.
- the filling rate into the mold increases when the fine coal particles 4 are molded in the molding step 40, and the density of the coal-molded fuel 200 described later is improved. Desired strength can be obtained.
- the ball mill and the roller mill can be dried simultaneously with the pulverization, the ball mill or the roller mill can be dried in the pulverization step 20.
- the drying step 30 is provided after the crushing step 10 and before or after the crushing step 20 to obtain the sufficiently dried coal particles 4.
- the obtained coal particles 4 are supplied to the molding process 40.
- the molding process 40 includes molding the coal particles 4 with a molding machine.
- the coal particles 4 are molded at a temperature higher than room temperature, specifically 50 to 150 ° C.
- the molding temperature in the molding process 40 is not the set temperature of the molding machine but the temperature of the coal particles 4 themselves during the molding process.
- the molding machine uses a heater or a cooler so that the temperature of the coal particles 4 being molded is within the above temperature range. Can be included.
- a temperature adjusting function for adjusting the temperature of the coal particles 4 may be provided.
- the coal being processed may be heated by friction, pressurization, or the like depending on the pulverization conditions, and the drying step 30 may be heated. Therefore, the temperature adjustment function is performed so that the temperature of the coal particles 4 supplied to the molding process 40 falls within the above temperature range according to the temperature of the coal particles 4 discharged from the process immediately before the molding process 40. It may be any function that can heat or cool the particles 4.
- any molding machine such as a rotary molding machine and a piston compression molding machine can be used.
- a molding machine that can be used in the molding step 40 will be described with reference to the drawings.
- FIG. 6-2 shows a schematic diagram of a briquette machine as an example of a rotary molding machine that can be used in the molding process 40.
- the briquette machine shown in FIG. 6B is a raw material vertical supply type briquette machine, which is disposed above a pair of rolls 41 and a pair of rolls 41 as a forming means.
- the supply means 42 includes a hopper to which the coal particles 4 are supplied, a screw feeder that sends the coal particles 4 in the hopper downward, and the like.
- Each of the pair of rolls 41 has a rotation shaft that is driven by appropriate driving means.
- the rotation shafts extend in the horizontal direction and are arranged in parallel to each other with an interval in the horizontal direction.
- the pair of rolls 41 are arranged with a gap.
- the plate-shaped molded body formed by the pressurization of the coal particles 4 and the pressure are applied.
- the molded body 5 including the coal particles 4 leaking from between the rolls 41 is obtained.
- the gap between the rolls 41 is preferably 3 mm or less. By setting the gap between the rolls 41 to 3 mm or less, a plate-like molded body with sufficient strength can be obtained.
- the linear pressure between the rolls 41 is not particularly limited, but is preferably 5 to 15 t / cm.
- unevenness is formed on the surface of at least one of the pair of rolls 41. Thereby, it is suppressed that the coal particle 4 supplied between the rolls 41 slips down from the surface of the roll 41, and the coal particle 4 can be hold
- the processing amount per unit time can be increased.
- the surface unevenness of the surface of the roll 41 is transferred as the surface shape of the obtained coal-molded fuel 200.
- the shape of the unevenness formed on the surface of the roll 41 is not particularly limited, and may be, for example, a roll pocket (concave portion), a groove, or a combination thereof.
- FIGS. 6-2A and 2B An example of the roll pocket is shown in FIGS. 6-2A and 2B.
- FIGS. 6-2A and 2B are examples in which roll pockets having rounded square openings are formed on the rolls on both sides, whereby a rounded pillow-shaped coal molded fuel 200 is obtained.
- the preferred dimension range (design value) of each part of the illustrated roll pocket is: a: 5 to 40 mm b: 5 to 40 mm c: 1-15mm d: 1 mm It is.
- the width, depth, arrangement, etc. of the grooves can be arbitrary.
- An example of the groove arrangement is shown in FIG. 6-2C.
- a plurality of grooves parallel to the axial direction A of the roll 41 are arranged.
- the width of the groove (the length in the direction perpendicular to the length direction of the groove on the surface of the roll 41) is preferably 0.5 to 5 mm.
- the depth of the groove is preferably 0.5 to 2 mm.
- FIG. 6-3 shows a schematic diagram of a compactor as another example of a rotary molding machine that can be used in the molding process 40.
- the compactor shown in FIG. 6-3 is a horizontal supply system, and includes a pair of rolls 41 that are molding means and a supply means 45 that supplies coal particles 4 that are raw materials between the pair of rolls 41.
- the two rolls 41 are arranged one above the other, and the supply means 45 has a raw material supply port (such as a hopper) 46 and a screw feeder that sends the coal particles 4 in the horizontal direction.
- Each of the pair of rolls 41 has a rotation shaft that is driven by appropriate driving means.
- the rotation shafts extend in the horizontal direction and are arranged in parallel to each other with a gap in the vertical direction.
- a plate-like molded body 5 formed by pressurizing the coal particles 4 by feeding the coal particles 4 supplied to the gaps between the rolls of the roll 41 from the horizontal direction in a horizontal direction while pressurizing them by the rotational drive of the rolls 41. can get.
- the fine coal particles 4 are not easily spilled, and the coal particles 4 can be efficiently supplied to the gaps between the rolls, thereby improving the molding efficiency.
- the powder supplied from above is pressurized with a roll and then discharged downward, so that the air caught in the roll escapes upward and the supply of powder becomes discontinuous, There is a possibility that the molding efficiency is lowered.
- the air caught in the roll only escapes above the roll and does not flow backward to the powder side. Therefore, by using a compactor with a horizontal supply / discharge system, the molding efficiency can be increased as compared with a vertical supply type molding machine.
- the gap (clearance) between the pair of rolls 41, the linear pressure, and the surface structure of the roll 41 are the same as in the case of the above-described briquette machine, and thus description thereof is omitted here.
- FIG. 6-4 shows a schematic diagram of an example of a piston-type compression molding machine that can be used in the molding process 40.
- An example of a piston-type compression molding machine is a tablet machine.
- the molding machine shown in FIG. 6-4 includes a pair of pressure plates 401 and 402 arranged to face each other. At least one of the pressure plates 401 and 402 is provided so as to be able to reciprocate in the opposite direction (arrow A direction) by a driving means (not shown).
- a first mold 403 is fixed to one pressure plate 401, and a second mold 404 and a bottom plate 405 are fixed to the other pressure plate 402.
- the shape of the 1st type 403 and the 2nd type 404 may be arbitrary shapes according to the shape of coal molding fuel 200 finally obtained.
- the second mold 404 can be a cylindrical member
- the first mold 403 can be a piston-like member that is slidably fitted into the hollow portion of the second mold 404.
- the bottom plate 405 can be a disk-shaped member disposed in the hollow portion of the second mold 404.
- the first mold 403, the second mold 404, and the bottom plate 405 form a molding mold, and the space surrounded by the first mold 403, the second mold 404, and the bottom plate 405 is a molding cavity 406.
- the pressing plates 401 and 402 can incorporate heating means such as an electric heater as required.
- heating means such as an electric heater as required.
- the molding machine can further include thermocouples 407 and 408 as measuring means for measuring the mold temperature and measuring means for measuring the raw material temperature in the cavity 406, respectively.
- the thermocouple 408 for measuring the raw material temperature has a measuring part located in the cavity 406 during the measurement of the raw material temperature (see FIG. 6-4), and does not protrude into the cavity 406 when the raw material is pressurized. It is provided in the cavity 406 so as to be able to move forward and backward (in the direction of arrow B).
- the first mold 403 is extracted from the second mold 404, and the raw material is charged into the hollow portion of the second mold 404 with the hollow portion open. After the raw materials are charged, the first mold 403 is inserted into the second mold 404, and the pressure plates 401 and 402 are brought close to each other so that the charged raw materials are compressed. At this time, the temperature of the mold is maintained at a predetermined temperature by heating means such as an electric heater built in the pressure plates 401 and 402. When a predetermined time has elapsed, the raw material in the cavity 406 is heat-molded. When the raw material is heat-molded, the first mold 403 and the second mold 404 are opened, and the heat-molded molded body is taken out from the cavity 406. Thereby, the tablet-shaped coal molding fuel 200 is obtained.
- the molding pressure (surface pressure) is preferably 0.5 to 2.5 ton / cm 2 . Further, it is preferable that the pressurization time is 0.5 to 2.5 min and the pressurization holding time is 1 sec to 2 min.
- the pressurization time means the time from the start of pressurization until reaching a predetermined molding pressure
- the pressurization holding time means the time for holding the molding pressure after reaching the molding pressure. To do.
- the molded body 5 obtained by the molding process 40 is supplied to the sieving process 70.
- the sieving step 70 the coal powder remaining without being molded in the molding step 40 is removed from the molded body 5, and the molded body 5 from which the coal powder has been removed is obtained as the coal molded fuel 200.
- a vibration sieving machine can be used.
- a circular sieve, a trommel sieve, or the like can be used.
- a sieve capable of continuous and mass processing is particularly preferable.
- what is necessary is just to implement the sieve process 70 as needed, and in the invention of Part F, it is not an essential process.
- the coal molded fuel 200 obtained through the series of steps preferably has an apparent density of 1.0 to 1.4.
- the apparent density is a value measured based on “8. Measuring method of density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807.
- the obtained coal molding fuel has a crushing strength per unit mass of 100 N / g or more.
- the crushing strength is such a value, it can be said that durability during transportation is high.
- the crushing strength per unit mass is the crushing strength measured by the test method specified in “3.1 Crushing strength test method” of JIS Z 8841-1993 “Granulated material—Strength testing method”. It is a value divided by the mass of the fuel 200.
- the obtained coal molding fuel 200 does not collapse when immersed in water immediately after molding.
- the coal molding fuel 200 that does not collapse when immersed in water immediately after molding can be obtained by molding the coal particles 4 at a temperature of 50 to 150 ° C.
- the obtained coal-molded fuel 200 preferably has a total water content of 30 wt% or less when immersed in water for 72 hours or more after being held at room temperature for 24 hours after molding.
- coal-molded fuel 200 having a water content of 30 wt% or less when immersed in water for 72 hours or more after being held at room temperature for 24 hours after molding.
- Embodiment F2 6-5, a process for producing a coal-molded fuel according to embodiment F2 of the Part F invention is shown. This embodiment is different from the manufacturing process of Embodiment F1 in the following points (a) to (c).
- the molding process 40 in the embodiment F1 includes a first molding process 40A, a second crushing process 40B, and a second molding process 40C.
- a rotary molding machine for example, a vertical supply type briquette machine and a horizontal supply type compactor
- a piston type compression molding machine for example, a tablet machine
- a temperature adjustment function for adjusting the temperature of the coal 6 supplied to the second molding step 40C to 50 to 100 ° C., preferably 80 to 90 ° C., is any one between the crushing step 20 and the second molding step 40C. You may give to.
- Step 45A The third crushing step 45A and polishing are performed after the molding step for the purpose of removing the poor-quality molded body contained in the molded body 7 obtained in the molding step (second molding step 40C in this embodiment). Step 45B is included. In this case, the fine powder generated in the third crushing step 45A and the polishing step 45B is also removed by the sieving step 70.
- a cooling step 60A and / or a watering step 60B may be provided after the sieving step 70.
- the cooling step 60A it is desirable to use an air-cooling type cooling device, and the temperature of the cooled coal is desirably 40 ° C. or lower.
- an air-cooling type cooling device it is desirable to use air, an inert gas, or the like as the cooling medium.
- the watering step 60B after the cooling step 60A, it is possible to suppress quality deterioration (such as strength reduction and collapse) of the coal-molded fuel.
- Temperature adjustment For adjusting the temperature of the coal supplied to the molding process, any method using heat exchange with a temperature-controlled fluid or the like can be used.
- the temperature adjustment of the coal will be described by taking the coal 6 supplied to the second molding step 40C of the coal embodiment F2 as an example.
- the examples described below may be implemented alone, or two or more may be combined as appropriate when they can be combined.
- the temperature and flow rate of the mill operating gas are controlled, and the temperature is adjusted by bringing the mill operating gas into direct contact with the coal 3 'supplied to the pulverizing step 20.
- the type of gas used temperature-adjusted air, combustion exhaust gas, steam, cold gas, or the like can be used. Further, these gases may be mixed with a normal temperature gas to finely adjust the temperature.
- an inert gas N 2 , CO 2, etc.
- N 2 , CO 2, etc. can be used for the purpose of reducing the risk of powder ignition and dust explosion.
- the temperature and flow rate of the transport gas can be controlled, and the temperature can be adjusted by bringing the transport gas into direct contact with the coal 6.
- the type of gas used the same gas as the mill working gas can be used.
- temperature-adjusted coal contact equipment for example, a device used in the previous process of the molding process, between processes
- a temperature adjusting medium gas (steam, combustion exhaust gas, cold gas, etc.), liquid (water, oil, etc.), etc. can be used.
- inert gas N 2 , CO 2, etc.
- inert gas N 2 , CO 2, etc.
- thermometer In temperature adjustment, a thermometer may be installed in the temperature-controlled coal contact device, and the temperature of the temperature adjustment medium may be controlled so that the temperature measured by the thermometer becomes a desired temperature (the temperature adjustment medium is a gas). In this case, the flow rate may be controlled). Moreover, you may adjust the temperature of coal by controlling the residence time of the conveying apparatus with a temperature adjustment function.
- the temperature of the coal being processed rises due to frictional heat, compression heat, and natural heat generation of the coal due to contact with the temperature adjusting coal contact device. Due to the rise in the temperature of coal, the temperature of equipment, intermediate storage devices, etc. through which the coal being processed passes may vary. The degree of temperature fluctuation of these devices and apparatuses depends on environmental conditions (temperature, humidity), continuous operation time, physical properties of coal, and the like. Therefore, environmental conditions may be measured, and the temperature of the temperature-controlled coal contact device may be controlled based on the measurement result.
- the moisture of the coal 3 ′ discharged from the drying step 30 is increased in anticipation of the reduction of the total moisture. You may implement the drying process 30 so that it may become. Conversely, when there is a possibility that the moisture of the coal 6 will rise due to the influence of moisture in the working gas used in the pulverization step 20 during temperature adjustment, the coal 3 ′ discharged from the drying step 30 The drying process may be carried out so that the moisture becomes lower, or the humidity of the working gas used in the pulverization process 20 may be adjusted to be lower.
- a temperature adjustment function is provided.
- materials to be configured may be selected so that the apparatus used in each process is not deformed.
- Example 1 corresponds to the manufacturing method of Embodiment 1 shown in FIG. 1-1, and the molded body 100 obtained through the crushing step 10, the drying step 20, the crushing step 30, the molding step 40, and the sieving step 50 is coal-molded. It is intended as fuel.
- quality evaluation of the obtained coal-molded fuel was performed according to Example 1-1 and Example 1-2 described below.
- Tables A2 and A3 show the properties of the coal used in Examples 1-1 and 1-2.
- Fig. 1-6 shows a photograph of the manufactured coal-molded fuel.
- Example 1-1 corresponds to Embodiment 1 shown in FIG. 1-1, and B coal, Indonesian lignite, was used as the raw material coal.
- B charcoal was pulverized in the crushing step 10 using a Hanmark lasher so that the average particle size was 10 mm or less.
- the pulverized B charcoal was dried in the drying step 20 using a steam tube dryer so that the total moisture of the dried coal 3 was 11.8%.
- the dried B charcoal was pulverized using a roll mill so that the average particle size was 20 ⁇ m.
- the coal particles 4 obtained by the pulverization step 30 were molded in the molding step 40.
- the coal particles 4 were molded using a briquette machine, which is a vertical feeding type molding machine shown in FIG. 1-2.
- the used briquette machine had a pair of rolls 41, of which only one roll 41 had a roll pocket, and the other roll 41 had a flat outer peripheral surface without irregularities.
- the pair of rolls 41 had a diameter of 520 mm and an axial length of 236 mm.
- shape A shown in FIGS. 1-8A and 8B and shape B shown in FIGS. 1-9A and 9B.
- the size of the shape A is 6 mm in the vertical length a, 9 mm in the horizontal length b, 1.57 mm in the depth c
- the size of the shape B is 2.5 mm in the vertical length a, 8 mm in the horizontal length b, and the depth c. It was 0.6 mm.
- 5244 roll pockets having shape A and 184 roll pockets having shape B were regularly distributed.
- the volume per shape A was 0.035 cm 3 and the volume per shape B was 0.0048 cm 3 .
- the gap between the rolls 41 is set to 1 mm, which is the design lower limit.
- the rotation speed of the roll 41 and the screw feeder was adjusted so that the roll linear pressure was maintained at 7 t / cm.
- the plate-shaped intermediate molded body 5 was obtained by the molding process 40.
- the obtained intermediate molded body 5 includes coal particles 4 leaking from between the rolls 41 and coal powder generated by crushing during the molding.
- the molded body 5 containing the coal particles 4 was supplied to the sieving step 50, and the coal powder (including the coal particles 4) contained in the intermediate molded body 5 was removed.
- a sieve having an aperture of 3.35 mm was used.
- the molded body 100 from which the coal powder was removed by the sieving step 50 was used as a coal molded fuel.
- the yield of the molded body 100 obtained by removing the coal powder obtained in the sieving step 50 was 63.2%. Further, the obtained molded body 100 had a maximum width of 236 mm, and had at least a part of one or a plurality of protrusions corresponding to the shape of the pocket formed on the roll 41 on one side. Moreover, when the thickness of the molded object 100 in parts other than a protrusion corresponding to the clearance gap d between the rolls 41 was measured, it was 3.3 mm. From this, it was found that the roll 41 was retracted by the pressure of the coal particles 4 supplied between the rolls 41 during the molding step 40 and the interval between the rolls 41 was widened.
- Example 1-2 corresponding to Embodiment 1
- a coal-molded fuel was obtained in the same procedure as in Example 1-1, except that K coal, Indonesian lignite, was used as a raw material.
- the total moisture of the dried coal 3 obtained in the drying step 20 is 13.1%
- the average particle diameter of the coal particles 4 obtained in the pulverization step 30 is 24 ⁇ m.
- the yield of the molded body 100 from which the powder was removed was 62.4%.
- the thickness of the molded body 100 other than the protrusions was 4.0 mm.
- Comparative Example 1 corresponds to Embodiment 1 shown in FIG. 1-1, and B coal which is Indonesian lignite was used as the raw material coal.
- B charcoal which is Indonesian lignite was used as the raw material coal.
- this B charcoal was crushed in the crushing step 10 using a Hanmark lasher so that the average particle diameter was 10 mm or less.
- the crushed B coal 2 was dried in a drying step 20 using a steam tube dryer so that the total moisture of the dried coal 3 was 13 to 15%.
- the dried coal 3 was pulverized using a ball mill so that the average particle size was 18 ⁇ m.
- the coal particles 4 were molded in the molding process 40.
- the vertical supply briquette machine shown in FIG. 1-2 was used.
- the briquette machine used had a pair of rolls 41, and roll pockets were formed on both rolls 41.
- the pair of rolls 41 had a diameter of 520 mm and an axial length of 120 mm.
- the shape of the roll pocket was as shown in FIGS. 1-3A and 3B.
- the gap d between the rolls 41 was 1 mm.
- the rotation speed of the roll 41 and the screw feeder was adjusted so that the roll linear pressure was maintained at 7 t / cm.
- the intermediate molded body 5 was obtained by the molding process 40.
- the obtained intermediate molded body 5 includes coal particles 4 leaking from between the rolls 41 and coal powder generated by crushing during the molding.
- the molded body 5 was supplied to the sieving process 50, and the coal powder contained in the intermediate molded body 5 was removed.
- a sieve having an aperture of 9.5 mm was used.
- the molded body 100 from which the coal powder was removed by the sieving step 50 was used as a coal molded fuel.
- the yield of the molded product 100 obtained by removing the coal powder obtained in the sieving step 50 was 83.2%. Further, the obtained molded body 100 had a briquette shape corresponding to the concave portion of the pocket formed on the roll 41. Moreover, when the thickness of the molded object 100 in parts other than a protrusion corresponding to the clearance gap d between the rolls 41 was measured, it was 4.8 mm. From this, it was found that the roll 41 was retracted by the pressure of the coal particles 4 supplied between the rolls 41 during the molding step 40 and the interval between the rolls 41 was widened.
- Example 1-1 The molded body 100 obtained in Example 1-1, Example 1-2, and Comparative Example 1 was evaluated according to the following evaluation items.
- the pulverization characteristics were performed by the following procedure (pulverization treatment ⁇ evaluation of pulverization characteristics) simulating the impact force the molded body receives during bulk transportation.
- the sandbag containing the molded body was dropped 20 times from a height of 8.6 m. Thereafter, the contents of the sandbag bag were taken out and subjected to 800 rotations using a testing machine described in “3.2 Rotational Strength Test Method” of JIS Z 8841-1993 (Strength Test Method for Granulated Products). The entire amount of processed material (that is, 1 kg) was collected, packed in a plastic bag, and then added with water so that the total water content of the processed material was 23%. After hydration, it was hermetically sealed in a plastic bag for 2 days at room temperature.
- the test apparatus includes a thermostat and a reactor disposed in the thermostat, and a sample is put into the reactor.
- a gas supply pipe connected with a nitrogen cylinder and an air cylinder is connected to the reactor.
- the gas supplied through the gas supply pipe can be switched by a three-way cock.
- the gas supply pipe is provided with a flow meter, and the flow rate of the gas flowing through the gas supply pipe can be measured.
- a thermometer is installed in the reactor.
- a gas sampling pipe in which a gas concentration meter is installed is connected to the reactor.
- SCI O 2 adsorption heat + CO 2 production heat + CO production heat (Formula 3)
- SCI is a spontaneous combustion index.
- Example 1-1 The evaluation results of Example 1-1, Example 1-2, and Comparative Example 1 are shown in Table A4.
- Example 2 corresponds to Embodiment 2 shown in FIGS. 1-7, and B coal, which is Indonesian lignite, was used as the raw material coal.
- B charcoal was crushed in the first crushing step 10 using a Hanmark lasher so that the average particle size was 10 mm or less.
- the first crushed charcoal 2 was dried to 13% using a steam tube dryer.
- the dry charcoal 3 was pulverized in the pulverizing step 30 to an average particle size of 20 ⁇ m using a roller mill.
- the coal particles 4 obtained in the pulverization step 30 were molded in the first molding step 40.
- a compactor which is a horizontal supply type molding machine was used.
- the roll had a diameter of 160 mm and a width direction length of 60 mm.
- the shape of the roll pocket was as shown in FIGS. 1-4.
- the gap between the rolls was 1 mm, and the roll linear pressure was 1 t / cm.
- the apparent density of the first intermediate molded body 5 was 1.0 g / cm 3 .
- the obtained plate-shaped first intermediate molded body 5 was processed in the second crushing step 10a using a Hanmark lasher so that the average particle diameter was 0.11 mm.
- the plate-like second intermediate molded body 7 was molded using a briquette machine.
- a briquette machine which is a vertical feeding type molding machine shown in FIG. 1-2, was used.
- the used briquette machine has a pair of rolls 41, of which only one of the rolls 41 has a pocket, and the other roll 41 has a flat outer peripheral surface with no irregularities.
- the pair of rolls 41 had a diameter of 250 mm and an axial length of 50 mm.
- shape A shown in FIGS. 1-8A and 8B and shape B shown in FIGS. 1-9A and 9B The size of the shape A is 6 mm in the vertical length a, 9 mm in the horizontal length b, 1.57 mm in the depth c, and the size of the shape B is 2.5 mm in the vertical length a, 8 mm in the horizontal length b, and the depth c. It was 0.6 mm.
- 484 roll pockets having shape A and 88 roll pockets having shape B were regularly distributed.
- the volume per shape A was 0.035 cm 3 and the volume per shape B was 0.0048 cm 3 .
- the rotation speed of the roll 41 and the screw feeder was adjusted so that the roll linear pressure was maintained at 5 t / cm.
- a plate-like second intermediate molded body 7 was obtained by the second molding step 40a.
- the obtained second intermediate molded body 7 includes a crushed material 6 leaked from between the rolls 41 and coal powder generated by crushing during the molding.
- the second intermediate molded body 7 containing the second crushed coal 6 is supplied to the sieving step 50, and the coal powder (the second crushed coal 6 is contained in the second intermediate molded body 7). Including) was removed.
- a sieve having an aperture of 3.35 mm was used.
- the plate-like molded body 200 from which the coal powder was removed by the sieving step 50 was used as a coal-molded fuel.
- the yield of the coal-molded fuel 200 obtained in the sieving step 50 was 81.8%.
- the obtained coal-molded fuel 200 had a width of 50 mm at the maximum, and had at least a part of one or a plurality of protrusions corresponding to the shape of the pocket formed on the roll 41 on one side.
- the thickness of the molded body 100 at a portion other than the protrusion, which corresponds to the gap d between the rolls 41 (the set value of d is 1 mm), was 4.6 mm. From this, it was found that the roll 41 was retracted by the pressure of the coal particles 4 supplied between the rolls 41 during the molding step 40 and the interval between the rolls 41 was widened.
- Example 2 The coal molding fuel 200 obtained in Example 2 was evaluated using the same evaluation items as in Example 1. The evaluation results of Example 2 are shown in Table A5.
- the molded body is assumed to be bulk transport (shipping, truck transport). Therefore, it can be said that the higher the crushing strength and the higher the apparent density, the higher the durability during transportation and the better the quality. In addition, it can be said that the lower the powdered powder, ⁇ 2 mm, the spontaneous heating index and the immersion moisture, the better the quality.
- Examples B1 to 7 correspond to the manufacturing method of the embodiment B2 shown in FIG. 2-2, and the first crushing step 10, the drying step 20, the crushing step 30, the first molding step 40, the second crushing step 10a, the second crushing step This relates to the product 200 obtained through the molding process 40a and the curing process 85.
- Table B1 shows the fuel ratio, high calorific value and elemental analysis results calculated based on industrial analysis values (air-dry basis).
- the industrial analysis values and elemental analysis values in Table B1 are based on JIS M8812, 8813, and 8814.
- GAR, GAD, and DAF respectively indicate arrival base high calorific value, air-dry base high calorific value, and anhydrous ashless base high calorific value (JIS M8810).
- HGI hard glove index
- the raw T charcoal or B charcoal was crushed to an average particle size of 10 mm or less using a Hanmark lasher.
- the crushed T charcoal was dried using a steam tube dryer so that the total water content was 5 to 20% by weight.
- a coal mill 4 was obtained by pulverizing so as to have an average particle diameter of about 10 to 60 ⁇ m using a ball mill.
- the average particle size of the coal crushed in the first crushing step 10 is measured based on JIS M8801-2004 “5. Particle size test method”, the passing sieve mass percentage of each sieve opening is obtained, and the passing sieve mass percentage is 50 % Particle diameter was defined as the average particle diameter.
- the average particle diameter of the coal particles 4 pulverized in the pulverization step 30 is a median diameter of a particle size distribution obtained by a laser diffraction / scattering method.
- the coal particles 4 were supplied to the vertical supply briquette machine shown in FIG. 2-3, and the first molding step 40 was performed to obtain the first molded body 5.
- the vertical supply type molding machine (briquette machine) used in the first molding step 40 has a pair of rolls 41, and roll pockets were carved on both the two rolls 41.
- Each of the pair of rolls 41 had a diameter of 250 mm and an axial length of 50 mm.
- Shape A has a longitudinal length a of 6 mm, a lateral length b of 9 mm, and a depth c of 1.57 mm.
- Pocket B has a longitudinal length a of 2.5 mm, a lateral length b of 8 mm, and a depth c of 0.6 mm. Met.
- 484 pockets having the shape A and 88 pockets having the shape B were regularly distributed and arranged per roll.
- the volume per shape A was 0.035 cm 3 and the volume per shape B was 0.0048 cm 3 .
- the gap d between the two rolls was 1.0 mm, and the rotation speeds of the roll 41 and the screw feeder were adjusted so that the roll linear pressure was maintained at 5 t / cm.
- the first molded body 5 obtained in the first molding step 40 was crushed to an average particle size of 0.05 to 1.0 mm with a Hanmark lasher in the second crushing step 10a.
- the obtained crushed material 6 was molded by a vertical supply type molding machine (briquette machine) in the second molding step 40a to obtain a plate-like second molded body 7.
- the pocket shape of the molding machine used in the second molding step 40a is the same as the pocket shape used in the first molding step 40.
- the gap between the two rolls was 1.0 mm, and the roll linear pressure was adjusted to 5 t / cm.
- the obtained second molded body 7 was treated with a sieve (aperture 3.35 mm), sealed in a vinyl bag in a curing step 85, and cured (temperature: ⁇ 5 to 35 ° C., ambient relative humidity: 30 to 90%).
- the product 200 was obtained after the curing days described in Table B3.
- the quality evaluation method of the obtained product 200 is as follows.
- the thickness in the present application is the distance between the smooth surfaces of the plate-shaped molded body (not including the convex surface, the portion corresponding to d in FIGS. 2-4 and 2-5), and the thickness of 10 samples collected at random. Is the average value. The thickness was measured by applying calipers to the flat surfaces of the plate-shaped molded body.
- the quality evaluation results (immersion moisture, thickness, etc.) of the product 200 are shown in Table B3.
- the curing days in Table B3 be the days from the day when the 2nd molded object 7 was obtained.
- Fig. 2-6 shows the relationship between the number of days of curing and the immersion moisture (wt%) on the 7th day for the product 200. It was confirmed that the immersion moisture of the product 200 decreases as the storage period (curing days) increases, and that the level is flat after the curing days 200 days.
- Fig. 2-7 shows the relationship between the number of days of curing and the thickness (mm) before immersion in water for the product 200. It was confirmed that the thickness of the opposing smooth surfaces increases with the curing days.
- Fig. 2-8 shows the relationship between the number of days of curing and the expansion rate on the seventh day of immersion of the molded product in water for the product 200.
- the expansion coefficient of the molded product before curing is 1.6
- the expansion coefficient before and after immersion of the product 200 cured for 200 days or more is 1.110 to 1.231. Water absorption during immersion is suppressed.
- Example C1-1 Manufacture of modified coal
- Indonesian B charcoal was used as the raw material (see Table C1).
- AR indicates arrival base
- AD indicates air-drying base
- DB indicates anhydrous base (JIS M8810).
- Table C1 also shows the fuel ratio calculated based on the industrial analysis values (air-dry basis), the higher heating value, and the results of elemental analysis.
- the raw material was crushed to an average particle size of 10 mm or less using a Hanmark lasher.
- drying was performed using a blow dryer so that the total water content was 5 to 20 wt%.
- pulverizing step 30 coal was pulverized by using a ball mill so that the average particle diameter was about 10 to 60 ⁇ m, whereby coal particles 4 were obtained.
- the coal particles 4 obtained in the pulverization step 30 were supplied to the briquette machine of FIG. 3-2, and the first molding step 40 was performed to obtain the first molded body 5.
- the first molded body 5 was pulverized so as to have an average particle diameter of 0.05 to 0.5 mm using a Hanmark lasher.
- the crushed material obtained in the above step was molded with the same type of briquette machine as in the first molding step 40.
- the gap between the rolls was 1.0 mm, and the roll linear pressure was 5 t / cm. Thereby, a plate-like second molded body 7 was obtained.
- the sieving step 70 the second molded body 7 was manually sieved using a sieve (aperture 3.35 mm) to obtain a product 8 remaining on the sieve.
- the sieve obtained in the above step was processed.
- the heat curing conditions were as follows.
- Example C1-2 is the same as Example C1-1 except for the treatment method of the heat curing step 85.
- 28 g of a sample was put into a weighing bottle, and heat curing was performed with a blow dryer without a lid.
- the temperature of the blast dryer and the heat curing time are the same as in Example C1-1 (107 ° C., 20 minutes).
- the product after heating and curing was left indoors and returned to room temperature, and the product of “Example C1-2” was designated.
- Comparative Example C1 the product obtained in the sieving process 70 of Example C1-1 was directly used as a product without performing the heat curing process.
- Example C1-1 since aluminum foil was applied to the weighing bottle during heat curing, the total moisture after heat curing was almost the same as Comparative Example C1 (without heat curing).
- Example C1-1 The water immersed in Example C1-1 was about 4% lower than the water immersed in Comparative Example C1, and it was confirmed that the water immersed in water was improved by heat curing.
- Example C1-2 the weighing bottle is not capped at the time of heat curing, so the total moisture is evaporated by the heat curing, and the total moisture after the heat curing is about half that of Example C1-1 and Comparative Example C1. It had dropped to.
- the water immersed in Example C1-2 is improved compared to Comparative Example C1, but it is about 2% higher than the water immersed in Example C1-1. Therefore, the quality of the final product is as follows. It can be said that the moisture immersed in water is improved by suppressing the evaporation of the total water.
- Total moisture was measured by the total moisture measurement method for coals described in JIS M 8820-2000 (Coal and cokes—total lot moisture measurement method).
- Water immersed in water can be measured by the following method. The sample was immersed in water, and after 7 days from the start of immersion, the reformed coal was collected, and the moisture adhering to the surface was removed with a cloth such as waste cloth, and then JIS M 8820-2000 (coal and coke- The total moisture obtained by the method for measuring the total water content of the coals described in the method for measuring the total water content of the lot) was defined as the water immersed in water.
- the thickness in the present application is the distance between the convex surfaces of the plate-shaped molded body, and the average value of the thicknesses of 10 samples collected at random is the result. The thickness was measured by applying a caliper to the convex surfaces of the sample.
- Example C2 corresponds to the manufacturing method of FIG. 3-1, and includes a first crushing step 10, a drying step 20, a crushing step 30, a first molding step 40, a second crushing step 10a, a second molding step 40a, and a sieving step. 70 and the heat curing process 85 are processed in this order, and the resulting molded body 200 is used as a coal molded fuel. The same as Example C1-1 except for the method of the heat curing process.
- the coal 8 (molded body) obtained in the sieving process 70 is placed in a vinyl bag and cured at room temperature for 25 days, and then placed in a vat, and an aluminum foil is formed in the same manner as in Example C1-1. Then, heat curing was performed with a blow dryer. The temperature of the blower dryer was 107 ° C., and the curing time was 50 minutes.
- ⁇ Bulk density> The bulk density was calculated by the formula (1) from the weight of the filled sample and the volume of the container after the sample was ground and filled into a container of about 2-5 L having a known volume.
- the method of throwing into the container differs between rough filling and dense filling. In the rough filling, the sample was filled so as not to be compacted as much as possible when it was put into the container, and the dense filling was performed while tapping the container. The number of tapping was 10 times.
- Bulk density packed sample mass ⁇ container volume equation (1)
- pulverization characteristics were carried out by the following procedure simulating the impact force that the sample receives during bulk transportation. After packing 1 kg of a sample in a strong sandbag, the sandbag containing the sample is dropped 20 times from a position of 8.6 m in height, and “3.2 of JIS Z8841-1993 (Granulated Product Strength Test Method)”. The rotational strength tester described in “Rotational strength test method” was subjected to 800 rotational processing.
- a value obtained by sieving the treated sample with a sieve having a mesh opening of 2 mm, and obtaining a ratio of -2 mm (mass ratio of the sample having passed through a sieve with a mesh opening of 2 mm) after pulverization by the following formula (2) was used for evaluation of powdering characteristics.
- “ ⁇ 2 mm mass of the sample after treatment” refers to the mass of the sample after treatment which has passed through a sieve having an opening of 2 mm.
- ⁇ Natural fever index> The spontaneous heat risk in the form (moisture, particle size) at the time of bulk transport of the molded body was evaluated by the following procedure. After packing 1 kg of the molded body in a strong sandbag, the sandbag containing the molded body is dropped 20 times from a position of 8.6 m in height, and the JIS Z8841-1993 (Granulated product strength test method) “3. The rotational strength tester described in “2 Rotational Strength Test Method” was subjected to 800 rotational treatments, and 1 kg of the processed product was recovered and packed in a plastic bag, and then watered so that the total moisture of the processed product was 23% by weight. After the hydration, it was hermetically sealed (hydrated) at room temperature (about 25 ° C.) for 2 days in a plastic bag.
- the test apparatus includes a thermostat and a reactor disposed in the thermostat, and a sample is put into the reactor.
- a gas supply pipe connected with a nitrogen cylinder and an air cylinder is connected to the reactor.
- the gas supplied through the gas supply pipe can be switched by a three-way cock.
- the gas supply pipe is provided with a flow meter, and the flow rate of the gas flowing through the gas supply pipe can be measured.
- a thermometer is installed in the reactor.
- a gas sampling pipe in which a gas concentration meter is installed is connected to the reactor.
- the thermostatic chamber was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. After the temperature was raised to 80 ° C., the gas was switched to air, and the gas concentration (O 2 concentration, CO 2 concentration, CO concentration) after the reaction was measured for a predetermined time (300 minutes).
- SCI spontaneous exothermic index
- the SCI tolerance (judgment criteria) was judged to be acceptable if it does not exceed the SCI measurement value (12) of subbituminous coal, which has a particularly high risk of spontaneous heating, among ordinary coals that are usually handled.
- Reference Example D1 The method for producing a coal-molded fuel in Reference Example D1 corresponds to FIG. 4-1, and includes a first crushing step 10, a drying step 20, a pulverizing step 30, a first molding step 40, a second crushing step 10a, and a second molding step.
- the molded body 100 obtained through 40a and the sieving step 70 is used as a coal-molded fuel.
- a vertical feeding briquette machine was used as the molding machine in the first molding step.
- the raw material was B coal, Indonesian lignite.
- the properties of B charcoal are shown in Table D1.
- AR represents an arrival base
- AD represents an air-drying base
- DB represents an anhydrous base (JIS M8810).
- Table D1 shows the fuel ratio, high calorific value and elemental analysis results calculated based on industrial analysis values (air-dry basis).
- the industrial analysis values and elemental analysis values in Table D1 are based on JIS M8812, 8813, and 8814.
- GAR, GAD, and DAF respectively indicate arrival base high calorific value, air-dry base high calorific value, and anhydrous ashless base high calorific value (JIS M8810).
- the crushing step 10 it was crushed to an average particle size of 10 mm or less using a Hanmark lasher.
- drying step 20 drying was performed using a steam tube dryer so that the total moisture was 12.7% by weight.
- a roller mill was used to obtain coal particles 4 having an average particle diameter of 24 ⁇ m.
- the average particle size of the coal crushed in the first crushing step 10 is measured based on JIS M 8801-2004 “5. Particle size test method”, the passing sieve mass percentage of each sieve opening is obtained, and the passing sieve mass percentage is obtained.
- the average particle size of the coal particles 4 pulverized in the pulverization step 30 was the median size of the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.
- a vertical molded briquette machine shown in FIG. 4-4 was used to obtain a first molded body having an apparent density of 1.0 g / cm 3 .
- the briquette machine used in the first molding process has a pair of rolls 61, of which only one roll 61 has a roll pocket, and the other roll 61 has a flat outer peripheral surface without unevenness.
- the plate-shaped first molded body 5 was obtained by the first molding step 40. Moreover, when the 1st molded object 5 obtained by the 1st shaping
- the first molded body 5 is crushed using a hammer mark lasher at a hammer rotation speed of 750 rpm, and the second crushed material having an average particle diameter of 0.12 mm and a bulk density of 0.58 g / cm 3 . 6 was obtained.
- the particle size distribution of the second crushed material 6 in Reference Example D1 is shown in FIG. 4-6.
- the obtained second crushed material 6 was molded by a briquette machine in the second molding step 40a.
- a briquette machine similar to the briquette machine used in the first molding step 40 was used.
- the gap between the two rolls 61 was 1 mm, and the rotation speed of the rolls and screws was adjusted so that the roll linear pressure was 7 t / cm.
- the obtained plate-shaped second molded body 7 was processed in the sieving step 70, and the molded body 100 was formed on the sieve.
- a sieve having an opening of 3.35 mm was used.
- the yield of the molded body 100 obtained in the sieving step 70 was 89.9%.
- the quality evaluation results of the molded body 100 are shown in Table D2. The quality of the molded body 100 was good.
- Example D1 corresponds to the production method shown in FIG. 4-2.
- coal particles obtained in the crushing step 10, the drying step 20, and the crushing step 30 were divided into 4-1 and 4-2.
- the coal particles 4-1 are made into the first molded body 5 by the first molding step 40, the first molded body 5 and the coal particles 4-2 are mixed, and the second crushing step 10a is performed. 6 was obtained. That is, a part of the coal particles (4-2) obtained in the pulverization step 30 was directly used as a raw material for the second crushing step 10a without going through the first molding step 40.
- the raw material was B coal, Indonesian lignite, as in Reference Example D1.
- it was crushed to a mean particle size of 10 mm or less using a Hanmark lasher.
- drying was performed using a steam tube dryer so that the total water content was 12.7% by weight.
- a roller mill was used to pulverize to an average particle size of 24 ⁇ m to obtain coal particles.
- the coal particles obtained in the grinding step 30 were divided into 4-1 and 4-2, and only the coal particles 4-1 were advanced to the first molding step 40.
- first molding step 40 flakes (first molded body 5) having an apparent density of 1.0 g / cm 3 were produced from the coal particles 4-1 using a horizontal supply type roller compactor.
- first molded body 5 obtained in the first molding step 40 is processed with a sieve mesh of 3.35 mm, the weight ratio of the first molded body 5 on the sieve to the total weight of the coal particles 4 supplied to the roller compactor is as follows. It was 90.2%, and it was found that the first molded body 5 can be produced with a higher yield than the reference example D1 using the briquette machine in the first molding step 40.
- the obtained flakes (including the sieves) (first molded body 5) and the coal particles 4-2 obtained in the pulverizing step 30 are mixed at a weight ratio of 7: 3, and then the second crushing step 10a.
- the second crushed material 6 was obtained by crushing with a hammer rotation speed of 500 rpm.
- the average particle size of the obtained second crushed material 6 is 0.17 mm, and as shown in FIG. 4-6, it has an average particle size substantially equal to that of the second crushed material 6 of Reference Example D1. It has been shown.
- the 2nd crushed material 6 of Example D1 is quality equivalent to the 2nd crushed material 6 of Reference Example D1. Therefore, when the 2nd shaping
- Example D1 30% by weight of the coal particles obtained in the pulverization step 30 is directly supplied to the second crushing step. Therefore, the processing capacity required in the first molding step 40 compared to the reference example D1. Was reduced by 30%, indicating that the load could be reduced. Further, the hammer rotation speed of the hammer crusher in the second crushing step 10a is smaller in Example D1 than in Reference Example D1, and it was shown that the load on the crusher in the second crushing step 10a can be reduced.
- Example of Part E According to Examples E1 to E3 and Comparative Example E1, quality evaluation of the obtained coal molding was performed.
- the first crushing step 10 the drying step 20, the crushing step 30, the first molding step 40, the second crushing step 10a, and the second molding
- the coal molded body 100 is obtained through the process 40a and the sieving process 70.
- Tables E2 and E3 show the properties of the coal used in Examples E1 to E3 and Comparative Example E1.
- Example E1 B coal, which is Indonesian lignite, was crushed in the first crushing step 10 so as to have an average particle diameter of 3 mm or less using a Hanmark lasher.
- the crushed B charcoal was dried in a drying step 20 using a steam tube dryer so that the total moisture of the dried product 3 was 11.2%.
- the dried B charcoal was pulverized using a roller mill so that the average particle diameter of the pulverized coal 4 was 19 ⁇ m.
- the pulverized coal 4 obtained by the pulverization step 30 was molded in the first molding step 40.
- a vertical supply / discharge briquette machine was used as the molding machine.
- the briquette machine used has a pair of rolls 41 as shown in FIG. 5B. Only one of the rolls 41 has a roll pocket, and the other roll 41 has a flat outer peripheral surface with no irregularities. Had.
- the pair of rolls 41 had a diameter of 520 mm and an axial length of 236 mm.
- the shape of the roll pocket was an almond shape having a substantially elliptical shape in plan view as shown in FIGS. 5-3A and 5-3B.
- the roll 41 two types of roll pockets of shape A and shape B having different dimensions were formed.
- Table E4 shows the dimensions of the roll pocket.
- the apparent density of the first molded body 5 obtained by the first molding step 40 was measured and found to be 1.077 g / cm 3 .
- the obtained first molded body 5 was crushed in the second crushing step 10a to obtain a second crushed product 6.
- a hammer mark lasher was used.
- the second crushed material 6 was molded in the second molding step 40 a to obtain a second molded body 7.
- the same briquette machine as used in the first molding step 40 was used, and the rotation speeds of the roll 41 and the screw were adjusted so that the roll linear pressure was maintained at 7 t / cm.
- the pulverized coal was removed from the second molded body 7 to obtain a coal molded body 100.
- sieving was performed manually using a standard sieve having an opening of 3.35 mm. The proportion on the sieve was 93.9%. Thereby, it has confirmed that the 2nd shaping
- an average particle diameter is 0.40 mm
- bulk density (coarse) is 0.65 g / cm ⁇ 3 >
- bulk density (dense) is 0.84 g / cm 3 .
- the tapping machine was used to measure the change in tap density until the second crushed material 6 was tapped 500 times.
- the tap density is an apparent bulk density when a sample (which is a powder) is gently filled in a container (measuring cylinder) and then tapped and tightly packed. Tapping was performed by moving the container upward and then dropping the container freely. The stroke of the tapping machine was 20 mm, and the tapping speed was 35 times / min. Record the volume of the sample (second crushed material 6) (from the scale of the graduated cylinder) at each of the 0, 5, 10, 25, 75, 100, 250, and 500 tapping times. And the tap density in each frequency
- Formula (1): N / C (1 / ab) + (1 / a) N
- the evaluation of fluidity was performed by the fluidity index a, and the evaluation of adhesion was performed by the adhesion index 1 / b.
- the fluidity index a was 0.28 and the adhesion index 1 / b was 53.4.
- Example E2 Example E3, Comparative Example E1
- the coal molding 100 was manufactured in the same procedure as in Example E1, except that some parameters were changed from those in Example E1.
- the changed parameters are the total moisture of the dried product 3, the average particle diameter of the pulverized coal 4, and the roll linear pressure of the first molding step 40.
- various evaluation results the yield in the second molding step 40a, the operational stability of the second molding step 40a, the apparent density of the first molded body 5, and the average of the second crushed material 6)
- Example of Part F Examples of the invention of Part F will be described below.
- Table F1 shows the properties of the coal used in the examples described below.
- Example F1 (Example F1) Using coal coal, which is Indonesian brown coal, as a raw material coal, a coal-molded fuel 200 was manufactured according to the process shown in FIG. 6A (in order of crushing process 20 ⁇ drying process 30).
- crushed coal 2 having a maximum particle size of 1 mm and an average particle size of 0.3 mm was obtained using a Hanmark crusher.
- a pellet mill was used.
- the crushed coal 2 was pulverized between a roller inside the pellet mill and a ring die, further discharged continuously from the hole of the ring die, and pelletized by appropriately cutting the length.
- hydrous pellets (8 mm diameter ⁇ cylindrical shape having a height of 10 to 20 mm) composed of pulverized coal 3 having an average particle diameter of 10 ⁇ m were obtained.
- the water-containing pellets were crushed so as to have a maximum particle size of 3 mm or less using a paddle mixer before drying. After crushing the water-containing pellets, a steam tube dryer was used and dried so that the total water content was 15%. Thus, dried coal particles 4 were obtained. The temperature of the obtained coal particles 4 was 90 ° C.
- a heat insulating material was installed in the conveying device from the outlet of the drying step 30 to the inlet of the molding step 40 so that the temperature of the coal particles 4 was maintained at 90 ° C.
- the temperature of the coal particle 4 was measured with the thermometer installed in the inlet of the shaping
- a vertical supply briquette machine as shown in FIG. 6-2 was used.
- the briquette machine used had a pair of rolls 41 with a diameter of 520 mm and a width (length in the axial direction) of 124 mm.
- a plurality of roll pockets having the shapes shown in FIGS. 6-2A and 2B are regularly distributed.
- the gap d between the pair of rolls 41 was 1 mm, which is a design lower limit value.
- the operation of the briquette machine was controlled so that the linear pressure by the roll 41 was 6 t / cm, and thus the molded body 5 was obtained.
- the obtained molded body 5 was supplied to the sieving step 70, and the coal powder was removed in the sieving step 70.
- a vibrating sieve machine having a sieve mesh of 3.35 mm was used, and the coal remaining on the sieve was used as the coal molding fuel 200.
- Comparative Example F1 As Comparative Example F1, a coal molded fuel 200 was manufactured in the same manner as in Example F1 except that the temperature of the coal particles 4 supplied to the molding process 40 was changed. Specifically, the coal particles 4 were cooled by a conveying device from the outlet of the drying step 30 to the inlet of the molding step 40 so that the temperature of the coal particles 4 supplied to the molding step 40 was 25 ° C. . As the transport device, a screw-type transport device with a water-cooled jacket was used, and the residence time was controlled by the rotational speed of the transport paddle to adjust the temperature of the coal particles 4. As a result of measuring the temperature of the coal particles 4 with a thermometer installed at the entrance of the molding step 40, it was confirmed to be 25 ° C.
- Example F1 shows that the total moisture and particle size distribution of the coal particles 4 are equivalent to those of Comparative Example F1, but the temperature of the coal particles 4 at the inlet of the molding step 40 is 90 ° C. It can be seen that the crushing strength almost doubled compared to Comparative Example F1 in which the temperature of the coal particles 4 at 40 inlets was 25 ° C. From this, by setting the temperature of the coal particles 4 at the entrance of the molding step 40 to 90 ° C., in other words, by molding the coal particles 4 at 90 ° C., the crushing strength is high and the handling property is excellent. It can be said that the coal-molded fuel 200 can be manufactured.
- Example F2-1 BM1 coal, Indonesian brown coal, was used as the raw material coal, and a coal-molded fuel 200 was manufactured according to the process shown in FIG. 6-1, except that the sieving process 70 was not performed (however, the drying process 30 ⁇ the pulverization process) 20 order).
- the crushing process 10 was implemented similarly to Example F1.
- the crushed coal 2 was dried using a steam tube dryer so that the total water content was 10 to 15%, thereby obtaining dry coal 3 '.
- the dry coal 3 ′ was pulverized using a ball mill so that the average particle size was 20 to 30 ⁇ m, whereby coal particles 4 were obtained.
- the obtained coal particles 4 were supplied to the molding step 40 to obtain a molded body 5.
- a temperature-adjustable tablet machine having a pair of pressure plates 401, 402, a pair of molds 403, 404 and a heater built in the pressure plates 401, 402 as shown in FIG. Using.
- Each of the molds 403 and 404 constituted a core mold and a cavity mold, and the cavity mold (404) had a cylindrical cavity having an inner diameter of 14 mm.
- the upper pressure plate 401 is a fixed compression plate and the lower pressure plate 402 is a movable compression plate, and the powder in the cavity 406 is compressed and molded by raising the lower pressure plate 402. It has a structured structure.
- thermocouple 407 for measuring the mold temperature
- the temperature reached 60 ° C. the coal particles 4 were put into the cavity 406.
- the molds 403 and 404 were closed, and a thermocouple 408 for measuring the raw material temperature was advanced into the cavity 406 to measure the temperature of the coal particles 4.
- thermocouple 408 When the temperature measured by the thermocouple 408 for measuring the raw material temperature, that is, when the temperature of the coal particles 4 reaches 60 ° C., the thermocouple 408 is retracted, and then the pressure plate 402 is raised, and the coal particles in the cavity 406 4 was compression molded.
- the compression molding conditions were a molding pressure of 1.9 t / cm 2 , a pressing time of 1 minute, and a holding time under pressure of 1 minute.
- pressing time refers to the time from the start of pressurization until reaching the molding pressure
- holding time under pressure refers to the time during which the molding pressure is maintained after reaching the molding pressure.
- the molds 403 and 404 were opened to take out the tablet-shaped (columnar) molded body 5, which was used as the coal-molded fuel 200.
- Example F2-2 A coal-molded fuel 200 was obtained in the same manner as in Example F2-1 except that the temperature of the coal particles 4 during compression molding was set to 80 ° C.
- Example F2 A coal-molded fuel 200 was obtained in the same manner as in Example F2-1 except that the temperature of the coal particles 4 during compression molding was 20 ° C.
- Example F3-1 A coal-molded fuel was obtained in the same manner as in Example F2-1 except that RM coal, which is Indonesian lignite, was used as the raw material coal 1.
- Example F3-2 A coal-molded fuel 200 was obtained in the same manner as in Example F2-2, except that RM coal, which is Indonesian lignite, was used as the raw material coal 1.
- Comparative Example F3-1 A coal-molded fuel 200 was obtained in the same manner as in Comparative Example F2, except that RM coal, which is Indonesian lignite, was used as coal 1 as a raw material.
- the tablet-shaped coal molded fuel 200 obtained in each of the above examples and comparative separation was left in the atmosphere for 3 minutes and then stored in a sample bag with a zipper.
- the coal molded fuel 200 was subjected to quality evaluation on a sample immediately after molding (immediately after being taken out of the mold) and on a sample stored in a sample bag after one day.
- Table F3 shows typical physical properties of the coal particles 4, typical molding conditions of the molding step 40, and quality evaluation results of the obtained coal molded fuel 200.
- the tensile strength of the coal-molded fuel 200 is obtained by using the fixed compression plate 501 and the movable compression plate 502 as shown in FIG. 6-6 used in “3.1 Crushing strength test method” of JIS Z 8841-1993. A testing machine having was used. Prior to the test, the diameter d (mm) and the height L (mm) of the coal-molded fuel 200 as a sample were measured with calipers or the like. Next, the coal-molded fuel 200 was installed in the central portion of the fixed compression surface 501a of the fixed compression plate 501 in the posture shown in FIG. 6-6. In this state, the movable compression platen 502 was lowered at 10 mm / min, and a load was applied to the coal molded fuel 200. The maximum indicated value of the load until the coal molded fuel 200 was completely destroyed was recorded, and this was used as the crushing strength P (N) of the coal molded fuel 200. The tensile strength was calculated by the following formula using the obtained crushing strength.
- the apparent density was measured based on JIS Z 8807 "8. Method for measuring density and specific gravity by submerged weighing method".
- the total moisture was measured by measuring the weight of the sample at each time point on the premise that the charged dry weight was unchanged, and calculating the total moisture by the following formula (2).
- W t1 -w load ⁇ (1 -m 0/100) / w t1 ⁇ 100 ⁇ formula (2)
- w t1 is the weight of the sample when a predetermined time elapses
- w load is the wet weight of the charged raw material
- m 0 is the total moisture of the raw material immediately before molding.
- Fig. 6-7 shows the relationship between molding process inlet temperature and tensile strength
- Fig. 6-8 shows the relationship between molding process inlet temperature and apparent density.
- Example F4 (Example F4-1) Except for the following points, a coal-molded fuel 200 was obtained in the same manner as in Example F2-1.
- A As coal 1, BM2 coal which is lignite from Indonesia was used.
- B In the crushing step 10, the coal crusher 10 and the double roll crusher were processed in this order to crush the coal 1 so that the average particle diameter was 3 mm or less.
- C In the drying step 30, the crushed coal 2 was dried using a steam tube dryer so that the total moisture was 23%.
- the tablet machine used in the molding step 40 had a cylindrical cavity having an inner diameter of 20 mm.
- E In the molding step 40, the temperature of the coal particles 4 during compression molding was set to 115 ° C.
- F In the molding step 40, the molding pressure was 1 t / cm 2 .
- Example F4-2 A coal-molded fuel 200 was obtained in the same manner as in Example F4-1 except that the temperature of the coal particles 4 during compression molding was 130 ° C.
- Example F4-3 A coal-molded fuel 200 was obtained in the same manner as in Example F4-1 except that the total water content of the coal particles 4 at the outlet of the drying process was 17.0%.
- Example F4 The coal-molded fuel 200 is the same as in Example F4-1 except that the total water content of the coal particles 4 at the outlet of the drying process is 16.0% and the mold is not heated in the molding process 40 (20 ° C.). Got.
- Table F4 the total moisture and apparent density were determined in the same manner as in the evaluations in Examples F2 and 3.
- the immersion moisture the measurement sample is immersed in water, the sample is collected after 7 days from the start of immersion, the moisture adhering to the surface is removed with a cloth such as a waste cloth, and then JIS M 8820-0. Measurement was made based on the total moisture measurement method for coals described in (Coal and coke-lot total moisture measurement method), and the value was defined as immersion moisture.
- Example F4-1 and Example F4-2 there was no significant difference in the value of immersion moisture between the case of molding at 115 ° C. and the case of molding at 130 ° C.
- these Example F4-1 and Example F4-2 have significantly smaller immersion moisture (after one day) than Comparative Example F4. Therefore, by heat-molding the coal particles 4, the water resistance is excellent. It can be said that the coal-molded fuel 200 can be manufactured.
- Example F5 (Example F5-2) Except for the following points, a coal-molded fuel 200 was obtained in the same manner as in Example F2-1.
- the coal 1 was processed in the order of a jaw crusher and a double roll crusher, and the coal 1 was crushed so that the average particle diameter was 3 mm or less.
- B In the drying step 30, four types of dry coal 3 ′ having different total moisture were obtained by adjusting the drying time using a box-type dryer. The obtained dry coal 3 ′ was pulverized in the pulverization step, and coal particles 4 having a total water content of 11.1 to 17.5% were converted into (Example F5-2-1) to (Example F5-2-4). ).
- the molding pressure was 1.95 t / cm 2 .
- Example F5-3 Except that the temperature of the coal particles 4 at the time of compression molding was set to 80 ° C., four types of coal-molded fuels 200 were obtained from the coal particles 4 having different total water contents (Example F5- 3-1) to (Example F5-3-4)).
- Example F5-4 Except that the temperature of the coal particles 4 at the time of compression molding was set to 95 ° C., four types of coal-molded fuels 200 were obtained from the coal particles 4 having different total water contents (Example F5- 4-1) to (Example F5-4-4)).
- FIG. 6-9 is a graph showing the relationship between the total moisture and the immersion moisture shown in Tables F5 to F8.
- the immersion moisture decreases as the temperature of the coal particles 4 at the time of molding increases. From this, the water resistance of the obtained coal-molded fuel 200 increases as the temperature of the coal particles 4 at the time of molding increases. It can be seen that can be further improved.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
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および石炭成型燃料に関する。 The present invention relates to a method for producing a coal-molded fuel obtained by pulverizing and molding coal, and a coal-molded fuel.
従来、石炭を原料とする燃料を得る技術として、低品位炭を油と混合してスラリーとし、このスラリーを加熱することにより石炭を脱水し、含水量を低下させた後に粉砕及び成型して固体燃料を得る技術が特許文献1に開示されている。特許文献2(WO2015/098935号公報)には、バインダー等を用いずに石炭のみを原料として石炭粒子を成型して得られる石炭成型燃料とその製造方法が開示されている。
Conventionally, as a technology for obtaining fuel using coal as a raw material, low-grade coal is mixed with oil to form a slurry, and this slurry is heated to dehydrate the coal, reduce the water content, and then pulverize and mold to form a solid A technique for obtaining fuel is disclosed in
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、石炭を油と混合してスラリーを作製することから、石炭以外の材料が必要となり、このことがコストアップを招いていた。また、成型後の固体燃料をハンドリングする際に固体燃料が崩れない程度の一定の強度が固体燃料に求められるが、特許文献1には固体燃料の強度について記載されていない。特許文献2もこの問題を解決していないことに加えて、後述する各種の問題がある。
However, in the technique described in
本出願の主要な発明の1つは、低コストで所望の強度を有する石炭成型燃料の製造方法および石炭成型燃料を提供することを目的とする。その他の目的は各パートで説明する。 One of the main inventions of the present application is to provide a method for producing a coal molded fuel having a desired strength at a low cost and a coal molded fuel. Other purposes will be explained in each part.
本発明の各態様は以下のとおりである。 Each aspect of the present invention is as follows.
<第1の態様(パートA)>
石炭を破砕する破砕工程と、
前記破砕工程で破砕された前記石炭を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥した前記石炭を粉砕して石炭粒子を得る粉砕工程と、
前記粉砕工程で得られた前記石炭粒子を板状に成型して、成型体を含む中間成型体を得る成型工程と、
前記成型工程で得られた前記中間成型体に含まれる粉末を除去する篩工程と、
を有し、
前記粉砕工程で得られる前記石炭粒子の平均粒子径は10~60μmであって、
前記成型工程で得られ、前記篩工程で前記粉末が除去された前記成型体を石炭成型燃料とすること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
<First Mode (Part A)>
Crushing process of crushing coal;
A drying step of drying the coal crushed in the crushing step;
A pulverizing step of pulverizing the coal dried in the drying step to obtain coal particles;
Molding the coal particles obtained in the pulverization step into a plate shape, and a molding step for obtaining an intermediate molded body including a molded body;
A sieving step for removing the powder contained in the intermediate molded body obtained in the molding step;
Have
The coal particles obtained in the pulverization step have an average particle size of 10 to 60 μm,
A method for producing a coal-molded fuel, characterized in that the molded body obtained in the molding step and from which the powder has been removed in the sieving step is used as a coal-molded fuel.
石炭粒子の成型体から得られた石炭成型燃料であって、
前記石炭粒子の平均粒子径が10~60μmであり、
水分が5~20wt%、見掛密度が1.2~1.4g/cm3、かさ密度が0.4~0.6であり、かつ、
平滑な成型面が転写された平滑面、および破断面、の2種類の表面を有する第1破断片と、
凹凸を有する成型面が転写された凹凸面、および破断面、の2種類の表面を有する第2破断片と、
前記平滑面、前記凹凸面、および破断面、の3種類の表面を有する第3破断片と、
表面は破断面のみである第4破断片と、
のうちいずれか1種以上の混合物であること
を特徴とする石炭成型燃料。
A coal-molded fuel obtained from a coal-particle shaped body,
The coal particles have an average particle size of 10 to 60 μm,
The moisture is 5 to 20 wt%, the apparent density is 1.2 to 1.4 g / cm 3 , the bulk density is 0.4 to 0.6, and
A first fracture piece having two types of surfaces, a smooth surface to which a smooth molding surface is transferred, and a fracture surface;
A second fractured piece having two types of surfaces, an irregular surface to which a molding surface having irregularities is transferred, and a fracture surface;
A third fracture piece having three types of surfaces, the smooth surface, the irregular surface, and the fracture surface;
The surface is a fourth fracture piece with only a fracture surface,
A coal-molded fuel characterized by being a mixture of one or more of the above.
<第2の態様(パートB)>
改質炭を所定の養生条件で保持する改質炭の養生方法であって、
前記所定の養生条件は、温度-5~40℃、相対湿度5~95%で、200日以上であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
<Second Mode (Part B)>
A method for curing modified coal that retains modified coal under predetermined curing conditions,
The predetermined curing conditions are a temperature of -5 to 40 ° C., a relative humidity of 5 to 95%, and a modified coal curing method characterized by being 200 days or longer.
<第3の態様(パートC)>
改質炭を所定の養生条件で保持する改質炭の養生方法であって、
前記所定の養生条件は、温度60~120℃、15~60分であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
<Third Aspect (Part C)>
A method for curing modified coal that retains modified coal under predetermined curing conditions,
The method for curing modified coal, wherein the predetermined curing conditions are a temperature of 60 to 120 ° C. and a time of 15 to 60 minutes.
<第4の態様(パートD)>
石炭を破砕する第1破砕工程と、
前記第1破砕工程で破砕された石炭を乾燥する乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥された石炭を粉砕し、平均粒子径10~60μmの石炭粒子を得る粉砕工程と、
水分含有量が5~20wt%の前記石炭粒子を成型し、第1成型体を得る第1成型工程と、
前記第1成型体を破砕して第2破砕物を生成する第2破砕工程と、
前記第2破砕物を再度成型して、見掛密度1.2~1.4g/cm3の第2成型体を生成する第2成型工程と、
を有する石炭成型燃料の製造方法であって、
前記第1成型工程では、水平供給型の成型機が用いられること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
<Fourth aspect (part D)>
A first crushing step of crushing coal;
A drying step of drying the coal crushed in the first crushing step;
Crushing the coal dried in the drying step to obtain coal particles having an average particle size of 10 to 60 μm;
A first molding step of molding the coal particles having a water content of 5 to 20 wt% to obtain a first molded body;
A second crushing step of crushing the first molded body to generate a second crushed material;
A second molding step of molding the second crushed material again to produce a second molded body having an apparent density of 1.2 to 1.4 g / cm 3 ;
A method for producing a coal-molded fuel having
In the first molding step, a horizontal supply type molding machine is used.
<第5の態様(パートE)>
鉛直上方から供給された石炭粒子を成型するとともに、成型された石炭成型体を鉛直下方側に排出する鉛直給排型の成型機によって成型される石炭成型体の製造方法であって、
前記石炭粒子は、単位重量あたりの初期容積をVo、N回タッピング時の容積をVN、かさ減り度をC=(Vo-VN)/Voとすると、
式(1):N/C=(1/ab)+(1/a)N
において、
条件(1):a≦0.29
条件(2):20≦1/b≦60
をいずれも満たすことを特徴とする石炭成型体の製造方法。
<Fifth aspect (Part E)>
A method for producing a coal molded body molded by a vertical supply / discharge molding machine that molds coal particles supplied from vertically above and discharges the molded coal molded body vertically downward,
The coal particles have an initial volume per unit weight of Vo, a volume at the time of tapping N times as V N , and a degree of bulk reduction as C = (Vo−V N ) / Vo.
Formula (1): N / C = (1 / ab) + (1 / a) N
In
Condition (1): a ≦ 0.29
Condition (2): 20 ≦ 1 / b ≦ 60
A method for producing a coal molding characterized by satisfying any of the above.
本発明の1態様によれば、低コストで所望の強度を有する石炭成型燃料を提供することができる。その他の態様に関わる効果については、各パートにおいて説明する。 According to one aspect of the present invention, a coal-molded fuel having a desired strength can be provided at a low cost. The effects related to other aspects will be described in each part.
本出願は、主要な発明として第1の態様から第6の態様(必要に応じて、パートAの発明等という)に係る発明を開示しており、これらをパートA~パートFに分けて説明する。説明は、パートごとに独立しているが、そのパートの発明の趣旨に矛盾しない限り、他のパートの開示事項を参照してもよい。パートA~パートFの発明は、独立した発明を構成するが、パートA~パートFの発明から選ばれる2つ以上の発明の特徴を合わせて有することが可能である。符合については、パートごとに異なる部材や要素を示している場合がある。パートAにおいて、「本発明」はパートAの発明を意味する。 This application discloses inventions according to the first to sixth aspects (referred to as part A's invention, etc. as necessary) as main inventions, and these are divided into parts A to F for explanation. To do. The description is independent for each part, but the disclosure of other parts may be referred to as long as it does not contradict the gist of the invention of the part. The inventions of Part A to Part F constitute independent inventions, but may have two or more invention features selected from the inventions of Part A to Part F together. About a code | symbol, the member and element which differ for every part may be shown. In Part A, “present invention” means the invention of Part A.
<<パートA>>
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および石炭成型燃料に関する。
<< Part A >>
The present invention relates to a method for producing a coal-molded fuel obtained by pulverizing and molding coal, and a coal-molded fuel.
パートAの主要な開示事項は次のとおりである。尚、符合は開示内容を限定するものではない。 The main items disclosed in Part A are as follows. Note that the reference does not limit the disclosed content.
(1) 石炭1を破砕する破砕工程10と、
前記破砕工程10で破砕された石炭2を乾燥させる乾燥工程20と、
前記乾燥工程20で乾燥した石炭3を粉砕して石炭粒子4を得る粉砕工程30と、
前記粉砕工程30で得られた前記石炭粒子4を板状に成型して、成型体100を含む中間成型体5を得る成型工程40と、
前記成型工程40で得られた前記中間成型体5に含まれる粉末を除去する篩工程50と、
を有し、
前記粉砕工程30で得られる前記石炭粒子4の平均粒子径は10~60μmであって、
前記成型工程40で得られ、前記篩工程50で前記粉末が除去された前記成型体100を石炭成型燃料とすること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
(1) crushing
A drying
A
A sieving
Have
The
A method for producing a coal-molded fuel, characterized in that the molded
この製造方法によれば、成型圧を低減することができるので、低コストに石炭成型燃料を製造することができる。 According to this manufacturing method, since the molding pressure can be reduced, the coal molding fuel can be manufactured at a low cost.
(2) 上記(1)に記載の石炭成型燃料の製造方法において、
前記成型工程40では、成型手段および前記成型手段へ前記石炭粒子4を供給する供給手段を有する成型機を用い、
前記供給手段はスクリュ式の供給手段であること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
(2) In the method for producing a coal-molded fuel described in (1) above,
In the
The method for producing a coal-molded fuel, wherein the supply means is a screw-type supply means.
スクリュ式の供給手段を用いると、簡便に石炭粒子を成型手段に供給することができる。また、場所によって供給圧力にばらつきが生じる結果、板状成型体に強度の分布を生じるが、成型後弱い部分が崩壊するため、残存する強度の高い部分を石炭成型燃料として得ることができる。 Using a screw-type supply means, coal particles can be easily supplied to the molding means. Further, as a result of variations in the supply pressure depending on the location, a distribution of strength is generated in the plate-shaped molded body. However, since the weak portion collapses after molding, the remaining high strength portion can be obtained as coal-molded fuel.
(3) 上記(1)または(2)に記載の石炭成型燃料の製造方法において、
バインダーを添加しないこと
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
(3) In the method for producing a coal-molded fuel according to (1) or (2) above,
A method for producing a coal-molded fuel, characterized in that no binder is added.
この製造方法によれば、バインダーを用いなくても、所望の強度を有する石炭成型燃料を、低コストで効率的に製造することができる。 According to this production method, a coal-molded fuel having a desired strength can be produced efficiently at low cost without using a binder.
(4) 上記(1)から(3)のいずれかに記載の石炭成型燃料の製造方法において、
前記成型工程40は、回転する2つのロール41間に前記石炭粒子4を供給することを含み、
前記2つのロール41のうち少なくとも一方の表面は凹凸を有すること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
(4) In the method for producing a coal-molded fuel according to any one of (1) to (3) above,
The
The method for producing a coal-molded fuel, wherein at least one surface of the two rolls 41 has irregularities.
この製造方法によれば、供給された石炭粒子がロールより滑り落ちることを、より確実に抑制して、成型効率を向上することができる。 According to this manufacturing method, it is possible to more reliably suppress the supplied coal particles from slipping off the roll and improve the molding efficiency.
(5) 上記(4)に記載の石炭成型燃料の製造方法において、
前記2つのロール41間のクリアランスは3mm以下であること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
(5) In the method for producing a coal-molded fuel according to (4) above,
A method for producing a coal-molded fuel, wherein a clearance between the two rolls 41 is 3 mm or less.
この製造方法によれば、クリアランスを適切に設定することで、板状成型体の密度強度低下、収率低下を抑制することができる。 According to this manufacturing method, it is possible to suppress a decrease in density strength and a decrease in yield of the plate-shaped molded body by appropriately setting the clearance.
(6) 上記(1)から(5)のいずれかに記載の石炭成型燃料の製造方法において、
前記破砕工程10を第1破砕工程10とし、かつ、前記成型工程40を第1成型工程40としたとき、
前記第1成型工程40の後に、前記第1成型工程40で得られた前記成型体である中間成型体5を破砕する第2破砕工程10aと、
前記第2破砕工程10aの後に、前記第2破砕工程10aで破砕された前記中間成型体5を再度成型する第2成型工程40aと、
をさらに有し、
少なくとも前記第1成型工程40では、水平供給型のコンパクタを用いること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
(6) In the method for producing a coal-molded fuel according to any one of (1) to (5) above,
When the crushing
After the
After the second crushing step 10a, a second molding step 40a for remolding the intermediate molded
Further comprising
At least in the
この製造方法によれば、成型効率をより向上させることができる。 According to this manufacturing method, the molding efficiency can be further improved.
(7) 石炭粒子4の成型体100;200から得られた石炭成型燃料であって、
前記石炭粒子4の平均粒子径が10~60μmであり、
水分が5~20wt%、見掛密度が1.2~1.4g/cm3、かさ密度が0.4~0.6であり、かつ、
平滑な成型面が転写された平滑面、および破断面、の2種類の表面を有する第1破断片と、
凹凸を有する成型面が転写された凹凸面、および破断面、の2種類の表面を有する第2破断片と、
前記平滑面、前記凹凸面、および破断面、の3種類の表面を有する第3破断片と、
表面は破断面のみである第4破断片と、
のうちいずれか1種以上の混合物であること
を特徴とする石炭成型燃料。
(7) A coal-molded fuel obtained from a molded
The
The moisture is 5 to 20 wt%, the apparent density is 1.2 to 1.4 g / cm 3 , the bulk density is 0.4 to 0.6, and
A first fracture piece having two types of surfaces, a smooth surface to which a smooth molding surface is transferred, and a fracture surface;
A second fractured piece having two types of surfaces, an irregular surface to which a molding surface having irregularities is transferred, and a fracture surface;
A third fracture piece having three types of surfaces, the smooth surface, the irregular surface, and the fracture surface;
The surface is a fourth fracture piece with only a fracture surface,
A coal-molded fuel characterized by being a mixture of one or more of the above.
この石炭成型燃料は、低い成型圧で製造することができるので、所望の機械的強度を有し、かつ低コストの燃料として利用することができる。 Since this coal-molded fuel can be produced with a low molding pressure, it has a desired mechanical strength and can be used as a low-cost fuel.
(8) 上記(7)に記載の石炭成型燃料において、
前記第3破断片は、
前記平滑面と前記凹凸面とが互いに対向する第3A破断片と、
前記平滑面と前記凹凸面とが同一面内で隣接し、かつ、その対向面は破断面である第3B破断片と、
を有し、
前記第3A破断片における前記平滑面と前記凹凸面との厚みは4.0~13.0mmであること
を特徴とする石炭成型燃料。
(8) In the coal-molded fuel described in (7) above,
The third broken fragment is
A 3A fracture piece in which the smooth surface and the uneven surface face each other;
The smooth surface and the uneven surface are adjacent in the same plane, and the opposing surface is a 3B fracture fragment, which is a fracture surface;
Have
A coal-molded fuel characterized in that a thickness of the smooth surface and the uneven surface in the 3A fracture fragment is 4.0 to 13.0 mm.
この石炭成型燃料は、バインダーを添加することなく、かつ成型圧を過度に高めること無く成型できるハンドリング可能な石炭成型燃料である。 This coal-molded fuel is a handleable coal-molded fuel that can be molded without adding a binder and without excessively increasing the molding pressure.
(9) 上記(7)に記載の石炭成型燃料において、
前記第1破断片は、
前記平滑面同士が互いに対向する第1A破断片と、
前記平滑面の対向面が前記破断面である第1B破断片と、
を有し、前記第1A破断片における前記平滑面同士の厚みは2~10mmであること
を特徴とする石炭成型燃料。
(9) In the coal-molded fuel described in (7) above,
The first fragment is
A 1A fracture piece in which the smooth surfaces face each other;
A 1B fracture piece whose opposing surface of the smooth surface is the fracture surface;
And the thickness of the smooth surfaces in the 1A fracture piece is 2 to 10 mm.
この石炭成型燃料は、バインダーを添加することなく、かつ成型圧を過度に高めること無く成型できるハンドリング可能な石炭成型燃料である。 This coal-molded fuel is a handleable coal-molded fuel that can be molded without adding a binder and without excessively increasing the molding pressure.
(10) 上記(7)から(9)のいずれかに記載の石炭成型燃料において、
HGIが40以上であること
を特徴とする石炭成型燃料。
(10) In the coal-molded fuel according to any one of (7) to (9) above,
A coal-molded fuel characterized by having an HGI of 40 or more.
パートAの発明によれば、低コストで所望の強度を有する石炭成型燃料を提供することができる。以下、パートAの発明の実施形態を説明する。 According to the invention of Part A, it is possible to provide a coal-molded fuel having a desired strength at a low cost. Hereinafter, an embodiment of the invention of Part A will be described.
[実施形態1]
図1-1を参照すると、本発明の実施形態1による石炭成型燃料の製造工程が示されている。実施形態1では、石炭成型燃料の製造工程は、破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30、成型工程40および篩工程50を有し、原料となる石炭1を破砕した後、乾燥させ、乾燥させた石炭を粉砕して石炭粒子4を得る。この石炭粒子4を板状に成型加工し、中間成型体5を得る。中間成型体5は、板状の成型体100および石炭の粉末を含んでおり、この中間成型体5から粉末を除去することにより得られた成型体100を、石炭成型燃料とする。中間成型体5に含まれる粉末は、成型工程40において成型されずに成型機を通過した石炭粒子4、および中間成型体5のハンドリング等によって受けた外力で中間成型体5が割れた際に生じた石炭の微細な欠片を含む。
[Embodiment 1]
Referring to FIG. 1-1, a process for producing a coal-molded fuel according to
原料となる石炭1としては、水分が25wt%以上の褐炭または亜瀝青炭を用いることができる。好ましくは水分30wt%以上の褐炭を用いることができる。石炭成型燃料の一連の製造工程において、原料として用いられるものは石炭のみであり、バインダー等の添加物は使用されない。バインダー等の添加物の使用はコストアップの要因となる。しかし、本形態ではバインダーを添加せず石炭のみを用いるため、低コストで石炭成型燃料を得ることができる。
As the
破砕工程10では、ジョークラッシャまたはハンマークラッシャ等の適宜の破砕手段を用いて、この石炭1を破砕して、破砕済みの石炭2を得る。得られた破砕済みの石炭2は、乾燥工程20に供給される。破砕工程10では、後の粉砕工程30で用いるボールミル等に投入できる大きさまで石炭1が粉砕されればよく、特に限定されないが、破砕済みの石炭2の大きさは、最大粒子径が、好ましくは70mm以下、より好ましくは50mm以下、さらに好ましくは20mm以下であり、特に好ましくは平均粒子径が1mm~20mmである。ここで、破砕工程10により破砕された石炭の平均粒子径は、JIS M 8801-4の「5. 粒度試験方法」に基づいて測定し、各篩目開きの通過篩質量百分率を求め、通過篩質量百分率が50%となる粒子径を平均粒子径とする。
In the crushing
乾燥工程20では、破砕済みの石炭2を、間接乾燥機等の適宜の乾燥機を用いて乾燥させ、乾燥済みの石炭3を得る。得られた乾燥済みの石炭3は、粉砕工程30に供給される。間接乾燥機としては、例えばスチームチューブドライヤを用いることができる。固体燃料の製造では、大量処理が要求されるため、伝熱面積が大きく大量の乾燥処理が可能なスチームチューブドライヤは、乾燥工程20で用いる乾燥機として好適である。
In the drying
粉砕工程30では、適宜の粉砕機により乾燥済みの石炭3を粉砕して石炭粒子4を得る。得られた石炭粒子4は、成型工程40に供給される。粉砕機としては、乾式粉砕または乾燥粉砕方式の粉砕機を好ましく用いることができ、その中でも特に、微粉砕が可能であり、かつ、大量処理に適したボールミルやローラミルを好ましく用いることができる。固体燃料の製造では、乾燥工程20と同様、粉砕工程30においても大量処理が要求されるからである。
In the pulverizing
粉砕工程30で得られる石炭粒子4の平均粒子径は、10~60μmであり、好ましくは10~50μm、より好ましくは10~30μmである。石炭粒子4の平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって得られる粒度分布のメディアン径で与えられる。なお、本明細書において、「石炭粒子」とは、粉砕工程30により粉砕された石炭粒子4を意味する。
The average particle diameter of the
粉砕工程30において得られる石炭粒子4の平均粒子径を上記の範囲とすることにより、成型工程40において微細な石炭粒子4を成型する際に型(例えばロールポケット)への充填率が増大し、後述する成型体100の密度を向上させて所望の強度を得ることができる。
By making the average particle diameter of the
なお、ボールミルおよびローラミルは、粉砕と同時に乾燥をも行えるため、粉砕工程30においてボールミルあるいはローラミルによる乾燥を行うこともできる。ただし、ボールミルおよびローラミルでの乾燥能力では破砕された石炭2を十分に乾燥させることは困難であるため、本形態では粉砕工程30の前に乾燥工程20を設けて、十分に乾燥した石炭粒子4を得ている。
In addition, since the ball mill and the roller mill can be dried simultaneously with the pulverization, the ball mill and the roller mill can be dried in the
成型工程40では、成型機により石炭粒子4を板状に成型することを含む。成型機は、原料を加圧成型する成型手段と、成型手段へ原料を供給する供給手段とを有する。このような成型機としては、例えば、ブリケットマシンを用いることができる。図1-2に、成型工程40において好適に用いることのできるブリケットマシンの模式図を示す。図1-2に示すブリケットマシンは、垂直供給方式のブリケットマシンであり、成型手段である一対のロール41と、一対のロール41の上方に配置されて、一対のロール41の間に原料である石炭粒子4を供給する供給手段42と、を有する。供給手段42は、石炭粒子4が供給されるホッパおよびホッパ内の石炭粒子4を下方へ送るスクリュフィーダ等を有している。一対のロール41は、それぞれ適宜の駆動手段で駆動される回転軸を有している。回転軸は、水平方向に延び、かつ、水平方向に間隔をあけて互いに平行に配置されている。また、一対のロール41は隙間をあけて配置されている。ロール41の上方からこの隙間に供給された石炭粒子4を、ロール41の回転駆動によって加圧しながら下方へ送ることで、石炭粒子4の加圧により形成された板状の成型体100および加圧されずにロール41間から漏れた石炭粒子4などを含む中間成型体5が得られる。
The
一対のロール41間の隙間(クリアランス)は、広すぎると、ロール41間からの石炭粒子4の漏れや圧力分散が発生しやすくなり、得られる成型体100の密度および強度の低下、並びに収率低下につながる。よって、ロール41間の隙間は3mm以下であることが好ましい。ロール41間の隙間を3mm以下とすることで、十分な強度が確保された板状の成型体を得ることができる。ロール41同士のクリアランスにより、得られる成型体100は板状となる。
If the gap (clearance) between the pair of
また、一対のロール41のうち少なくとも一方のロール41の表面には、凹凸が形成されていることが好ましい。これにより、ロール41間に供給された石炭粒子4がロール41の表面から滑り落ちるのが抑制され、石炭粒子4をロール41間に良好に保持することができる。また、凹凸を形成することにより、凹部内にも石炭粒子4が充填されるため、単位時間当たりの処理量を多くすることができる。なお、ロール41の表面に凹凸を有する場合、得られる成型体100の表面形状は、ロール41の表面の凹凸が転写される。
Further, it is preferable that unevenness is formed on the surface of at least one of the pair of
ロール41の表面に形成される凹凸の形態は特に限定されず、例えば、ロールポケット(凹部)、溝およびこれらの組み合わせであってよい。また、ロールポケットは2つのロール41の両方に設けてもよいし、片方だけに設けてもよい。凹凸がロールポケットで形成される場合、ロールポケットの形状は任意であって、例えば楕円であってもよい。
The shape of the unevenness formed on the surface of the
凹凸がロールポケットで形成される場合、ロールポケットの形状は任意とすることができる。ロールポケットの例を図に示す。図1-3A、3Bは、楕円形の開口部を有するロールポケットを両側のロールに形成した例であり、これにより両面アーモンド形状の凸部を有する成型体100が得られる。
When the unevenness is formed by roll pockets, the shape of the roll pocket can be arbitrary. An example of a roll pocket is shown in the figure. FIGS. 1-3A and 3B are examples in which roll pockets having an elliptical opening are formed on both rolls, whereby a molded
表A1に、図示したロールポケットの各部の好ましい寸法(設計値)および寸法範囲を示す。 Table A1 shows preferred dimensions (design values) and dimension ranges of each part of the illustrated roll pocket.
また、凹凸が溝で形成される場合、溝の幅、深さ、配列等は任意とすることができる。溝はロール41の軸方向に対し平行、直交であってもよいし、傾斜していてもよい。図1-4に、ロール41の軸方向Aに平行な複数の溝を配列した例を示す。
Also, when the irregularities are formed by grooves, the width, depth, arrangement, etc. of the grooves can be arbitrary. The groove may be parallel or orthogonal to the axial direction of the
成型工程40によって得られた中間成型体5は篩工程50を経て粉末が除去され、残った成型体100を石炭成型燃料として得る。篩工程50では、振動篩機を用いることができる。振動篩機としては、円形篩機、トロンメル篩機などを使用で、それらの中でも特に、連続・大量処理できるものが好ましい。
The intermediate molded
得られた成型体100の見掛密度1.2~1.4g/cm3であり、かさ密度は0.4~0.6である。成型体100の水分は、5~20wt%、好ましくは8~18wt%、より好ましくは10~17wt%である。この水分は、石炭粒子4の水分に由来するものである。ここで、見掛密度は、JIS Z 8807の「8. 液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づいて測定した値である。
The obtained molded
かさ密度は、容積が既知である2~5L程度の円筒型容器に試料をすり切り充填し、充填した試料の質量および容器の容積から、下記式1にて算出した。なお、容器に投入する際、極力試料を圧密させないように充填した。
かさ密度=充填した試料の質量÷容器の容積 (式1)
The bulk density was calculated by the following
Bulk density = Mass of filled sample ÷ Volume of container (Formula 1)
水分は、JIS M 8820-0の「石炭類の全水分測定方法」に基づいて測定した値である。また、成型体100は、HGIが40以上であることが好ましい。
The water content is a value measured based on “Measurement method of total water content of coals” of JIS M 8820-0. Moreover, it is preferable that the molded
石炭粒子4由来の水分は成型工程40において結合材の役割を果たすため、成型体100の水分を上記の範囲に調整することにより、別途結合材やバインダー等を添加することなく効率的な成型が可能となる。なお、成型工程40に用いる石炭粒子4の水分含有量が、5~20wt%であることが好ましく、8~18wt%であることがより好ましく、10~17wt%であることがさらに好ましい。
Since the moisture derived from the
本形態では、石炭粒子4の平均粒子径が10~60μmと微細であるため、成型時にブリケットマシンのロールポケットや溝への石炭粒子4の充填率が増加する。これにより成型体100の密度が向上し、成型体100の強度アップに寄与する。また、石炭1に含まれる水分を結合材として使用し、好適な水分範囲である5~20wt%にするとともに、成型体100の密度を規定することにより、さらに好ましくは成型体100のサイズおよび重量も規定し、成型体100の圧壊強度が極大となる領域に調整することが可能となる、よって、石炭成型燃料として成型体100を用いる際に、運搬時の粉化を低減してハンドリング性を向上させることができる。また、粉砕した後に成型することで比表面積も低下し、石炭成型燃料の貯蔵時の発火を低減することができる。さらに、この成型体100を得る製造プロセスでは全て公知の機械・装置を用いており、また、熱水等も必要としないため、コスト低減を図ることができる。
In this embodiment, since the average particle diameter of the
上述のとおり本形態ではバインダーを用いずに成型体100を得る。石炭粒子4の粒子径と水分、および成型体100の密度を上記の範囲に規定することにより、別途バインダーを添加することなく、低コストで成型体100の強度を所望の値とすることができる。
As described above, in this embodiment, the molded
ここで、成型工程40において用いる成型機がスクリュ式の供給手段を有する場合など、成型手段へ石炭粒子4を供給する際に、場所によって石炭粒子4の供給圧力分布にばらつきが生じる。この供給圧力分布のばらつきは成型体100の機械的強度に影響を及ぼし、成型後の処理、ハンドリング、運搬、貯蔵等によって受ける外力により、成型体100が弱い部分で複数の断片に割れてしまうことがある。しかし、石炭成型燃料は火力発電所にて再度微粉砕されるため、ブリケットのようにすべての成型体100が一様な形状である必要はなく、ハンドリング可能な程度の形状を保っていればランダムな形状が混在していてもよい。
Here, when supplying the
また、ハンドリングなどによって成型体100が割れたとしても、その割れた断片は、石炭粒子4を板状としてではなくブリケットとして成型した場合と比較して高い機械的強度を有する塊として存在する。しかも、成型工程40において石炭粒子4を板状に成型することにより、ブリケットなど一様な形状とする場合に比べて成型圧を低減することができる。成型圧を低減できるということは、より少ないエネルギーで成型することができるということであり、結果的に低コストの石炭成型燃料を得ることができる。一方、ハンドリング中に割れることなく一様な形状を維持しうる強度を有する成型体100を得ることも可能である。しかし、そのためには高い成型圧で成型したり原料にバインダーを添加したりすることが必要になり、結果的に石炭成型燃料のコストアップを招く。
Further, even if the molded
以上より、石炭粒子4を板状に成型した成型体100の断片は、十分な機械的強度を有し、かつ、低コストの燃料として利用することができ、したがって、篩工程50を経た、石炭成型燃料として用いられる成型体100は、その破断片の混合物であるといえる。
As described above, the fragments of the molded
より詳しくは、篩工程50を経て石炭成型燃料として得られた成型体100は、以下の第1~第4破断片のうちいずれか1種以上の混合物である。第1~第4破断片を図1-5A~図1-5Dに示し、それらの混合物である成型体100を図1-6に示す。平滑面、凹凸面、破断面については後述する。
More specifically, the molded
第1破断片:図1-5Aに示すように、平滑な成型面が転写された平滑面101および破断面103の2種類の表面を有する。
第2破断片:図1-5Bに示すように、凹凸を有する成型面が転写された凹凸面102および破断面103の2種類の表面を有する。
第3破断片:図1-5Cに示すように、上記平滑面101、上記凹凸面102および破断面103の3種類の表面を有する。
第4破断片:図1-5Dに示すように、表面は破断面103のみである。
1st broken piece: As shown in FIGS. 1-5A, it has two types of surfaces, a
Second broken piece: As shown in FIG. 1-5B, the broken surface has two types of surfaces, a concavo-
Third fracture piece: As shown in FIG. 1-5C, the fracture surface has three types of surfaces, the
Fourth fracture fragment: As shown in FIGS. 1-5D, the surface is only the
また、第3破断片は、
平滑面101と凹凸面102とが互いに対向する第3A破断片と、
平滑面101と凹凸面102とが同一平面内で隣接し、かつ、その対向面が破断面である第3B破断片と、
を有していてもよい。この場合、第3A破断片は、平滑面と凹凸面との厚みが4.0~13.0mmであることが好ましい。
The third broken fragment is
A 3A fracture piece in which the
A 3B fracture piece in which the
You may have. In this case, it is preferable that the 3A broken piece has a thickness between the smooth surface and the uneven surface of 4.0 to 13.0 mm.
第3A破断片の厚みは、成型体100の最大厚みを反映している。厚みがこの範囲を超えると、石炭成型燃料としての機械的強度が確保できなくなるおそれがあり、また、厚みがこの範囲よりも薄いと、成型効率が低下する。この範囲内であれば、バインダーを添加することなく、かつ、成型圧を過度に高めることなくハンドリング可能な成型体100を得ることができる。
The thickness of the 3A fracture piece reflects the maximum thickness of the molded
また、第1破断片は、
平滑面101同士が互いに対向する第1A破断片と、
平滑面101の対向面が破断面103である第1B破断片と、
を有していてもよい。この場合、第1A破断片は、平滑面101同士の厚みが2~10mmであることが好ましい。
The first fragment is
A first A fracture piece in which the
A 1B fracture fragment whose opposing surface of the
You may have. In this case, the 1A broken piece preferably has a thickness between the
第1A破断片の厚みは、成型体100のうち凹凸が形成されていない成型手段で挟まれた部分の厚み、例えば、成型手段が、表面が平滑な一対のロールを有している場合はそのロールのクリアランスに対応する。厚みがこの範囲を超えると、石炭成型燃料としての機械的強度が確保できなくなるおそれがあり、また、厚みがこの範囲よりも薄いと、成型効率が低下する。この範囲内であれば、バインダーを添加することなく、かつ、成型圧を過度に高めることなくハンドリング可能な成型体100を得ることができる。
The thickness of the 1A fracture piece is the thickness of the portion of the molded
ここで、「平滑面」とは、成型工程40における成型の際に、成型手段の表面、例えばロールの表面のうち凹凸が形成されていない部位が加圧されることによって成型された面を意味する。「凹凸面」とは、成型工程40における成型の際に、成型手段の表面、例えばロールの表面のうち凹凸が形成された部分が加圧されることによって成型された面を意味する。「破断面」とは、「平滑面」とも「凹凸面」とも異なる面であって、成型工程40における成型の際に成型手段の表面と接触しておらず、成型体100の割れによって露出した面、あるいはロールを通過する際にロールからの成型圧が掛かっていない面(ロールを通過する石炭粒子4の集合体における、ロールの軸方向両端側の面)、あるいは一旦成型されたロールポケット由来の凸面のうち強度不十分で脱落した面(剥がれた面)を意味する。
Here, the “smooth surface” means a surface formed by pressurizing a portion of the surface of the forming means, for example, the surface of the roll where no irregularities are formed during the forming in the forming
[実施形態2]
図1-7を参照すると、本発明の実施形態2による石炭成型燃料の製造工程が示されている。基本的な製造手順は実施形態1と同じであるが、実施形態2は、実施形態1における成型工程40の後段に第2破砕工程10aを設け、さらにその後段に第2成型工程40aをも設ける点で実施形態1と異なる。
[Embodiment 2]
Referring to FIGS. 1-7, a process for producing a coal-molded fuel according to
したがって、実施形態2では、実施形態1と共通の破砕工程および成型工程を、それぞれ第1破砕工程10および第1成型工程40として、上記第2破砕工程10aおよび第2成型工程40aと区別する。また、第1成型工程40で得られたものを第1中間成型体5とする。実施形態2における第1中間成型体5(2~5mm篩にて微粉を除去したもの)の密度は、実施形態1における成型体100の密度と比べて低いことが好ましい。第1中間成型体5には板状の成型体のほかに成型されずにロール間を通過した石炭粒子4や圧縮不十分につき崩壊した成型体が含まれており、前記石炭粒子4や崩壊した成型体を除く第1中間成型体5の見掛密度が1.00g/cm3~1.25g/cm3であることが好ましい。第1中間成型体5から石炭粒子4や圧縮不十分につき崩壊した成型体を除去する際は、2~5mmの篩目を用いることが好ましい。前記圧壊強度は10~800Nであることが好ましい。また、第1成型工程40に用いる石炭粒子4の水分含有量が、5~20wt%であることが好ましく、8~16wt%であることがより好ましく、10~17wt%であることがさらに好ましい。
Therefore, in the second embodiment, the crushing process and the molding process common to the first embodiment are distinguished from the second crushing process 10a and the second molding process 40a as the first crushing
実施形態2の第1成型工程40では、原料を水平方向に供給する水平供給方式の成型機であるコンパクタを好ましく用いることができる。コンパクタもブリケットマシンと同様、原料を成型する成型手段と、成型手段に原料を供給する供給手段とを有する。成型手段は、例えば一対のロールを有することができ、このロール間に原料を供給することで、原料はロールの回転に伴ってロール間で加圧成型される。ただし、水平供給方式のコンパクタでは、2つのロールが上下に配置される。第1成型工程40において水平供給方式のコンパクタを用いることで、得られる第1中間成型体5の収率、すなわち成型効率が向上する。
In the
第2破砕工程10aでは、破砕機により第1中間成型体5を破砕し、第1中間成型体5の破砕物6(以降、破砕物6と記載)を得る。破砕機は、第1破砕工程10で用いたものと同様であってよい。なお、破砕物6は、粒子径が好ましくは0.1~1.0mm、より好ましくは0.15~0.9mm、さらに好ましくは0.2~0.8mmである。また、破砕物6の最大粒子径は、後述の成型体200の粒子径の縦横2辺のうち短いほうの長さ以下であることが好ましい。破砕物6が上記平均粒子径の範囲および最大粒子径の範囲になるように第2破砕工程10aを調整することで、第2成型工程40aにおける成型時に、ブリケットマシンにおけるロールポケットへの破砕物6の充填率を向上させることができる。この結果として得られる、第2中間成型体7は、実施形態1の最終製品(石炭成型燃料)である成型体100と比べて優れた品質(圧壊強度および見掛密度)を示す。なお、実施形態2において、第1成型工程40と第2成型工程40aで使用するロールポケットのサイズ(粒子径)は同一でなくてもよい。
In the 2nd crushing process 10a, the 1st intermediate molded
第2成型工程40aでは、成型機により破砕物6を成型して第2中間成型体7を得る。第2中間成型体7は、実施形態1における中間成型体5と同様、板状の成型体200および石炭の粉末を含んでおり、篩工程50を経てこの第2中間成型体7から粉末を除去することにより得られた成型体200を、石炭成型燃料とする。
In the second molding step 40a, the second intermediate molded
第2成型工程40aで用いられる成型機としては、実施形態1で説明したような垂直供給方式の成型機であるブリケットマシンを用いることができる。あるいは、第1成型工程40と同様、水平供給方式のコンパクタを第2成型工程40aで用いることもできる。
As the molding machine used in the second molding step 40a, a briquette machine that is a vertical feeding type molding machine as described in the first embodiment can be used. Alternatively, similarly to the
成型体200の粒子径は5~40mmであることが好ましい。また、成型体200の見掛密度は1.2~1.4g/cm3である。成型体200の重量は0.2~20gであることが好ましい。成型体200の水分含有量は5~20wt%、好ましくは8~18wt%、さらに好ましくは10~17wt%である。
The particle size of the molded
以上のように、実施形態2では、一度成型した第1中間成型体5を第2破砕工程10aで再度破砕し、第2成型工程40aにおいて改めて成型する。第1中間成型体5は第1成型工程40によって既にある程度密度が高められた状態であり、破砕物6も同程度の密度を有する。したがって、破砕物6を再度成型することで、第1中間成型体5よりもさらに密度を向上させた成型体を含む第2中間成型体7を得ることが可能となる。
As described above, in the second embodiment, the first intermediate molded
また、破砕された石炭粒子4の平均粒子径は10~60μmであり、そのままではブリケットマシン内での流動性が悪く、成型しづらい場合もある。一方、一度成型した第1中間成型体5を再度破砕して得られた破砕物6であれば、第1成型工程40によりある程度密度が高められているため、ブリケットマシン内での流動性が向上し、第2成型工程40aにおける成型がスムーズに行われる。これにより、第1中間成型体5よりもさらに密度の高い成型体200が得られることとなり、この成型体200を石炭成型燃料とすることによって、貯蔵・運搬時の粉化がさらに低減され、ハンドリング性を向上させた石炭成型燃料を得ることができる。
Further, the average particle size of the crushed
なお、実施形態1において最終的に得られる成型体100および実施形態2において最終的に得られる成型体200の水分含有量を調整する水分調整工程を設けてもよい。水分調整工程は、篩工程の後に設けることが好ましい。水分調整工程により、製品の発塵および自然発熱を防止することができる。
In addition, you may provide the moisture adjustment process of adjusting the water content of the molded
水分調整工程においては、ベルトコンベア上を搬送される成型体100、200に対し散水を行い、好適な水分範囲を得る方法がある。また、篩工程を経た成型体100、200を山立て(山状に堆積させてパイルを形成)後、給水ポンプおよびスプリンクラを含む散水設備によって、山立てした成型体100、200の水分を好適範囲に調整する方法であってもよい。
In the moisture adjustment step, there is a method of spraying the molded
成型体100、200の水分調整工程の後の水分は、好ましくは10~30wt%であり、より好ましくは10wt%以上25wt%未満である。なお、実施形態2においても、実施形態1と同様にバインダーを添加することなく、低コストで成型体200の強度を所望の値とすることが可能となっている。
The moisture after the moisture adjustment step of the molded
パートAの記載にかかわる主要な要素の符合の説明は次のとおりである。 The explanation of the sign of the main elements related to the description in Part A is as follows.
10 破砕工程(第1破砕工程)
10a 第2破砕工程
20 乾燥工程
30 粉砕工程
40 成型工程(第1成型工程)
40a 第2成型工程
41 ロール
42 供給手段
50 篩工程
100、200 成型体
10 Crushing process (first crushing process)
10a
40a
<<パートB>>
パートBで開示される発明は、改質炭の養生方法に関する。
<< Part B >>
The invention disclosed in Part B relates to a method for curing modified coal.
特許文献1(特開2011-111529号公報)には、低品位炭を油と混合してスラリーとし、このスラリーを加熱することにより石炭を脱水し、含水量を低下させた後に粉砕・成型して固体燃料を得る技術が開示されている。特許文献2(WO2015/098935号公報)には、バインダー等を用いずに石炭のみを原料として石炭粒子を成型して得られる石炭成型燃料とその製造方法が開示されている。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-111529), low-grade coal is mixed with oil to form a slurry, and the slurry is heated to dehydrate the coal, and after reducing the water content, pulverized and molded. Thus, a technique for obtaining a solid fuel is disclosed. Patent Document 2 (WO2015 / 098935) discloses a coal-molded fuel obtained by molding coal particles using only coal as a raw material without using a binder or the like, and a method for producing the same.
しかしながら上記特許文献1(特開2011-111529号公報)にあっては、油と混合してスラリーを作成する必要があり、コストアップを招いていた。また成型後の固体燃料をハンドリングする際に一定以上の強度が求められるが、特許文献1では強度について記載されていない。特許文献2(WO2015/098935号公報)の石炭成型燃料は、バインダー等を用いる場合に比べてコスト削減はできたものの、製品価値である発熱量は屋外貯蔵時の製品水分に依存することから、貯蔵時の降雨等による吸水量が低下するよう、さらなる改善が求められていた。
However, in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-111529), it is necessary to prepare a slurry by mixing with oil, resulting in an increase in cost. Further, when handling the molded solid fuel, a certain level of strength is required. However,
パートBの発明は、浸漬水分が低い改質炭を簡便に製造する方法を提供することを目的とする。 The invention of Part B aims to provide a method for easily producing modified coal with low immersion moisture.
パートBの主要な開示事項は、次のとおりである。 The main disclosure items of Part B are as follows.
(1) 改質炭を所定の養生条件で保持する改質炭の養生方法であって、
前記所定の養生条件は、温度-5~40℃、相対湿度5~95%で、200日以上であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
(1) A method of curing reformed coal that holds the reformed coal under predetermined curing conditions,
The predetermined curing conditions are a temperature of -5 to 40 ° C., a relative humidity of 5 to 95%, and a modified coal curing method characterized by being 200 days or longer.
この方法によれば、浸漬水分が低い改質炭を簡便な方法により提供することができる。 According to this method, modified coal with low immersion moisture can be provided by a simple method.
(2) 上記(1)に記載の改質炭の養生方法において、
養生前の改質炭の水中浸漬水分をWA、養生後の改質炭の水中浸漬水分をWBとすると、WB/WA=0.70~0.90であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
(2) In the method for curing modified coal as described in (1) above,
When the water immersion moisture modified coal before curing W A, the immersion in water moisture modified coal after curing and W B, characterized in that it is a W B / W A = 0.70 ~ 0.90 Curing method for modified coal.
この方法によれば、浸漬水分が低い改質炭を簡便な方法により提供することができる。 According to this method, modified coal with low immersion moisture can be provided by a simple method.
(3) 上記(1)または上記(2)に記載の改質炭の養生方法において、
前記改質炭は、石炭粒子を圧縮成型して得られた成型体であって、養生前の改質炭の圧縮方向厚みをTA、養生後の改質炭の圧縮方向厚みをTBとすると、TB/TA=1.0~1.2であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
(3) In the method for curing modified coal according to (1) or (2) above,
The modified coal is a molded body obtained by compression molding the coal particles, the compression direction thickness of the modified coal before curing T A, the compression direction thickness of the modified coal after curing and T B Then, T B / T A = 1.0 to 1.2.
この方法によれば、養生効果による水中浸漬膨張率の低下が十分であるため好ましい。 This method is preferable because the submerged expansion rate underwater due to the curing effect is sufficient.
(4) 上記(1)ないし上記(3)のいずれか1項に記載の改質炭の養生方法において、
前記改質炭は、石炭粒子を成型して得られ、
前記石炭粒子は、平均粒子径10~60μm、水分5~20%であって、
養生前の前記改質炭の見掛密度は1.2~1.4g/cm3であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
(4) In the modified coal curing method according to any one of (1) to (3) above,
The modified coal is obtained by molding coal particles,
The coal particles have an average particle size of 10 to 60 μm and a water content of 5 to 20%,
A method for curing modified coal, wherein the apparent density of the modified coal before curing is 1.2 to 1.4 g / cm 3 .
上記(1)ないし上記(3)の発明は、上記の特性を有する改質炭に適用することができる。 The inventions of the above (1) to (3) can be applied to modified coal having the above characteristics.
パートBの発明によると、浸漬水分が低い改質炭を簡便な方法により提供することができる。以下、パートBの発明を説明する。 According to the invention of Part B, modified coal with low immersion moisture can be provided by a simple method. The invention of Part B will be described below.
[養生工程]
パートBの発明は、改質炭を所定の養生条件で保持する改質炭の養生方法に関する。養生条件は、温度-5~40℃、相対湿度5~95%で、200日以上であることが好ましく、温度0~40℃、雰囲気相対湿度25~95%、200日以上であることがより好ましい。この条件下で改質炭を養生する工程(以下、「養生工程85」とも記載する。図2-1及び図2-2参照。)を含むことにより、改質炭の吸水が抑制されて水中浸漬水分(単に、「浸漬水分」とも記載する)が養生前に比べて低下し、改質炭の品質が改善する。
[Curing process]
The invention of Part B relates to a method for curing reformed coal that holds the reformed coal under predetermined curing conditions. The curing conditions are a temperature of -5 to 40 ° C. and a relative humidity of 5 to 95%, preferably 200 days or more, more preferably a temperature of 0 to 40 ° C., an ambient relative humidity of 25 to 95%, and 200 days or more. preferable. By including a process of curing the reformed coal under these conditions (hereinafter also referred to as “curing process 85”; see FIGS. 2-1 and 2-2), the water absorption of the modified coal is suppressed, Immersion moisture (simply described as “immersion moisture”) is lower than that before curing, and the quality of the modified coal is improved.
養生方法は特に限定されず、上記養生条件を満たす環境下に改質炭を置けばよいが、密閉養生、気乾養生、封緘養生、湿空養生、蒸気養生、およびオートクレーブ養生等が挙げられ、密閉養生が好ましい。これらのうち、2種以上の養生方法を組み合わせてもよい。養生を行っている間、改質炭は静置していることが好ましいが、改質炭が粉化しない程度に振動、攪拌等の外力が加わってもよい。養生を行っている間、改質炭同士が接触していても接触していなくてもよい。 The curing method is not particularly limited, and the modified coal may be placed in an environment that satisfies the above curing conditions, including hermetic curing, air drying curing, sealing curing, wet curing, steam curing, and autoclave curing, etc. Closed curing is preferred. Of these, two or more curing methods may be combined. While the curing is being performed, the modified coal is preferably left standing, but external forces such as vibration and stirring may be applied to the extent that the modified coal is not pulverized. During the curing, the reformed coals may or may not be in contact with each other.
パートBの発明の養生方法において、養生前の改質炭の水中浸漬水分をWA、養生後の改質炭の水中浸漬水分をWBとすると、WB/WA=0.70~0.90であることが好ましい。WB/WAがこの範囲内にあれば養生による効果が十分であると考えられる。 In regimen of the invention Part B, immersion in water moisture W A of modified coal before curing, the underwater immersion moisture modified coal after curing and W B, W B / W A = 0.70 ~ 0 .90 is preferred. If W B / W A is within this range, the effect of curing is considered to be sufficient.
浸漬水分は、以下の方法により測定することができる。改質炭を水中に浸漬し、浸漬開始から7日間経過した時点で改質炭を回収し、表面に付着した水分をウエス等の布で除去した後、JIS M 8820-2000(石炭類及びコークス類-ロットの全水分測定方法)に記載の石炭類の全水分測定方法にて計測して得た全水分を浸漬水分とする。浸漬水分が低いほど貯蔵時の降雨等による吸水量が低下するため、製品価値である発熱量が高くなるので品質の高い改質炭といえる。 Immersion moisture can be measured by the following method. The reformed coal is immersed in water, and after seven days from the start of immersion, the reformed coal is collected, and moisture adhering to the surface is removed with a cloth such as waste cloth, and then JIS M 8820-2000 (coal and coke). The total moisture obtained by the method for measuring the total moisture content of coals described in the “Class-lot total moisture measurement method” is defined as immersion moisture. The lower the immersion moisture, the lower the amount of water absorption due to rainfall during storage, etc., so the calorific value, which is the product value, increases, so it can be said that the quality of the modified coal is high.
パートBの発明では石炭粒子を成型して改質炭を得ており、したがってパートBの発明においては成型直後(複数の成型工程を有する場合は最終の成型工程の直後)から1日以内であって、上記養生工程85に至る前の改質炭(後述の実施形態B1の成型体5、または実施形態B2の第2成型体7)を「養生前」と定義する。
In the Part B invention, modified coal is obtained by molding coal particles. Therefore, in the Part B invention, it is within one day from immediately after molding (immediately after the final molding process if there are multiple molding processes). Thus, the reformed coal before reaching the curing step 85 (the molded
改質炭(実施形態B1の成型体5、または実施形態B2の第2成型体7)に対して上記養生条件下で養生を行うことにより、養生後の水中浸漬膨張率が養生前の水中浸漬膨張率より低下し、貯蔵中の水分上昇が緩和し、より発熱量の高い改質炭を得ることができる。パートBの発明の一態様として、養生前の改質炭の水中浸漬膨張率をEA、養生後の水中浸漬膨張率をEBとすると、EB/EA=0.60~0.80であるのが好ましい。ここで、水中浸漬膨張率は、下記式(1):
By performing curing under the above curing conditions on the modified coal (the molded
パートBの発明の一態様として、改質炭(実施形態B1の成型体5、または実施形態B2の第2成型体7)は、石炭粒子を圧縮成型して得られた成型炭であって、養生前の圧縮方向厚みをTA、養生後の圧縮方向厚みをTBとすると、TB/TA=1.0~1.2であることが好ましい。本明細書において、「圧縮方向厚み」とは、石炭粒子を圧縮成型する際に圧縮力が加わる方向の厚みのことをいう。養生前後の厚みの比(TB/TA)が該範囲内にあると、養生効果による水中浸漬膨張率の低下が十分であるため好ましい。
As one aspect of the invention of Part B, the modified coal (the molded
パートBの発明の一態様として、改質炭(実施形態B1の成型体5、または実施形態B2の第2成型体7)は、石炭粒子を成型して得られ、石炭粒子は、平均粒子径10~60μm、水分5~20%であって、養生前の改質炭(実施形態B1の成型体5、または実施形態B2の第2成型体7)の見掛密度は1.2~1.4g/cm3であることが好ましく、1.25~1.4g/cm3であることがより好ましい。石炭粒子がこのような物性を有することにより、水分を結合材として成型炭とすることができ、養生前の改質炭(実施形態B1の成型体5、または実施形態B2の第2成型体7)の見掛密度が該範囲内にあると改質炭のハンドリングがしやすい。
As one aspect of the invention of Part B, the modified coal (the molded
[実施形態B1]
図2-1に、実施形態B1として改質炭の製造工程の一例を示す。実施形態B1における製造工程は、破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30、成型工程40を有し、原料となる石炭1を破砕した後乾燥させ、乾燥させた石炭を粉砕して石炭粒子4を得る。この石炭粒子4を成型することにより得られた成型体5を改質炭とし、この成型体5を、上述の養生工程85にて養生する。
[Embodiment B1]
FIG. 2-1 shows an example of a modified coal production process as Embodiment B1. The manufacturing process in the embodiment B1 includes a crushing
原料となる石炭1は、好ましくは褐炭および/または亜瀝青炭であり、より好ましくは水分25wt%以上の褐炭または亜瀝青炭であり、さらに好ましくは水分30wt%以上の褐炭である。原料として用いられるものは石炭1のみであり、バインダーや添加物等は使用されない。バインダー等の添加物の使用はコストアップ要因となるが、本実施形態の成型炭はバインダーを添加せず石炭のみを用いるため、低コストで成型炭を得ることができる。
<破砕工程>
破砕工程10ではこの石炭1をジョークラッシャまたはハンマークラッシャで破砕して破砕済みの石炭2を得、乾燥工程20に移行する。破砕工程10では、後の粉砕工程30で用いるボールミル等に投入できる大きさまでに石炭1が破砕されればよく、特に限定はされないが、破砕済みの石炭2の最大粒子径が、好ましくは70mm以下、より好ましくは50mm以下、さらに好ましくは20mm以下であり、平均粒子径が1mm~20mm程度であることが好ましい。なお、石炭の水分量は、JIS M 8820-2000 (石炭類及びコークス類-ロットの全水分測定方法)に記載の石炭類の全水分測定方法にて計測できる。また、第1破砕工程10により破砕された石炭2の平均粒子径は、JISM8801-2004「5.粒度試験方法」に基づき測定し、各篩目開きの通過篩質量百分率を求め、通過篩質量百分率が50%となる粒子径とする。
<Crushing process>
In the crushing
<乾燥工程>
乾燥工程20では破砕済みの石炭2を間接乾燥機により乾燥させ、乾燥済みの石炭3を得て粉砕工程30に移行する。間接乾燥機としては例えばスチームチューブドライヤを用いてもよい。固体燃料の製造では大量処理が要求されるため、伝熱面積が大きく大量に乾燥処理可能なスチームチューブドライヤを用いることが好適である。
<Drying process>
In the drying
<粉砕工程>
粉砕工程30では粉砕機により乾燥済みの石炭3の粉砕が行われ、石炭粒子4を得て成型工程40に移行する。粉砕機は乾式粉砕または乾燥粉砕方式であり、例えば微粉砕が可能で大量処理に適したボールミル、ローラミルが用いられる。乾燥機同様に固体燃料の製造では大量処理が要求されるため、大量処理に適した粉砕機が好適である。この粉砕工程30において、石炭粒子4の平均粒子径を好ましくは10~60μm、より好ましくは10~50μm、さらに好ましくは10~30μmとする。平均径10μm未満に粉砕するには大きな粉砕動力が必要であり、工業プロセスでの製造が困難であることからボールミル粉砕後の平均径は10μm以上が好ましい。本明細書において、粉砕工程30により粉砕された石炭粒子4の平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって得られる粒度分布のメディアン径とする。なお、本明細書において、「石炭粒子」と記載したときは、粉砕工程30により粉砕された石炭粒子4を意味するものとする。
<Crushing process>
In the
この粉砕工程30において石炭粒子4の平均粒子径を上記の範囲とすることにより、成型工程40において微細な石炭粒子4を成型する際に成型の金型(ロールポケット)への充填率が増大し、後述の成型体5の密度を向上させて所望の強度を得ることができる。
By setting the average particle diameter of the
なお、ボールミル、ローラミルは粉砕と同時に乾燥をも行えるため、粉砕工程30においてもボールミル、ローラミルによる乾燥を行ってもよいが、ボールミル、ローラミルでの乾燥能力では不十分であるため、粉砕工程30の前に乾燥工程20を設けて必要な乾燥能力を確保するのが好ましい。
In addition, since the ball mill and the roller mill can be dried simultaneously with the pulverization, the ball mill and the roller mill may be dried in the
<成型工程>
成型工程40では成型機により石炭粒子4を成型し、得られた成型体5を改質炭とする。成型機は、原料を加圧成型する成型手段と、成型手段へ原料を供給する供給手段とを有する。成型機としては、例えば、ブリケットマシンを用いることができる。
<Molding process>
In the
図2-3に、成型工程40において好適に用いることのできるブリケットマシンの模式図を示す。図2-3に示すブリケットマシンは、垂直供給方式のブリケットマシンであり、成型手段である一対のロール41と、一対のロール41の上方に配置されて、一対のロール41の間に原料である石炭粒子4を供給する供給手段42と、を有する。供給手段42は、石炭粒子4が供給されるホッパおよびホッパ内の石炭粒子4を下方へ送るスクリュフィーダ等を有している。一対のロール41は、それぞれ適宜の駆動手段で駆動される回転軸を有している。回転軸は、水平方向に延び、かつ、水平方向に間隔をあけて互いに平行に配置されている。また、一対のロール41は隙間をあけて配置されている。ロール41の上方からこの隙間に供給された石炭粒子4を、ロール41の回転駆動によって加圧しながら下方へ送ることで、石炭粒子4の加圧により形成された板状の成型体5が得られる。
FIG. 2-3 shows a schematic diagram of a briquette machine that can be suitably used in the
一対のロール41間の隙間(クリアランス)は、広すぎると、ロール41間からの石炭粒子4の漏れや圧力分散が発生しやすくなり、得られる成型体5の密度および強度の低下、並びに収率低下につながる。よって、ロール41間の隙間は3mm以下であることが好ましい。ロール41間の隙間を3mm以下とすることで、十分な強度が確保された板状の成型体を得ることができる。
If the gap (clearance) between the pair of
また、一対のロール41のうち少なくとも一方のロール41の表面には、凹凸が形成されていることが好ましい。これにより、ロール41間に供給された石炭粒子4がロール41の表面から滑り落ちるのが抑制され、石炭粒子4をロール41間に良好に保持することができる。また、凹凸を形成することにより、凹部内にも石炭粒子4が充填されるため、単位時間当たりの処理量を多くすることができる。なお、ロール41の表面に凹凸を有する場合、得られる成型体5の表面形状は、ロール41の表面の凹凸が転写される。
Further, it is preferable that unevenness is formed on the surface of at least one of the pair of
ロール41の表面に形成される凹凸の形態は特に限定されず、例えば、ロールポケット(凹部)、溝およびこれらの組み合わせであってもよい。
The form of the unevenness formed on the surface of the
凹凸がロールポケットで形成される場合、ロールポケットの形状は任意とすることができる。 When the unevenness is formed by roll pockets, the shape of the roll pocket can be arbitrary.
また成型体5の見掛密度は1.2~1.4g/cm3が好ましく、1.25~1.4g/cm3であるのがさらに好ましい。また成型体5の重量は0.2~20gであるのが好ましい。また成型体5の水分は好ましくは5~20wt%、より好ましくは8~18wt%、さらに好ましくは10~17wt%である。この水分は石炭粒子4の水分に由来するものである。なお、見掛密度はJIS Z 8807の「8.液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づき測定できる。
The apparent density of the molded
石炭粒子4由来の水分は成型工程40において結合材の役割を果たすため、成型体5の水分を上記の範囲に調整することにより、別途結合材やバインダー等を添加することなく効率的な成型が可能となる。なお、成型工程40に用いる石炭粒子4の水分含有量が、5~20wt%であることが好ましく、8~18wt%であることがより好ましく、10~17wt%であることがさらに好ましい。
Since the moisture derived from the
実施形態B1では、石炭粒子4の平均粒子径が10~60μmと微細であるため、成型時にブリケットマシンにおけるロールポケットへの充填率が増加する。これにより成型体5の密度が向上し、成型体5の強度アップに寄与する。また、石炭1に含まれる水分を結合材として活用し、好適な水分範囲である5~20wt%にするとともに、成型体5の密度を規定することにより、さらに好ましくは成型体5のサイズおよび重量も規定し、成型体5の圧壊強度(JIS Z 8841-1993の「3.1 圧壊強度試験方法」に基づき測定できる)が極大となる領域に調整することが可能となる。よって、成型体5を用いる際に、運搬時の粉化を低減してハンドリング性を向上させることができる。また粉砕した後に成型することで比表面積も低下し、貯蔵時の発火を低減することができる。さらに、この成型体5を得る製造プロセスでは全て公知の機械・装置を用いており、また熱水等も必要としないため、コスト低減を図ることができる。
In Embodiment B1, since the average particle diameter of the
なお、上述のとおり実施形態B1ではバインダーを用いていない。石炭粒子4の粒子径と水分、及び成型体5の密度を上記の範囲に規定することにより、別途バインダーを添加することなく、低コストで成型体5を得ることができる。
Note that as described above, the binder is not used in the embodiment B1. By defining the particle diameter and moisture of the
<養生工程>
成型工程40で得られた成型体5につき上述の養生工程85にて養生を行い、実施形態B1における養生後の改質炭(以降、製品100とも記載する)を得る。なお成型工程40と養生工程85との間に研磨工程や篩工程等を設けてもよい。
<Curing process>
The molded
[実施形態B2]
図2-2に、実施形態B2として改質炭の製造工程の他の例を示す。基本構成は実施形態B1と同様であるが、実施形態B2では実施形態B1における成型工程40の後段に第2破砕工程10aを設け、さらにその後段に第2成型工程40aを設ける点で実施形態B1と異なる。実施形態B2における養生前の改質炭は第2成型体7であって、この第2成型体7を養生工程85にて養生し、養生後の改質炭(以降、製品200とも記載)を得るものである。
[Embodiment B2]
FIG. 2-2 shows another example of the modified coal manufacturing process as the embodiment B2. The basic configuration is the same as that of the embodiment B1, but the embodiment B1 is different from the embodiment B2 in that the second crushing step 10a is provided after the
以降、実施形態B2においては、破砕工程10、成型工程40をそれぞれ第1破砕工程10、第1成型工程40として区別する。また、第1成型工程40で得られた成型体5は第1成型体5とする。
Henceforth, in Embodiment B2, the crushing
<第1破砕工程、乾燥工程、粉砕工程>
実施形態B1の破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30と同様である。
<First crushing step, drying step, crushing step>
The same as the crushing
<第1成型工程>
第1成型工程40では粉砕工程30で得られた石炭粒子4を成型し、第1成型体5を得る。実施形態B2における第1成型体5の密度は、実施形態B1における成型体5の密度と比べ低いことが好ましく、見掛密度が1.00g/cm3~1.25g/cm3であることが好ましい。見掛密度の低い第1成型体5を得る方法としては、例えば、成型機のロール上部の押込スクリュの回転数低下、ロール回転数増加、ロール支持圧(ロール間圧力)の低下、ロールポケット容積増加、ロールギャップ増加などの方法が挙げられ、これらを複合させてもよい。圧壊強度は10~800Nであることが好ましい。また、第1成型工程40に用いる石炭粒子4の水分含有量が、5~20wt%であることが好ましく、8~18wt%であることがより好ましく、10~17wt%であることがさらに好ましい。
<First molding process>
In the
第1成型工程40においては、水平供給方式の成型機(例えばコンパクタ)を用いてもよいし、垂直供給方式の成型機(例えばブリケットマシン)を用いてもよい。
In the
<第2破砕工程>
第2破砕工程10aでは、破砕機により第1成型体5を破砕し、第1成型体破砕物6を得て第2成型工程40aに移行する。破砕機は第1破砕工程10で用いたものと同様である。なお第1成型体破砕物6の平均径は、好ましくは0.1~1.0mm、より好ましくは0.15~0.9mm、さらに好ましくは0.2~0.8mmである。また、第1成型体破砕物6の最大粒子径は、後述の第2成型体7の粒子径の縦横2辺の短いほうの長さ以下であることが好ましい。第1成型体破砕物6が前記平均径の範囲および最大粒子径の範囲になるように第2破砕工程10aを調整することで、前記の第2成型工程40aの成型時に、ブリケットマシンにおけるロールポケットへの充填率を向上させることができる。この結果として得られる、第2成型体7は実施形態B1における成型体5と比べ優れた品質(圧壊強度および見掛密度)を示す。なお、実施形態B2において、第1成型工程40と第2成型工程40aで使用するロールポケットサイズのポケットサイズは同一であっても異なっていてもよい。第1成型体破砕物6の平均粒子径は、上述の石炭2と同様の方法で測定できる。
<Second crushing step>
In the 2nd crushing process 10a, the 1st molded
<第2成型工程>
第2成型工程40aでは、成型機により第1成型体破砕物6を成型して第2成型体7を得る。第2成型工程40aは、上述の実施態様1で記載した成型工程40と同様に行うことができる。
<Second molding process>
In the second molding step 40a, the first molded body crushed
第2成型工程40aにおいては、垂直供給方式の成型機(例えばブリケットマシン)を用いる。 In the second molding step 40a, a vertical supply type molding machine (for example, a briquette machine) is used.
第2成型体7の粒子径は5~40mmであるのが好ましい。また第2成型体7の見掛密度は1.2~1.4g/cm3である。また第2成型体7の重量は0.2~20gであるのが好ましい。第2成型体7の水分含有量は好ましくは5~20wt%、より好ましくは8~18wt%、さらに好ましくは10~17wt%である。
The particle diameter of the second molded
実施形態B2では、一度成型した第1成型体5を第2破砕工程10aで再度破砕し、改めて第2成型工程40aにおいて成型する。第1成型体5は第1成型工程40によって既にある程度密度が高められた状態であり、第1成型体破砕物6も同程度の密度を有する。したがって、第1成型体破砕物6を再度成型することで、第1成型体5よりもさらに密度を向上させた第2成型体7を得ることができる。
In Embodiment B2, the first molded
また、粉砕された石炭粒子4の平均粒子径は10~60μmであり、そのままでは成型機内での流動性が悪く、成型しづらい場合もある。一方、一度成型した第1成型体5の破砕物6であれば、第1成型工程40によりある程度密度が高められているため成型機内での流動性が向上しており、第2成型工程40aにおける成型がスムーズに行われる。これにより、第1成型体5よりもさらに密度の高い第2成型体7が得られることとなり、貯蔵・運搬時の粉化がさらに低減され、第2成型体7及び製品200のハンドリング性を向上させることができる。
Further, the average particle diameter of the pulverized
<養生工程>
第2成型工程40aで得られた第2成型体7(養生前の改質炭)を上述の養生工程85にて養生を行い、実施形態B2における製品200(養生後の改質炭)を得る。なお第2成型工程40aと養生工程85との間に研磨工程や篩工程を設けてもよい。研磨や篩にかけることにより、第2成型体7のうち相対的に低強度の部分を削り落とし、相対的に高強度な部分を残すことで、強度を向上させるものである。なお篩工程では、例えば篩目はロールポケットの縦寸法と横寸法の平均寸法の半分程度の目開きの篩を用いてもよい。
<Curing process>
The second molded body 7 (modified coal before curing) obtained in the second molding step 40a is cured in the curing step 85 described above to obtain the product 200 (modified coal after curing) in Embodiment B2. . A polishing step or a sieving step may be provided between the second molding step 40a and the curing step 85. By polishing or sieving, the relatively low strength portion of the second molded
パートBの発明では、上記のように得られた改質炭にさらに養生工程を施すことにより、浸漬水分が低下して強度が増加し、ハンドリング性がより向上した石炭成型燃料を提供することができる。 In the invention of Part B, by further subjecting the modified coal obtained as described above to a curing step, it is possible to provide a coal-molded fuel in which immersion moisture is reduced, strength is increased, and handling properties are further improved. it can.
<水分調整工程>
なお、実施形態B1および実施形態B2においてそれぞれ得られる、成型体5および第2成型体7の水分含有量を調整する水分調整工程を設けてもよい。水分調整工程は、成型工程40(または第2成型工程40a)と養生工程85の間であってもよいし、養生工程85の後であってもよい。水分調整工程により、製品の発塵および自然発熱を防止することができる。
<Moisture adjustment process>
In addition, you may provide the water | moisture-content adjustment process which adjusts the moisture content of the molded
水分調整工程においては、例えば実施形態B1の成型工程40(または実施形態B2の第2成型工程40a)の後に、ベルトコンベアを配し、かつベルトコンベア上部に給水ポンプおよびスプレーノズルで構成される散水設備を配し、ベルトコンベアによって搬送される成型体5(または第2成型体7)に対し、成型体5(または第2成型体7)の水分が好適範囲になるように散水する方法がある。また、成型体5(または第2成型体7)を山立て(山状に堆積させてパイルを形成)後、給水ポンプおよびスプリンクラによって構成される散水設備によって山立てした成型体の水分を好適範囲になるように調整する方法であってもよい。加えて、成型体5(または第2成型体7)を水中浸漬することで水分を調整してもよい。
In the moisture adjustment step, for example, after the
パートBの記載にかかわる主要な要素の符合の説明は次のとおりである。
1 石炭
2 破砕済みの石炭
3 乾燥済みの石炭
4 石炭粒子
5 成型体(第1成型体)
6 第1成型体破砕物
7 第2成型体
10 破砕工程(第1破砕工程)
20 乾燥工程
30 粉砕工程
40 成型工程(第1成型工程)
10a 第2破砕工程
40a 第2成型工程
85 養生工程
100 製品
200 製品
The explanation of the sign of the main elements related to the description of Part B is as follows.
1
6 1st molded object crushed
20
10a Second crushing process 40a Second molding process 85
<<パートC>>
パートCで開示される発明は、改質炭の養生方法に関する。
<< Part C >>
The invention disclosed in Part C relates to a method for curing reformed coal.
従来、石炭を粉砕・成型して固体燃料を得ることが行われており、例えば特許文献2(WO2015/098935)には、ボールミル等で石炭を粉砕して得た石炭粒子4を成型機で成型して固形燃料(石炭成型燃料)を製造する方法が開示されている。
Conventionally, solid fuel is obtained by pulverizing and molding coal. For example, in Patent Document 2 (WO2015 / 098935),
ところで、石炭成型燃料は、屋外にて輸送・貯蔵されることが想定され、降雨や散水等に晒されるため、発熱量は石炭成型燃料の吸水性等に左右される。よって、石炭成型燃料の価値を高めるためには吸水性の定量的な指標である水中浸漬水分が低減されていることが望ましい。特許文献2(WO2015/098935)では、一連の工程で石炭成型燃料を製造したのちに水中浸漬水分の低減を目的とした養生工程を実施することについては何ら言及されていない。 By the way, it is assumed that coal-molded fuel is transported and stored outdoors, and is exposed to rainfall, water spray, etc., so the calorific value depends on the water absorption of the coal-molded fuel. Therefore, in order to increase the value of the coal-molded fuel, it is desirable that the moisture in the water, which is a quantitative index of water absorption, is reduced. In Patent Document 2 (WO2015 / 098935), there is no mention of performing a curing process for the purpose of reducing water immersed in water after producing coal-molded fuel in a series of processes.
パートCの発明は、水中浸漬水分の低減に寄与する改質炭の養生方法を提供することを目的とする。 The invention of Part C aims to provide a method for curing modified coal that contributes to the reduction of water immersed in water.
パートCの主要な開示事項は、次のとおりである。 The main disclosure items of Part C are as follows.
(1) 改質炭を所定の養生条件で保持する改質炭の養生方法であって、
前記所定の養生条件は、温度60~120℃、15~60分であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
(1) A method of curing reformed coal that holds the reformed coal under predetermined curing conditions,
The method for curing modified coal, wherein the predetermined curing conditions are a temperature of 60 to 120 ° C. and a time of 15 to 60 minutes.
この方法によれば、水中浸漬水分が低下した石炭成型燃料を提供することができる。 According to this method, it is possible to provide a coal-molded fuel with reduced water immersion water.
(2) 上記(1)に記載の改質炭の養生方法において、
養生前の水中浸漬水分をWA、養生後の水中浸漬水分をWBとすると、WB/WA=0.60~0.95であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
(2) In the method for curing modified coal as described in (1) above,
A method for curing modified coal, characterized in that W B / W A = 0.60 to 0.95, where W A is water immersed in water before curing, and W B is water immersed in water after curing.
この方法によれば、水中浸漬水分が低下した石炭成型燃料を提供することができる。 According to this method, it is possible to provide a coal-molded fuel with reduced water immersion water.
(3) 上記(1)または上記(2)に記載の改質炭の養生方法において、
養生前の水中浸漬膨張率をEA、養生後の水中浸漬膨張率をEBとすると、EB/EA=0.60~0.99であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
(3) In the method for curing modified coal according to (1) or (2) above,
Water immersion expansion of pre-cured E A, when the E B the water immersion expansion coefficient after curing, curing method of modified coal, which is a E B / E A = 0.60 ~ 0.99 .
この方法によれば、養生効果による水中浸漬膨張率の低下が十分であるため好ましい。 This method is preferable because the submerged expansion rate underwater due to the curing effect is sufficient.
(4) 上記(1)ないし上記(3)のいずれか1項に記載の改質炭の養生方法において、
前記改質炭は、石炭粒子を圧縮成型して得られた成型炭であって、養生前の圧縮方向厚みをTA、養生後の圧縮方向厚みをTBとすると、TB/TA=1.000~1.025であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
(4) In the modified coal curing method according to any one of (1) to (3) above,
The reformed coal is formed coal obtained by compression molding of coal particles, and TA / TA = 1.000 or more when TA is the thickness in the compression direction before curing and TB is the thickness in the compression direction after curing. A method for curing modified coal, which is 1.025.
この方法によれば、養生効果による水中浸漬膨張率の低下が十分であるため好ましい。 This method is preferable because the submerged expansion rate underwater due to the curing effect is sufficient.
(5) 上記(1)ないし上記(4)のいずれか1項に記載の改質炭の養生方法において、
前記改質炭は、石炭粒子を成型して得られ、
前記石炭粒子は、平均粒子径10~60μm、水分5~20%であって、
養生前の前記改質炭の見掛け密度は1.20~1.40g/cm3であること
を特徴とする改質炭の養生方法。
(5) In the method for curing modified coal according to any one of (1) to (4) above,
The modified coal is obtained by molding coal particles,
The coal particles have an average particle size of 10 to 60 μm and a water content of 5 to 20%,
A method for curing modified coal, wherein the apparent density of the modified coal before curing is 1.20 to 1.40 g / cm 3 .
上記(1)ないし上記(4)の発明は、上記の特性を有する改質炭に適用することができる。 The inventions of the above (1) to (4) can be applied to modified coal having the above characteristics.
(語句の説明)
本明細書において、「a~b」と表記した場合、その範囲はa以上b以下であることを意図する。
(Explanation of words)
In this specification, the expression “a to b” intends that the range is a to b.
以下、パートCの発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図3-1は、パートCの発明の一形態に係る改質炭の製造方法を示す図である。図3-1に示すように、この例の改質炭の製造方法は、第1破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30、第1成型工程40、第2破砕工程10a、第2成型工程40a、篩工程70、および加熱養生工程85を有している。
Hereinafter, embodiments of the invention of Part C will be described with reference to the drawings. FIG. 3-1 is a diagram showing a method for producing reformed coal according to an aspect of the invention of Part C. As shown in FIG. 3A, the modified coal manufacturing method of this example includes a first crushing
以下、それぞれの工程について、順に説明する。なお、図3-1では、各工程はブロックとして示され、各ブロックに向けて引かれた矢印の付近に「1」、「2」のように符号を付している。これらの符号は、それぞれの時点における所定状態の石炭を示している。以下、石炭をこれらの符号を用いて説明するが、特に必要の無い場合には符号を用いずに説明するものとする。 Hereinafter, each process will be described in order. In FIG. 3A, each process is shown as a block, and symbols such as “1” and “2” are attached in the vicinity of the arrows drawn toward each block. These symbols indicate coal in a predetermined state at each time point. Hereinafter, coal will be described using these symbols, but when not particularly necessary, the description will be made without using symbols.
(第1破砕工程:10)
破砕工程10は、供給された原料としての石炭1を破砕する工程である。破砕には、ジョークラッシャまたはハンマークラッシャを利用可能である。この工程における破砕の程度は、石炭の最大粒子径が好ましくは70mm以下、より好ましくは50mm以下、より好ましくは20mm以下、さらに好ましくは平均粒子径が1mm~20mm程度となるようなものであってもよい。
(First crushing step: 10)
The crushing
原料である石炭は、褐炭および/または亜瀝青炭である。具体的には、全水分25wt%以上の褐炭または亜瀝青炭であってもよいし、全水分30wt%以上の褐炭であってもよい。 Coal as raw material is lignite and / or subbituminous coal. Specifically, lignite or subbituminous coal with a total moisture of 25 wt% or more may be used, or lignite with a total moisture of 30 wt% or more.
石炭の全水分は、JIS M 8820-2000 (石炭類及びコークス類-ロットの全水分測定方法)に記載の石炭類の全水分測定方法にて計測可能である。石炭の平均粒子径は、JISM8801-2004「5.粒度試験方法」に基づき測定し、各篩目開きの通過篩質量百分率を求め、通過篩質量百分率が50%となる粒子径を求めることで決定可能である。 The total moisture of coal can be measured by the total moisture measurement method of coal described in JIS M 8820-2000 (Coal and coke-lot total moisture measurement method). The average particle size of coal is determined by measuring according to JIS M8801-2004 “5. Particle size test method”, determining the passing sieve mass percentage of each sieve opening, and determining the particle size at which the passing sieve mass percentage is 50%. Is possible.
なお、石炭1に関し、原料として用いられるものは石炭のみであり、バインダーや添加物等は使用されないことが一形態において好ましい。
In addition, regarding
(乾燥工程:20)
乾燥工程20は、上記工程を経た石炭2を乾燥させる工程である。乾燥は、間接乾燥機を用いて実施されるものであってもよい。間接乾燥機としては例えばスチームチューブドライヤを利用可能である。送風乾燥機を用いてもよい。
(Drying process: 20)
The drying
(粉砕工程:30)
粉砕工程30は、上記工程を経た石炭3を粉砕機で粉砕する工程である。粉砕機としては、乾式粉砕または乾燥粉砕方式のいずれもあってもよい。ボールミルやローラミルを利用するものであってもよい。粉砕の程度は、平均粒子径を好ましくは10~60μm、より好ましくは10~50μm、さらに好ましくは10~30μmとするようなものであってもよい。平均粒子径が10μm未満となるような粉砕を実施してもよいが、この場合、粉砕に大きな粉砕動力が必要であり工業プロセスでの製造が困難となる傾向がある。よって、ボールミル等を用いた平均粒子径10μm以上の粉砕がプロセスの容易性や効率性等の観点から好ましい。
(Crushing process: 30)
The
なお、粉砕された石炭の平均粒子径については、JIS M 8801-2004「5.粒度試験方法」に基づき測定し、各篩目開きの通過篩質量百分率を求め、通過篩質量百分率が50%となる粒子径を平均粒子径とする。粉砕工程30により粉砕された石炭粒子4の平均粒子径はレーザー回折・散乱法によって得られる粒度分布のメディアン径である。本明細書において、「石炭粒子4」と記載したときは、粉砕工程30により粉砕された石炭4の粒子を意味するものとする。
The average particle size of the pulverized coal was measured based on JIS M 8801-2004 “5. Particle size test method”, the passing sieve mass percentage of each sieve opening was obtained, and the passing sieve mass percentage was 50%. This particle size is defined as the average particle size. The average particle diameter of the
石炭粒子4は、次いで金型で成型されることとなる(詳細後述)。石炭粒子4の平均粒子径が上述したような範囲となっていることは、金型のロールポケットへの充填率を高めることができる点で有利である。これにより、成型される成型体の密度が向上し、強度の増加を図りやすいものとなる。
The
ボールミルやローラミルの利点について付言すれば、これらは、粉砕と同時に乾燥も実施できるという点で有利である。もっとも、本実施形態では、これらによる乾燥能力を補うために、粉砕工程30の前に、別途、乾燥工程20を設けている。
If it adds about the advantage of a ball mill or a roller mill, these are advantageous at the point which can also dry simultaneously with a grinding | pulverization. However, in the present embodiment, in order to supplement the drying ability due to these, a drying
(第1成型工程:40)
本実施形態の製造方法は2つの成型工程を含んでいる。1つ目である第1成型工程40は、上記工程を経た石炭4を成型機で成型する工程である。
(First molding step: 40)
The manufacturing method of this embodiment includes two molding steps. The
成型機は、原料を加圧成型する成型手段および成型手段へ原料を供給する供給手段を備えるものであり、具体的には、図3-2のようなブリケットマシンを利用してもよい。このブリケットマシンは垂直供給方式のものであり、原料供給部40Bと、その下方の成型部40Aとを備えている。
The molding machine is provided with a molding means for pressure-molding the raw material and a supply means for supplying the raw material to the molding means. Specifically, a briquette machine as shown in FIG. 3-2 may be used. This briquette machine is of a vertical supply system, and includes a raw
原料供給部40Bは、一例で、ホッパ42とその内部に配置されたスクリュフィーダ等(不図示)を有している。ホッパ42に石炭粒子4が供給され、スクリュフィーダを回転駆動させることで、ホッパ42内の石炭粒子4が下方へと送られて、ホッパ42の下端部から排出されその下方の成型部40Aに供給されるようになっている。
The raw
成型部40Aは、一例で、一対のロール41と、その駆動手段等を有している。限定されるものではないが、各ロール41は、水平方向に延びた回転軸を中心として回転するように構成されていてもよい。回転軸は、水平方向に間隔をあけ、互いに略平行に配置されている。ロール41は、円筒を横向きにしたような形状である。直径が250mm、軸方向長さが50mm程度のものを用いてもよい。二本のロール41は、石炭粒子4が圧縮されながら通過する程度の隙間をあけて互いに平行に配置されている。ロール41どうしの間にホッパ42からの石炭粒子4を供給し、回転させることで、石炭粒子4が成型されて成型体5が得られる。
The
成型体5の形状は、ロール41の表面に形成する凹部等(詳細下記)の形状に依存するものであるが、一例で板状であってもよい。
The shape of the molded
ロール41間の隙間は、広すぎるとロール間からの石炭粒子4の漏れや圧力分散が発生しやすくなる。これらは、成型体の密度低下および強度低下、および収率低下につながりうる。よって、本実施形態では、ロール間の隙間は3mm以下であることが一例として好ましい。これによれば、十分な強度が確保された板状の成型体を得ることができる。
If the gap between the
一対のロール41のうち少なくとも一方の表面には、凹凸が形成されていることも好ましい。これにより、ロール間に供給された石炭粒子4がロールの表面から滑り落ちるのが防止される。その結果、石炭粒子4をロール間に良好に保持することが可能となる。凹凸が形成されている場合、凹部内にも石炭粒子4が充填されるため、単位時間当たりの処理量を多くすることができる。
It is also preferable that irregularities are formed on at least one surface of the pair of
なお、成型体の形状は、当然ながら、ロール表面の凹部形状が転写される。ロールの表面の凹部形状は特に限定されず、例えば、ロールポケット(凹部)、溝およびこれらの組み合わせであってよい。凹部だけでなく凹凸状としてもよい。 Note that, as a matter of course, the concave shape of the roll surface is transferred as the shape of the molded body. The shape of the concave portion on the surface of the roll is not particularly limited, and may be, for example, a roll pocket (concave portion), a groove, or a combination thereof. It is good also as uneven | corrugated shape not only a recessed part.
成型体5の具体的な形状の一例としては、図3-3(b)のような略楕円体であってもよい。成型のために、ロール41の表面に、上記成型体5を半割したような形状の凹部が設けられていてもよい(図3-3(a)参照)。凹部はロール表面に複数並んで形成されていてもよい。
An example of a specific shape of the molded
2つのロール間の隙間は1.0mm程度であってもよい。ロール線圧は、0.5~5t/cmに維持してもよい。後述する成型体5の物性が好適範囲となるようにロールおよびスクリュフィーダの回転数が調整されるものであってもよい。
The gap between the two rolls may be about 1.0 mm. The roll linear pressure may be maintained at 0.5 to 5 t / cm. The number of rotations of the roll and screw feeder may be adjusted so that the physical properties of the molded
(成型体5の物性の一例)
成型体5は見掛密度が1.00g/cm3~1.25g/cm3であることが好ましく、圧壊強度は10~800Nであることが好ましい。また、成型体5の全水分は5~20wt%であることが好ましく、8~18wt%であることがより好ましく、10~17wt%であることがさらに好ましい。この全水分は石炭粒子4の全水分に由来するものである。見掛密度はJIS Z 8807の「8.液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づき測定できる。
(Example of physical properties of molded body 5)
The molded
石炭粒子4由来の全水分は成型工程において結合材の役割を果たす。よって、成型体の全水分を上記の範囲に調整することにより、別途結合材やバインダー等を添加することなく効率的な成型が可能となる。
The total moisture derived from the
(石炭粒子4の物性の一例)
石炭粒子4(石炭4)の全水分は、5~20wt%であることが好ましく、8~18wt%であることがより好ましく、10~17wt%であることがさらに好ましい。上記実施形態では、一例で石炭粒子4の粒子径が10~60μmと微細である。よって、成型時にブリケットマシンにおけるロールポケットへの充填率が増加する。
(Example of physical properties of coal particles 4)
The total water content of the coal particles 4 (coal 4) is preferably 5 to 20 wt%, more preferably 8 to 18 wt%, and even more preferably 10 to 17 wt%. In the above embodiment, for example, the particle diameter of the
石炭1に含まれる水分を結合材として活用し、好適な全水分の範囲である5~20wt%にするとともに、成型体5の密度を規定することにより、成型体7の圧壊強度が極大となる領域に調整することが可能となる。圧壊強度は、例えばJIS Z 8841-1993の「3.1 圧壊強度試験方法」に基づき測定できる。
The moisture contained in the
(第2破砕工程:10a)
第2破砕工程10aは、上記工程で得た成型体5を再び粉砕する工程である。破砕機としては、第1破砕工程10で用いたものと同様のものを利用してもよい。
(Second crushing step: 10a)
The 2nd crushing process 10a is a process of grind | pulverizing again the molded
ここでの粉砕の程度は、一例で、平均粒子径が好ましくは0.1~1.0mm、より好ましくは0.15~0.9mm、さらに好ましくは0.2~0.8mmとなる程度であってもよい。 The degree of pulverization here is an example, and the average particle diameter is preferably 0.1 to 1.0 mm, more preferably 0.15 to 0.9 mm, and still more preferably 0.2 to 0.8 mm. There may be.
(第2成型工程:40a)
第2の成型工程40aでは、一例で、第1成型工程40と同様の成型機を用いて成型を実施するものであってもよい。この第2成型工程40aにより得られる成型体7の物性の一例を以下に示す。
(Second molding step: 40a)
In the second molding step 40a, for example, molding may be performed using a molding machine similar to the
(成型体7の物性の一例)
成型体7の見掛密度は、一例で、1.20~1.4g/cm3が好ましく、1.25~1.4g/cm3がさらに好ましい。見掛密度は、上記成型体5と同様にJIS Z 8807の「8.液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づき測定できる。
(Example of physical properties of molded body 7)
For example, the apparent density of the molded
成型体7の1つ当りの重量は、0.2~20gが好ましい。成型体7の全水分は、好ましくは5~20wt%、より好ましくは8~18wt%、さらに好ましくは10~17wt%である。
The weight per molded
(篩工程:70)
篩工程70は、上記工程を経た石炭の成型体7を篩にかける工程である。篩作業は、例えば、目開き2.0~5.0mm程度の篩を用いるものであってもよい。
(Sieving step: 70)
The sieving
(加熱養生工程:85)
加熱養生工程85は、上記工程で篩の上に残った石炭8(成型体)を所定条件下で養生する工程である。
(Heating and curing process: 85)
The heat curing step 85 is a step of curing the coal 8 (molded body) remaining on the sieve in the above step under a predetermined condition.
養生条件としては、石炭を、例えば60~120℃、好ましくは80~120℃の温度範囲で加熱する。加熱時間は、例えば15~60分、好ましくは15~55分であることが好ましい。石炭は、密封状態で処理されてもよいし、開放状態で処理されてもよい。 As curing conditions, coal is heated in a temperature range of, for example, 60 to 120 ° C, preferably 80 to 120 ° C. The heating time is, for example, 15 to 60 minutes, preferably 15 to 55 minutes. Coal may be processed in a sealed state or may be processed in an open state.
パートCの記載にかかわる主要な要素の符合の説明は次のとおりである。 The explanation of the sign of the main elements related to the description in Part C is as follows.
40A 成型部
40B 原料供給部
41 ロール
42 ホッパ
<<パートD>>
パートDで開示される発明は、石炭を粉砕後成型する石炭成型燃料の製造方法に関する。
<< Part D >>
The invention disclosed in Part D relates to a method for producing a coal-molded fuel in which coal is pulverized and then molded.
特許文献1(特開2011-111529号公報)には、低品位炭を油と混合してスラリーとし、このスラリーを加熱することにより石炭を脱水し、含水量を低下させた後に粉砕・成型して固体燃料を得る技術が開示されている。特許文献2(WO2015/098935号公報)には、バインダー等を用いずに石炭のみを原料として石炭粒子を成型して得られる石炭成型燃料とその製造方法が開示されている。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-111529), low-grade coal is mixed with oil to form a slurry, and the slurry is heated to dehydrate the coal, and after reducing the water content, pulverized and molded. Thus, a technique for obtaining a solid fuel is disclosed. Patent Document 2 (WO2015 / 098935) discloses a coal-molded fuel obtained by molding coal particles using only coal as a raw material without using a binder or the like, and a method for producing the same.
しかしながら上記特許文献1にあっては、油と混合してスラリーを作成する必要があり、コストアップを招いていた。また成型後の固体燃料をハンドリングする際に一定以上の強度が求められるが、特許文献1では強度について記載されていない。特許文献2の石炭成型燃料については、コスト削減および製造効率の向上の観点からさらなる改善が求められていた。
However, in
パートDの発明は上記問題を解決するためになされたものであり、低コストで所望の強度を有する石炭成型燃料を提供することを目的とする。 The invention of Part D is made in order to solve the above problems, and aims to provide a coal-molded fuel having a desired strength at a low cost.
パートDの主要な開示事項は、次のとおりである。 The main disclosure items in Part D are as follows.
(1) 石炭を破砕する第1破砕工程と、
前記第1破砕工程で破砕された石炭を乾燥する乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥された石炭を粉砕し、平均粒子径10~60μmの石炭粒子を得る粉砕工程と、
水分含有量が5~20wt%の前記石炭粒子を成型し、第1成型体を得る第1成型工程と、
前記第1成型体を破砕して第2破砕物を生成する第2破砕工程と、
前記第2破砕物を再度成型して、見掛密度1.2~1.4g/cm3の第2成型体を生成する第2成型工程と、
を有する石炭成型燃料の製造方法であって、
前記第1成型工程では、水平供給型の成型機が用いられること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。
(1) a first crushing step of crushing coal;
A drying step of drying the coal crushed in the first crushing step;
Crushing the coal dried in the drying step to obtain coal particles having an average particle size of 10 to 60 μm;
A first molding step of molding the coal particles having a water content of 5 to 20 wt% to obtain a first molded body;
A second crushing step of crushing the first molded body to generate a second crushed material;
A second molding step of molding the second crushed material again to produce a second molded body having an apparent density of 1.2 to 1.4 g / cm 3 ;
A method for producing a coal-molded fuel having
In the first molding step, a horizontal supply type molding machine is used.
この方法は、成型効率がよく、低コストで所望の強度を有する石炭成型燃料を提供できる。 This method can provide a coal-molded fuel having a high molding efficiency and a desired strength at a low cost.
(2) 上記(1)に記載の石炭成型燃料の製造方法であって、
前記粉砕工程で得られた前記石炭粒子の一部を、前記第1成型工程を経由せずに前記第2破砕工程へ供給し、
前記第2破砕工程では、前記第1成型体と、前記石炭粒子の一部を混合して破砕すること
を特徴とする、石炭成型燃料の製造方法。
(2) A method for producing a coal-molded fuel according to (1) above,
Supplying a part of the coal particles obtained in the crushing step to the second crushing step without going through the first molding step;
In the second crushing step, the first molded body and a part of the coal particles are mixed and crushed.
この方法によれば、製造工程におけるエネルギーおよびコストをさらに低減することができる。 According to this method, energy and cost in the manufacturing process can be further reduced.
パートDの発明によると、低コストで所望の強度を有する石炭成型燃料を提供できる。以下、パートDの発明を説明する。 According to the invention of Part D, a coal-molded fuel having a desired strength can be provided at a low cost. The invention of Part D will be described below.
[実施形態D1]
図4-1に、パートDの発明の実施形態D1として、石炭成型燃料の製造工程の一例を示す。実施形態D1における製造工程は、第1破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30、第1成型工程40、第2破砕工程10a、および第2成型工程40aを有し、第1成型工程40において水平供給型の成型機(一例としてコンパクタ400)を用いる。図4-1に示すように、第2成型工程40aの後にさらに篩工程70を有してもよい。なお、以下の説明では、コンパクタ400を用いる場合を記載するが、第1成型工程で用いられる水平供給型の成型機はこれに限定されない。
[Embodiment D1]
FIG. 4-1 shows an example of a process for producing coal-molded fuel as Embodiment D1 of the invention of Part D. The manufacturing process in the embodiment D1 includes a first crushing
実施形態D1の石炭成型燃料の製造方法は、以下のとおりである。原料となる石炭1を第1破砕工程10により破砕して第1破砕物2を得た後、乾燥工程20により乾燥させ、乾燥させた石炭3を粉砕工程30により粉砕して石炭粒子4を得る。続いて、この石炭粒子4を第1成型工程40においてコンパクタ400により成型することにより第1成型体5を得る。さらに、第1成型体5を第2破砕工程10aにより破砕して第2破砕物6を得、これを第2成型工程40aにより成型して第2成型体7を得る。さらに篩工程70を経て、粒径の小さい微粉炭を除いた成型体100を得てもよい。第2成型体7または成型体100を石炭成型燃料とすることができる。
The method for producing the coal-molded fuel of Embodiment D1 is as follows. After crushing the
原料となる石炭1は、好ましくは褐炭および/または亜瀝青炭であり、より好ましくは水分25wt%以上の褐炭または亜瀝青炭であり、さらに好ましくは水分30wt%以上の褐炭である。原料として用いられるものは石炭1のみであり、バインダーや添加物等は使用されない。バインダー等の添加物の使用はコストアップ要因となるが、パートDの発明の石炭成型燃料はバインダーを添加せず石炭のみを用いるため、低コストで所望の強度を得ることができる。破砕工程10ではこの石炭1をジョークラッシャまたはハンマークラッシャで破砕して第1破砕物2を得、乾燥工程20に移行する。第1破砕工程10では、後の粉砕工程30で用いるボールミル等に投入できる大きさまでに石炭1が破砕されればよく、特に限定はされないが、破砕済みの石炭2の最大粒子径が、好ましくは70mm以下、より好ましくは50mm以下、さらに好ましくは20mm以下であり、平均粒子径が1mm~20mm程度であることが好ましい。なお、石炭の水分量は、JIS M 8820-2000(石炭類及びコークス類-ロットの全水分測定方法)に記載の石炭類の全水分測定方法にて計測できる。また、破砕された石炭(第1破砕物2)の平均粒子径は、JIS M 8801-2004「5.粒度試験方法」に基づき測定し、各篩目開きの通過篩質量百分率を求め、通過篩質量百分率が50%となる粒子径とする。
乾燥工程20では第1破砕物2を好ましくは間接乾燥機により乾燥させ、乾燥済みの石炭3を得て粉砕工程30に移行する。間接乾燥機としては例えばスチームチューブドライヤを用いてもよい。固体燃料の製造では大量処理が要求されるため、伝熱面積が大きく大量に乾燥処理可能なスチームチューブドライヤを用いることが好適である。
In the drying
粉砕工程30では粉砕機により乾燥済みの石炭3の粉砕が行われ、石炭粒子4を得て第1成型工程40に移行する。粉砕機は乾式粉砕または乾燥粉砕方式であり、例えば微粉砕が可能で大量処理に適したボールミル、ローラミルが用いられる。乾燥機同様に固体燃料の製造では大量処理が要求されるため、大量処理に適した粉砕機が好適である。この粉砕工程30において、石炭粒子4の平均粒子径を好ましくは10~60μm、より好ましくは10~50μm、さらに好ましくは10~30μmとする。本明細書において、粉砕工程30により粉砕された石炭粒子4の平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって得られる粒度分布のメディアン径とする。平均径10μm未満に粉砕するには大きな粉砕動力が必要であり、工業プロセスでの製造が困難であることからボールミル粉砕後の平均径は10μm以上が好ましい。なお、本明細書において、「石炭粒子」と記載したときは、粉砕工程30により粉砕された石炭粒子4(後述する実施形態D2においては、石炭粒子4-1および4-2)を意味するものとする。
In the
この粉砕工程30において石炭粒子4の平均粒子径を上記の範囲とすることにより、成型工程40において微細な石炭粒子4を成型する際に成型の金型(ロールポケット)への充填率が増大し、後述の第2成型体7または成型体100の密度を向上させて所望の強度を得ることができる。
By setting the average particle diameter of the
なお、ボールミル、ローラミルは粉砕と同時に乾燥をも行えるため、粉砕工程30においてもボールミル、ローラミルによる乾燥を行ってもよいが、ボールミル、ローラミルでの乾燥能力では不十分であるため、粉砕工程30の前に乾燥工程20を設けて必要な乾燥能力を確保するのが好ましい。
In addition, since the ball mill and the roller mill can be dried simultaneously with the pulverization, the ball mill and the roller mill may be dried in the
第1成型工程40では成型機としてコンパクタ400を用いて石炭粒子4を成型し、第1成型体5を得る。コンパクタ400は、原料を成型する成型手段と、成型手段に原料を供給する供給手段とを有する。コンパクタ400としては、原料を水平方向に供給する水平供給方式が好ましく、水平供給方式のローラコンパクタがより好ましい。図4-3に、第1成型工程40において好適に用いることのできるローラコンパクタの模式図の一例を示す。図4-3に示すコンパクタ400は、水平供給方式であり、成型手段である一対のロール41と、一対のロール41の間に原料である石炭粒子4を供給する供給手段42と、を有する。2つのロールは上下に配置され、供給手段42は、原料の供給口(ホッパ等)43と石炭粒子4を水平方向に送るスクリュフィーダ等を有している。一対のロール41は、それぞれ適宜の駆動手段で駆動される回転軸を有している。回転軸は、水平方向に延び、かつ、水平方向に間隔をあけて互いに平行に配置されている。また、一対のロール41は隙間をあけて配置されている。水平方向からロール41のロール間の隙間に供給された石炭粒子4をロール41の回転駆動によって加圧しながら水平方向へ送ることで石炭粒子4の加圧により形成された板状の第1成型体5が得られる。第1成型工程40において水平供給方式のコンパクタ400を用いることで、微細な石炭粒子4がこぼれにくく、ロールの隙間に石炭粒子4を効率的に供給することができ、成型効率が向上する。
In the
垂直給排方式の成型機では、上方から供給される粉体をロールで加圧した後下方に排出するため、ロールに噛み込まれた空気が上方に逃げて粉体の供給が不連続となり、成型効率が低下するおそれがある。これに対し水平給排方式の成型機ではロールに噛み込まれた空気はロール上方に逃げるのみであり粉体側に逆流することがない。したがって第1成型工程40では水平給排方式のするコンパクタを用いることで、垂直供給方式の成型機に比べて成型効率を高めることができる。
In the vertical feeding and discharging type molding machine, the powder supplied from above is pressurized with a roll and then discharged downward, so that the air caught in the roll escapes upward and the supply of powder becomes discontinuous, There is a possibility that the molding efficiency is lowered. On the other hand, in the horizontal supply / discharge molding machine, the air caught in the roll only escapes above the roll and does not flow backward to the powder side. Therefore, in the
一対のロール41間の隙間(クリアランス)は、広すぎると、ロール41間からの石炭粒子4の漏れや圧力分散が発生しやすくなり、得られる第1成型体5の密度および強度の低下、並びに収率低下につながる。よって、ロール41間の隙間は3mm以下であることが好ましい。ロール41間の隙間を3mm以下とすることで、十分な強度が確保された板状の成型体を得ることができる。コンパクタ400のロール41間の線圧は、特に限定されないが、0.5~3t/cmであるのが好ましい。
If the gap (clearance) between the pair of
また、一対のロール41のうち少なくとも一方のロール41の表面には、凹凸が形成されていることが好ましい。これにより、ロール41間に供給された石炭粒子4がロール41の表面から滑り落ちるのが抑制され、石炭粒子4をロール41間に良好に保持することができる。また、凹凸を形成することにより、凹部内にも石炭粒子4が充填されるため、単位時間当たりの処理量を多くすることができる。なお、ロール41の表面に凹凸を有する場合、得られる第1成型体5の表面形状は、ロール41の表面の凹凸が転写される。
Further, it is preferable that unevenness is formed on the surface of at least one of the pair of
ロール41の表面に形成される凹凸の形態は特に限定されず、例えば、ロールポケット(凹部)、溝およびこれらの組み合わせであってよい。
The shape of the unevenness formed on the surface of the
第1成型体5のサイズは縦横高さの最大長が5~40mmであるのが好ましい。また第1成型体5の見掛密度は1.00g/cm3~1.25g/cm3であることが好ましい。見掛密度はJIS Z 8807の「8.液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づき測定できる。また第1成型体5の水分は5~20wt%、好ましくは8~18wt%、さらに好ましくは10~17wt%である。この水分は石炭粒子4の水分に由来するものである。
The size of the first molded
石炭粒子4由来の水分は第1成型工程40において結合材の役割を果たすため、第1成型体5の水分を上記の範囲に調整することにより、別途結合材やバインダー等を添加することなく効率的な成型が可能となる。なお、第1成型工程40に用いる石炭粒子4の水分含有量が、5~20wt%であることが好ましく、8~18wt%であることがより好ましく、10~17wt%であることがさらに好ましい。また、第1成型体5の圧壊強度(JIS Z 8841-1993の「3.1 圧壊強度試験方法」に基づき測定できる)。
Since the moisture derived from the
石炭粒子4の粒子径が10~60μmと微細であるため、第1成型工程におけるコンパクタ400のロールポケットまたは溝への充填率が増加する。これにより第1成型体5の密度が向上し、第1成型体5の強度アップに寄与する。また、石炭1に含まれる水分を結合材として活用し、石炭粒子4の水分含有量を好ましくは5~20wt%にすると第1成型体5の圧壊強度が極大となる領域に調整することができる。
Since the particle diameter of the
続いて、第2破砕工程10aでは、破砕機により第1成型体5を破砕し、第2破砕物6を得て第2成型工程40aに移行する。なお、第1成型工程40により、第1成型体5とともに加圧されずにロール間から漏れた石炭粒子4も得られるが、第2破砕工程10aでは、この第1成型体と漏れた石炭粒子4との混合物を破砕してもよい。破砕機は第1破砕工程10で用いたものと同様であってもよい。第2破砕物6は、平均径が好ましくは0.1~1.0mm、より好ましくは0.15~0.9mm、さらに好ましくは0.2~0.8mmである。また、第2破砕物6の最大粒子径は、後述の第2成型体7の粒子径の縦横2辺の短いほうの長さ以下であることが好ましい。第2破砕物6が前記平均径の範囲および最大粒子径の範囲になるように第2破砕工程10aを調整することで、第2成型体7の成型時に、ブリケットマシン等の成型機におけるロールポケットへの充填率を向上させことができる。
Subsequently, in the second crushing step 10a, the first molded
第2成型工程40aでは、成型機により第2破砕物6を成型して第2成型体7を得る。成型機は、原料を加圧成型する成型手段と、成型手段へ原料を供給する供給手段とを有する。第2成型工程40aで用いる成型機としては、例えばブリケットマシンまたはコンパクタを用いることが好ましく、ブリケットマシンを用いることがより好ましい。第2成型工程40aにおいて、ブリケットマシンを用いることにより経済性に優れる。また、第2成型工程40aで用いる成型機は垂直供給方式であっても水平供給方式であってもよく、垂直供給方式であるのが好ましい。なお、第1成型工程40で用いる成型機と第2成型工程40aで使用する成型機の、種類およびロールポケット等のサイズは、同一であっても異なっていてもよい。
In the second molding step 40a, the second
図4-4に、第2成型工程40aにおいて好適に用いることのできるブリケットマシン600の模式図を示す。図4-4に示すブリケットマシン600は、垂直供給方式であり、成型手段である一対のロール61と、一対のロール61の上方に配置されて、一対のロール61の間に原料である第2破砕物6を供給する供給手段62と、を有する。供給手段62は、第2破砕物6が供給されるホッパおよびホッパ内の第2破砕物6を下方へ送るスクリュフィーダ等を有している。一対のロール61は、それぞれ適宜の駆動手段で駆動される回転軸を有している。回転軸は、水平方向に延び、かつ、水平方向に間隔をあけて互いに平行に配置されている。また、一対のロール61は隙間をあけて配置されている。ロール61の上方からこの隙間に供給された第2破砕物6を、ロール61の回転駆動によって加圧しながら下方へ送ることで、第2破砕物6の加圧により形成された板状の第2成型体7が得られる。
FIG. 4-4 shows a schematic diagram of a
ブリケットマシン600の一対のロール61は、上述の第1成型工程40におけるコンパクタ400中のロール41と同様であってよく、ロールポケットおよび/または溝により凹凸が形成されているのが好ましい。ブリケットマシン600のロール61間の線圧は、特に限定されないが、5~10t/cmであるのが好ましい。
The pair of
第2成型体7の粒子径は5~40mmであるのが好ましい。また第2成型体7の見掛密度は1.2~1.4g/cm3であるのが好ましい。第2成型体7の水分含有量は好ましくは5~20wt%、より好ましくは8~18wt%、さらに好ましくは10~17wt%である。
The particle diameter of the second molded
上記のとおり、本実施形態では、一度成型した第1成型体5を第2破砕工程10aで再度破砕し、改めて第2成型工程40aにおいて成型する。第1成型体5は第1成型工程40によって既にある程度密度が高められた状態であり、第2破砕物6も同程度の密度を有する。したがって、第1成型体破砕物6を再度成型することで、第1成型体5よりもさらに密度を向上させた第2成型体7を得ることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the first molded
また、粉砕された石炭粒子4の平均粒子径は10~60μmであり、そのままでは成型機内での流動性が悪く、成型しづらい場合もある。一方、一度成型した第1成型体5の破砕物6であれば、第1成型工程40によりある程度密度が高められているため成型機内での流動性が向上しており、第2成型工程40aにおける成型がスムーズに行われる。これにより、第1成型体5よりもさらに密度の高い第2成型体7が得られることとなり、この第2成型体7を石炭成型燃料とすることによって、貯蔵・運搬時の粉化が低減され、ハンドリング性を向上させた石炭成型燃料を得ることができる。
Further, the average particle diameter of the pulverized
なお、上述のとおり本実施形態ではバインダーを用いていない。石炭粒子4の粒子径と水分、及び第2成型体の密度を上記の範囲に規定することにより、別途バインダーを添加することなく、低コストで第2成型体の強度を所望の値とすることができるものである。また、本実施形態の製造方法においては、粉砕した後に成型することで比表面積も低下し、貯蔵時の発火を低減することができる。さらに、第2成型体を得るまでの製造プロセスでは全て公知の機械・装置を用いており、また熱水等も必要としないため、コスト低減を図ることができる。
As described above, no binder is used in this embodiment. By defining the particle diameter and moisture of the
[実施形態D2]
図4-2に、実施形態D2の石炭成型燃料の製造工程の一例を示す。実施形態D2においては、実施形態D1の製造工程に加え、粉砕工程30で得られた石炭粒子4の一部(石炭粒子4-2)を、第1成型工程40を経由せずに第2破砕工程10aへ供給するバイパス経路(以下、単に「バイパス経路」とも記載する)を有する。
[Embodiment D2]
FIG. 4-2 shows an example of the manufacturing process of the coal-molded fuel of Embodiment D2. In the embodiment D2, in addition to the manufacturing process of the embodiment D1, a part of the coal particles 4 (coal particles 4-2) obtained in the
実施形態D2の石炭成型燃料の製造方法は、まず、実施形態D1と同様に、第1破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30を行う。粉砕工程30で得られた石炭粒子のうち、一部の石炭粒子4-1は第1成型工程40にて成型されて第1成型体5となり、別の一部の石炭粒子4-2は、第1成型工程40を経ずに石炭粒子の形状のまま第2破砕工程10aに供給される。第2破砕工程10aにおいては、第1成型体5と石炭粒子4-2との混合物を破砕して第2破砕物6を得、これを第2成型工程40aにより成型して第2成型体7を得る。さらに篩工程70を経て、粒径の小さい微粉炭を除いた成型体100を得てもよい。第2成型体7または成型体100を石炭成型燃料とすることができる。
In the method for producing a coal-molded fuel according to Embodiment D2, first, the first crushing
実施形態D2の第2破砕工程10aでは、石炭粒子4-1から第1成型工程により成型された第1成型体5と、第1成型工程40を経ない石炭粒子4-2との混合物が破砕される。第1成型体5には、第1成型工程40において、コンパクタ400で加圧されずにロール間から漏れた石炭粒子4-1が含まれていてもよい。第2破砕工程10aにおける、第1成型体5(ロール間から漏れた石炭粒子4-1も含む)と、バイパス経路による石炭粒子4-2との混合比は特に限定されないが、90:10~60:40(重量比)が好ましく、90:10~70:30(重量比)がより好ましい。混合比が該範囲内にあると第2破砕物6の平均粒子径が第1の実施形態と同様の好適範囲(平均径が好ましくは0.1~1.0mm、より好ましくは0.15~0.9mm、さらに好ましくは0.2~0.8mm)に調整しやすい。この第2破砕物6を用いることにより、実施形態D2の第2成型工程40aは、実施形態D1の第2成型工程と同等の動力で行うことができ、かつ、十分な品質の第2成型体7を得ることができる。
In the second crushing step 10a of the embodiment D2, the mixture of the first molded
本願発明者らの詳細な検討により、実施形態D2(バイパス経路を有する形態)とバイパス経路を有さない形態とを比べると、実施形態D2で第2破砕工程10aの装置条件を調整することで(例えば、破砕機の回転数等を小さくする)、バイパス経路を有さない形態と同程度の平均粒径の第2破砕物6が得られることがわかった。よって、バイパス経路を有することにより、第2破砕工程10aにおける破砕機の動力を軽減できる。さらに、バイパス経路を有することにより石炭粒子の一部は第1成型工程40を経由しないことから、第1成型工程40におけるコンパクタ400の動力を軽減したりコンパクタ400のサイズを小さくしたりすることができる。したがって、バイパス経路を有することにより、製造工程におけるエネルギーおよびコストの低減が可能となる。
By comparing the embodiment D2 (form having a bypass path) with the form not having the bypass path by detailed examination by the inventors of the present application, the apparatus conditions of the second crushing step 10a are adjusted in the embodiment D2. It was found that the second
実施形態D2の第2破砕工程10aは、実施形態D1の第2破砕工程と同様の破砕機を用いて行うことができる。第2破砕物6は、平均径が好ましくは0.1~1.0mm、より好ましくは0.15~0.9mm、さらに好ましくは0.2~0.8mmである。また、第2破砕物6の最大粒子径は、第2成型体7の粒子径の縦横2辺の短いほうの長さ以下であることが好ましい。第2破砕物6が前記平均径の範囲および最大粒子径の範囲になるように第2破砕工程10aを調整することで、第2成型体7の成型時に、ブリケットマシン等の成型機におけるロールポケットへの充填率を向上させることができる。実施形態D2の第2成型工程40aは、実施形態D1の第2成型工程40aと同様に行うことで第2成型体7を得ることができる。
The 2nd crushing process 10a of Embodiment D2 can be performed using the same crusher as the 2nd crushing process of Embodiment D1. The second
石炭成型燃料の製造方法の一態様として、実施形態D1または実施形態D2の第2成型工程40aの後に、篩工程70を設けて、粒径の小さい石炭粒子を除いてもよい。篩により微粉が除去されるとともに、第2成型体7同士が篩上で接触することにより、強度の弱い部分が研磨されて高強度な部分が残存する。これにより第2成型体7の強度が向上する。
As one aspect of the method for producing coal-molded fuel, a
<温度調整>
なお、実施形態D1および実施形態D2の第2成型工程40aに供給される石炭6を所定の温度に調整してもよい。所定の温度とは50~100℃であり、石炭6を常温で第2成型工程へ供給するのに比べ、第2成型体7の品質(見掛密度向上や浸漬水分低下)が改善する。品質改善の原理は明らかになっていないが、原料の軟化による充填性の向上や原料の活性化エネルギーの低下などが要因と推察される。
<Temperature adjustment>
In addition, you may adjust the
温度調整方法においては、第2成型工程40aに供給される石炭6が前記所定の温度になっていればよく、粉砕工程30から第2破砕工程10aの間の各装置および各装置を結ぶ搬送装置を装置外周から直接温度調整してもよい。また、搬送装置を空気輸送方式として作動用ガスの温度および流量を調整して石炭温度を調整してもよい。また、粉砕工程30の作動用ガスの温度及び流量を調整して石炭6の温度を調整してもよい。
In the temperature adjustment method, it is only necessary that the
空気輸送方式を用いる場合は、粉塵爆発リスク・発火リスク低減を目的として燃焼排ガス等O2濃度が10%以下の作動用ガスを用いてもよい。また、前記温度調整により石炭6の全水分が低下して成形時の好ましい水分範囲から外れることが懸念される場合は、それを見越して乾燥工程20から排出される石炭3の水分を高めにしてもよい。
When the pneumatic transportation method is used, a working gas having an O 2 concentration of 10% or less such as combustion exhaust gas may be used for the purpose of reducing dust explosion risk and ignition risk. In addition, when there is a concern that the total moisture of the
パートDの記載にかかわる主要な要素の符合の説明は次のとおりである。
1 石炭
2 第1破砕物
3 乾燥済みの石炭
4,4-1,4-2 石炭粒子
5 第1成型体
6 第2破砕物
7 第2成型体
10 第1破砕工程
20 乾燥工程
30 粉砕工程
40 第1成型工程
10a 第2破砕工程
40a 第2成型工程
70 篩工程
100 成型体
The description of the sign of the main elements involved in the description of Part D is as follows.
DESCRIPTION OF
<<パートE>>
パートEで開示される発明は、石炭を粉砕した後成型した石炭成型体の製造方法に関する。
<< Part E >>
The invention disclosed in Part E relates to a method for producing a coal molded body obtained by pulverizing and molding coal.
従来、石炭成型体を得る技術として、特許文献2(WO2015/098935号公報)に、粉砕した石炭を成型して第1成型体を得た後、この第1成型体を破砕し、再度成型して第2成型体とし、これによって所望の強度を有する石炭燃料を得る方法が記載されている。特許文献2によれば、第1成型体および第2成型体の成型には、成型体の型となるポケットが表面に形成された一対のロールと、一対のロール間に原料を供給するスクリュとを有する成型機(ブリケットマシン)が好適に用いられる。一対のロールの少なくとも一方の表面には、成型体の型となるポケットが形成されており、スクリュによりロール間に供給された原料は、ポケット内に充填され、ポケット内で加圧され、これによって成型体が得られる。
Conventionally, as a technique for obtaining a coal molded body, in Patent Document 2 (WO2015 / 098935), after pulverized coal is molded to obtain a first molded body, the first molded body is crushed and molded again. And a method for obtaining a coal fuel having a desired strength by forming a second molded body. According to
成型機としては、鉛直上方から原料を供給し、成型された成型体を鉛直下方側に排出する鉛直給排型の成型機が一般的である。鉛直給排型の成型機で粉末状の原料を高圧成型すると、スクリュの攪拌により原料中に空気が同伴して原料が浮遊し、それによってロール間への原料の供給が不十分となり、成型が不安定になることがあった。 As the molding machine, a vertical supply / discharge molding machine is generally used in which raw materials are supplied from vertically above and the molded body is discharged vertically downward. When high-pressure molding of powdery raw material is performed with a vertical feed / discharge type molding machine, air is entrained in the raw material due to stirring of the screw, and the raw material floats. It sometimes became unstable.
パートEの発明は、鉛直給排型の成型機を用いた石炭成型体の製造方法において、安定した品質で成型体を製造する、石炭成型体の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the invention of Part E is to provide a method for producing a coal molded body in which a molded body is produced with stable quality in a method for producing a coal molded body using a vertical supply / discharge molding machine.
パートEの主要な開示事項は、次のとおりである。 The main disclosure items of Part E are as follows.
(1) 鉛直上方から供給された石炭粒子を成型するとともに、成型された石炭成型体を鉛直下方側に排出する鉛直給排型の成型機によって成型される石炭成型体の製造方法であって、
前記石炭粒子は、単位重量あたりの初期容積をVo、N回タッピング時の容積をVN、かさ減り度をC=(Vo-VN)/Voとすると、
式(1):N/C=(1/ab)+(1/a)N
において、
条件(1):a≦0.29
条件(2):20≦1/b≦60
をいずれも満たすことを特徴とする石炭成型体の製造方法。
(1) A method for producing a coal molded body molded by a vertical supply / discharge molding machine that molds coal particles supplied from vertically above and discharges the molded coal molded body vertically downward,
The coal particles have an initial volume per unit weight of Vo, a volume at the time of tapping N times as V N , and a degree of bulk reduction as C = (Vo−V N ) / Vo.
Formula (1): N / C = (1 / ab) + (1 / a) N
In
Condition (1): a ≦ 0.29
Condition (2): 20 ≦ 1 / b ≦ 60
A method for producing a coal molding characterized by satisfying any of the above.
この製造方法によれば、安定した品質で石炭成型体を製造することができる。 According to this manufacturing method, a molded coal can be manufactured with stable quality.
(2) 上記(1)に記載の石炭成型体の製造方法において、
石炭を破砕する第1破砕工程と、
前記第1破砕工程で破砕された石炭を乾燥する乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥された石炭を粉砕し、微粉炭を得る粉砕工程と、
前記微粉炭を成型し、第1成型体を得る第1成型工程と、
前記第1成型体を破砕し、塊状物を生成する第2破砕工程と、
前記塊状物を再度成型し、第2成型体を生成する第2成型工程と、
を有し、
前記塊状物は、前記微粉炭の集合体であって、前記石炭粒子に相当し、
前記第2成型工程では、前記鉛直給排型の成型機が適用されること、
を特徴とする石炭成型体の製造方法。
(2) In the method for producing a molded coal according to (1) above,
A first crushing step of crushing coal;
A drying step of drying the coal crushed in the first crushing step;
Crushing the coal dried in the drying step to obtain pulverized coal;
A first molding step of molding the pulverized coal to obtain a first molded body;
A second crushing step of crushing the first molded body to generate a lump,
A second molding step for re-molding the mass and generating a second molded body;
Have
The lump is an aggregate of the pulverized coal, corresponding to the coal particles,
In the second molding step, the vertical supply / discharge molding machine is applied,
A method for producing a coal molding characterized by the above.
上記各工程を有する製造方法において、(1)記載の鉛直給排型の成型機を適用することがより効果的である。 In the manufacturing method having the above steps, it is more effective to apply the vertical supply / discharge molding machine described in (1).
(3) 上記(2)に記載の石炭成型体の製造方法において、
前記微粉炭は、平均粒子径が10~60μm、全水分が5~20wt%であって、
前記第2成型体の見掛密度は、1.2~1.4g/cm3であること、
を特徴とする石炭成型体の製造方法。
(3) In the method for producing a molded coal according to (2) above,
The pulverized coal has an average particle size of 10 to 60 μm and a total water content of 5 to 20 wt%.
The apparent density of the second molded body is 1.2 to 1.4 g / cm 3 ;
A method for producing a coal molding characterized by the above.
この製造方法によれば、上記記載の微粉炭を使用して、上記の見掛密度を有する第2成型体を製造することができる。 According to this production method, the second molded body having the above apparent density can be produced using the pulverized coal described above.
パートEの発明によれば、安定した品質で石炭成型体を製造することができる。以下、パートDの発明を説明する。 According to the invention of Part E, a coal molding can be manufactured with stable quality. The invention of Part D will be described below.
図5-1を参照すると、パートEの発明の一実施形態による石炭成型体の製造工程が示されている。本形態では、石炭成型体の製造工程は、第1破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30、第1成型工程40、第2破砕工程10a、第2成型工程40aおよび篩工程70を有している。原料となる石炭1は、第1破砕工程10で破砕されて破砕物2とされた後、乾燥工程20で乾燥されて乾燥物3とされ、さらに乾燥物3が粉砕工程30で粉砕されて微粉炭4が得られる。この微粉炭4は、第1成型工程40で第1成型体5として成型された後、第2破砕工程10aで再度破砕され、これによって石炭粒子に相当する塊状物である第2破砕物6が得られる。得られた塊状物は、微粉炭4の成型によって得られた第1成型体5を破砕したものであるので、微粉炭4の集合体ということができる。その後、第2成型工程40aで、第2破砕物6から第2成型体7が得られ、さらに篩工程70によって第2成型体7から粉末が除去され、これによって石炭成型体100が得られる。得られた石炭成型体100は、石炭成型燃料として好適に用いることができる。
Referring to FIG. 5-1, there is shown a process for producing a molded coal according to an embodiment of the invention of Part E. In this embodiment, the manufacturing process of the coal molding includes a first crushing
なお、篩工程70は、パートEの発明において必須の工程ではなく、第2成型工程40aで得られた第2成型体7を石炭成型体100とすることもできる。
Note that the sieving
原料となる石炭1としては、水分が25wt%以上の褐炭または亜瀝青炭を用いることができる。好ましくは水分30wt%以上の褐炭を用いることができる。石炭成型体の一連の製造工程において、原料として用いられるものは石炭のみであり、バインダー等の添加物は使用されない。バインダー等の添加物の使用は、コストアップの要因となる。しかし、本形態では、バインダーを添加せず石炭のみを用いるため、低コストで石炭成型体を得ることができる。
As the
第1破砕工程10では、ジョークラッシャまたはハンマークラッシャ等の適宜の破砕手段を用いて、この石炭1を破砕して、破砕済みの石炭である第1破砕物2を得る。第1破砕工程10では、後の粉砕工程30で用いるボールミル等の粉砕手段に投入できる大きさまで石炭が破砕されればよく、特に限定されないが、第1破砕物2の大きさは、最大粒子径が、好ましくは70mm以下、より好ましくは50mm以下、さらに好ましくは20mm以下であり、特に好ましくは平均粒子径が1mm~20mmである。ここで、第1破砕工程10により破砕された石炭の平均粒子径は、JIS M 8801-4の「5. 粒度試験方法」に基づいて測定し、各篩目開きの通過篩質量百分率を求め、通過篩質量百分率が50%となる粒子径を平均粒子径とする。
In the first crushing
得られた第1破砕物2は、乾燥工程20に供給される。乾燥工程20では、第1破砕物2を、間接乾燥機等の適宜の乾燥機を用いて乾燥させ、乾燥物3を得る。間接乾燥機としては、例えばスチームチューブドライヤを用いることができる。石炭成型体100が好適に用いられる固体燃料の製造では、大量処理が要求されるため、伝熱面積が大きく大量の乾燥処理が可能なスチームチューブドライヤは、乾燥工程20で用いる乾燥機として好適である。
The obtained first crushed
得られた乾燥物3は、粉砕工程30に供給される。粉砕工程30では、適宜の粉砕機により乾燥物3を粉砕して微粉炭4を得る。粉砕機としては、乾式粉砕または乾式粉砕方式の粉砕機を用いることができ、その中でも特に、微粉砕が可能であり、かつ、大量処理に適したボールミルやローラミルを好ましく用いることができる。固体燃料の製造では乾燥工程20と同様、粉砕工程30においても大量処理が要求されるからである。
The obtained dried
粉砕工程30で得られる微粉炭4の平均粒子径は、10~60μmであり、好ましくは10~50μm、より好ましくは10~30μmである。微粉炭4の平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって得られる粒度分布のメディアン径で与えられる。なお、本明細書において、「微粉炭」とは、粉砕工程30において得られた微粉炭4を意味する。
The average particle size of the pulverized
粉砕工程30で得られる微粉炭4の平均粒子径を上記の範囲とすることにより、第1成型工程40において微細な微粉炭4を成型する際に型(例えばロールポケット)への充填率が増大し、後述する石炭成型体100の密度を向上させて所望の強度を得ることができる。
By setting the average particle diameter of the pulverized
なお、ボールミルおよびローラミルは、粉砕と同時に乾燥をも行えるため、粉砕工程30においてボールミルあるいはローラミルによる乾燥を行うこともできる。ただし、ボールミルおよびローラミルでの乾燥能力では、第1破砕工程10で得られた破砕物2を十分に乾燥させることは困難であるため、本形態では粉砕工程30の前に乾燥工程20を設けて、十分に乾燥した微粉炭4を得ている。
In addition, since the ball mill and the roller mill can be dried simultaneously with the pulverization, the ball mill and the roller mill can be dried in the
得られた微粉炭4は、第1成型工程40に供給される。第1成型工程40では、成型機により微粉炭4を板状に成型することを含む。成型機は、原料(本形態では微粉炭4)を加圧成型する成型手段と、成型手段へ原料を供給する供給手段とを有する。このような成型機としては、例えば、ブリケットマシンを用いることができる。
The obtained pulverized
図5-2に、第1成型工程40において好適に用いることのできるブリケットマシンの模式図を示す。図5-2に示すブリケットマシンは、鉛直上方から供給された微粉炭4を成型するとともに、成型された第1成型体5を鉛直下方側へ排出する鉛直給排型のブリケットマシンである。ブリケットマシンは、成型手段である一対のロール41と、一対のロール41の上方に配置されて、一対のロール41の間に原料である微粉炭4を供給する供給手段42と、を有する。供給手段42は、微粉炭4が供給されるホッパ、およびホッパ内の微粉炭4を下方へ送るスクリュフィーダ等を有している。一対のロール41は、それぞれ適宜の駆動手段で駆動される回転軸を有している。回転軸は、水平方向に延び、かつ、一対のロール41が水平方向に隙間をあけて互いに平行に配置されるように配置されている。ロール41の隙間に上方から供給された微粉炭4を、ロール41の回転駆動によって加圧しながら下方へ送ることで、微粉炭4が加圧成型された第1成型体5が得られる。
FIG. 5-2 shows a schematic diagram of a briquette machine that can be suitably used in the
一対のロール41間の隙間(クリアランス)は、広すぎると、ロール41からの微粉炭4の漏れや圧力分散が発生しやすくなり、得られる第1成型体5の密度および強度の低下、並びに収率低下につながる。よって、ロール41間の隙間は3mm以下であることが好ましい。ロール41間の隙間を3mm以下とすることで、十分な強度が確保された板状の第1成型体5を得ることができる。
If the gap (clearance) between the pair of
また、一対のロール41のうち少なくとも一方のロール41の表面には、凹凸が形成されていることが好ましい。これにより、ロール41間に供給された微粉炭4がロール41の表面から滑り落ちるのが抑制され、微粉炭4をロール41間に良好に保持し、加圧することができる。また、凹凸を形成することにより、凹部内にも微粉炭4が充填されるため、単位時間当たりの処理量を多くすることができる。なお、ロール41の表面に凹凸を有する場合、得られる第1成型体5の表面形状には、ロール41の表面の凹凸が転写される。
Further, it is preferable that unevenness is formed on the surface of at least one of the pair of
ロール41の表面に形成される凹凸の形態は特に制限されず、例えば、ロールポケット(凹部)、溝およびこれらの組み合わせであってよい。
The shape of the unevenness formed on the surface of the
凹凸がロールポケットで形成される場合、ロールポケットの形状は任意とすることができる。ロールポケットの形状の一例を図5-3Aおよび図5-3Bに示す。図示した例は、片側のロールのみに略楕円形のロールポケット形成した例であり、これにより、片側平面アーモンド形状の凸部を有する第1成型体5が得られる。ロールポケットは、両側のロールに形成してもよいし、また、ロールポケットの平面形状は角丸多角形、円形、あるいは長円形などであってもよい。ロールポケットの各部の寸法(縦長さa、横長さb、深さc)、およびロール41間の隙間d(第1成型体5の、凹凸が形成されていない表面の部分で形成された厚さ)の好ましい寸法範囲を表E1に示す。
When the unevenness is formed by roll pockets, the shape of the roll pocket can be arbitrary. An example of the shape of the roll pocket is shown in FIGS. 5-3A and 5-3B. The illustrated example is an example in which a substantially elliptical roll pocket is formed only on one side of the roll, whereby a first molded
また、凹凸が溝で形成される場合、溝の幅、深さ、配列等は任意とすることができる。例えば、図5-4に示すように、ロール41の軸方向Aに平行な複数の溝および周方向Bに平行な複数の溝を格子状に配列したものとすることができる。また、この他にも、ロール41の軸方向Aに平行な複数の溝を配列したもの、およびロール41の軸方向Aおよび周方向Bに対して斜めの複数の溝を交差して配列したものなども可能である。溝の幅(ロール41の表面において溝の長さの方向に垂直な方向の長さ)は、好ましくは0.5~5mmである。溝の深さは、好ましくは0.5~2mmである。
Also, when the irregularities are formed by grooves, the width, depth, arrangement, etc. of the grooves can be arbitrary. For example, as shown in FIG. 5-4, a plurality of grooves parallel to the axial direction A of the
第1成型工程40で得られる第1成型体5は、見掛密度が1.00g/cm3~1.25g/cm3であることが好ましく、圧壊強度が10~800Nであることが好ましい。また、第1成型工程40で用いられる微粉炭4の全水分は、5~20wt%であることが好ましく、8~18wt%であることがより好ましく、10~17wt%であることがさらに好ましい。
The first molded
第1成型工程40では、原料を水平方向に供給し、成型された第1成型体5を水平方向に排出する水平給排型の成型機、例えばコンパクタを用いることもできる。水平給排型のコンパクタも、鉛直給排型のブリケットマシンと同様、原料を成型する成型手段と、成型手段に原料を供給する供給手段とを有する。成型手段は、例えば、一対のロールを有することができ、一対のロールは、ロール間に原料が供給されることで、原料がロールの回転に伴ってロール間で加圧成型されるように配置される。ただし、水平給排型のコンパクタでは、2つのロールが上下に配置される。第1成型工程40において水平給排型のコンパクタを用いることで、得られる第1成型体5の収率、すなわち成型効率を向上させることができる。
In the
第1成型工程40で得られた第1成型体5は、第2破砕工程10aに供給される。第2破砕工程10aでは、破砕機により第1成型体5を破砕し、塊状物である第2破砕物6を得る。第2破砕物6は、微粉炭の集合体であり、この微粉炭は、粉砕工程30で得られた微粉炭4に相当する。したがって、微粉炭は、平均粒子径が10~60μmであることが好ましく、また、全水分が5~20wt%であることが好ましい。
The first molded
第2破砕工程10aで用いる破砕機は、第1破砕工程10で用いたものと同様であってよい。第2破砕物6は、平均粒子径が好ましくは0.1~1.0mm、より好ましくは0.15~0.9mm、さらに好ましくは0.2~0.8mmである。また、第2破砕物6の最大粒子径は、後述の第2成型体7の粒子径の縦横2辺のうち短い方の長さ以下であることが好ましい。第2破砕物6が上記平均粒子径の範囲および最大粒子径の範囲になるように第2破砕工程10aを調整することで、第2成型工程10aにおける成型時に、成型機における型への第2破砕物6の充填率を向上させることができる。この結果として得られる第2成型体7は第1成型体5と比較して優れた品質(圧壊強度および見掛密度)を有する。なお、第1成型工程40および第2成型工程40aにおいて成型機としてブリケットマシンを用いる場合、ロール表面に形成されるロールポケットのサイズ(粒子径)は、第1成型工程40と第2成型工程40aとで同一であってもよいし同一でなくてもよい。
The crusher used in the second crushing step 10a may be the same as that used in the first crushing
第2成型工程40aでは、成型機により第2破砕物6を成型して第2成型体7が得られるが、第2成型体7は、ロール間で加圧成型されずにロール間から落下した第2破砕物6および十分に加圧成型されずに第2成型体7から脱落した第2破砕物6も含むこともある。これらの第2破砕物6は、好ましくは第2成型工程40aの後に設けられる篩工程70で除去されて、これにより石炭成型体100が得られる。篩工程70では、振動篩機を用いることができる。振動篩機としては、円形篩機、トロンメル篩機などを使用でき、それらの中でも特に、連続・大量処理できるものが好ましい。
In the second molding step 40a, the second
第2成型工程40aで用いる成型機としては、第1成型工程40と同様、鉛直給排型の成型機、例えばブリケットマシンを用いることができる。
As the molding machine used in the second molding process 40a, a vertical supply / discharge molding machine, such as a briquette machine, can be used as in the
一般に、スクリュ式の供給手段を有する鉛直給排型の成型機では、スクリュによる原料である第2破砕物6の撹拌によって、第2破砕物6中に空気が同伴する。第2破砕物6中に同伴する空気の量は、スクリュ回転数が高くなるほど増加する傾向にある。空気を同伴した第2破砕物6がロール間に供給されると、ロールによる第2破砕物6の圧縮に伴い、第2破砕物6から空気が押し出される。押し出された空気は上向きに流れるが、第2破砕物6の供給方向は下向きであるため、空気の発生量が多いと第2破砕物6のフラッシングのような現象が起きる。これにより、ロール間への原料の継続的供給が十分に行われず、第2成型体7が断続的に排出されるなど、安定した品質(圧壊強度および見掛密度)で第2成型体7が成型され難くなる。
Generally, in a vertical supply / discharge molding machine having a screw-type supply means, air is entrained in the second
これを回避するためには、
(i)第2破砕物6そのものの密度を高くする(重くする)こと、および
(ii)ロール間への第2破砕物6の充填率を高くすること、
などが考えられる。しかし、(i)の場合は、第2破砕物6そのものの密度を高くしすぎると、得られる第2成型体7の品質に影響を及ぼす。また、(ii)の場合、第2破砕物6の粒子径を小さくすることによって充填率を高くする方法があるが、第2破砕物6の粒子径を小さくすることによって、第2破砕物6のフラッシングが発生しやすくなり、逆効果となる場合がある。
To avoid this,
(I) increase the density of the second
And so on. However, in the case of (i), if the density of the second
そこで、本発明者らが検討を重ねた結果、原料の流動性を特定の指数で表したとき、その指数が、鉛直給排型の成型機の安定した運転と相関があることが分かった。すなわち、第2破砕物6の単位重量当たりの初期容積をVo、N回タッピング後の容積をVNとし、タッピング後のかさ減り度C=(Vo-VN)/Voとしたとき、
式(1):N/C=(1/ab)+(1/a)N
において、
条件(1):a≦0.29
条件(2):20≦1/b≦60
をいずれも満たすことである。これらの条件(1)および(2)を満たすように、鉛直給排型の成型機に供給する原料の特性を調整することによって、成型機による成型において生じる空気の流れに起因する原料の不安定な供給を抑制し、成型機の安定的な運転による効率的な成型を行うことができる。
Therefore, as a result of repeated studies by the present inventors, it was found that when the fluidity of the raw material was expressed by a specific index, the index correlated with the stable operation of the vertical supply / discharge molding machine. That is, when the initial volume per unit weight of the second
Formula (1): N / C = (1 / ab) + (1 / a) N
In
Condition (1): a ≦ 0.29
Condition (2): 20 ≦ 1 / b ≦ 60
Is to satisfy both. By adjusting the characteristics of the raw material supplied to the vertical supply / discharge molding machine so as to satisfy these conditions (1) and (2), the instability of the raw material due to the air flow generated in the molding by the molding machine Therefore, efficient molding can be performed with stable operation of the molding machine.
上記式(1)は、川北の式と呼ばれ、粉体の圧縮・流動特性を精度良く示すことが知られている。川北の式において、「a」は流動性指数であり、この数値が小さいほど流動性が良いとされる。また、「1/b」は付着力指数であり、この数値が小さいほど付着力が弱いとされる。 The above equation (1) is called Kawakita's equation and is known to accurately indicate the compression / flow characteristics of the powder. In Kawakita's equation, “a” is a liquidity index, and the smaller this value, the better the liquidity. “1 / b” is an adhesion index, and the smaller the value, the weaker the adhesion.
ここで、パートEの発明では、成型機が安定的に運転されているか否かは、以下のように判断する。 Here, in the invention of Part E, whether or not the molding machine is stably operated is determined as follows.
運転が安定している状態とは、一定量の原料が一定品質の成型体として成型される状況をいう。成型機から排出される成型体の品質(圧壊強度、見掛密度)は、ロールを回転駆動する駆動モータの出力であるロールkWに依存し、ロールkWを一定に維持できれば、一定品質の成型体が排出される。そこで、一定のロール回転数にてロールkWが一定に維持される状態で運転されていれば、成型機が安定的に運転されていると判断する。ロールkWが低いと、成型体の品質が低下したり、圧縮力が足りずに未成型のままの原料の比率が高くなったりする。ここで、ロール回転数およびロールkWが「一定」であるとは、これらの変動が基準値(設定値)に対して±15%の範囲内であることを意味する。 The state in which the operation is stable means a state where a certain amount of raw material is molded as a molded body of a certain quality. The quality (crushing strength, apparent density) of the molded product discharged from the molding machine depends on the roll kW that is the output of the drive motor that rotates the roll. If the roll kW can be maintained constant, the molded product of a constant quality Is discharged. Therefore, if the roll kW is kept constant at a constant roll speed, it is determined that the molding machine is stably operated. When the roll kW is low, the quality of the molded body is deteriorated, or the ratio of raw materials left unmolded due to insufficient compression force is increased. Here, “the roll rotation speed and the roll kW are“ constant ”” means that these fluctuations are within a range of ± 15% with respect to the reference value (set value).
また、実際の運転では、供給される原料の物性(粒度分布、見掛密度および強度など)およびかさ密度が変動することも考えられる。成型機に供給されるおおもとの原料である石炭1は天然物であるため、粒度分布、見掛密度および強度といった物性が採掘地などによって異なるからである。原料の物性の変動は、成型機のロールkWの変動の要因となる。また、成型機に供給される原料のかさ密度の変動も、ロールkWの変動の要因となる。この場合は、スクリュ回転数を制御して、ロール間への原料の供給量を調整することによって、ロールkWを一定に維持することができる。供給される原料の物性等に変動があった場合であっても、一定のロールkWを維持できれば、一定品質の成型体が一定量排出され、結果的に運転が安定しているといえる。
In actual operation, the physical properties (particle size distribution, apparent density, strength, etc.) and bulk density of the supplied raw material may vary. This is because the
原料の物性によっては、スクリュ回転数を制御してもロールkWを一定に維持できない場合もある。この場合は、成型機の運転が不安定であると判断される。 Depending on the physical properties of the raw material, the roll kW may not be kept constant even if the screw speed is controlled. In this case, it is determined that the operation of the molding machine is unstable.
第2成型工程40aで得られる第2成型体7の粒子径は5~40mmであることが好ましい。また、第2成型体7は、見掛密度が1.2~1.4g/cm3であることが好ましく、かさ密度が0.4~0.6であることが好ましい。第2成型体7の重量は0.2~20であることが好ましい。第2成型体7の全水分は5~20wt%、好ましくは8~18wt%、さらに好ましくは10~17wt%である。石炭成型体100の水分は、第2成型工程40aにおける原料である第2破砕物6の水分に由来するものである。
The particle diameter of the second molded
ここで、見掛密度は、JIS Z 8807の「8. 液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づいて測定した値である。かさ密度は、容積が既知である2~5L程度の容器に試料をすり切り充填し、充填した試料の質量および容器の容積から、下記式にて算出した値である。なお、粗充填と密充填では容器に投入する方法が異なる。粗充填は、容器に投入する最、極力試料を圧密させないように充填し、密充填は、容器をタッピングしながら充填した。タッピングの回数は10回とした。
かさ密度=充填した試料の質量÷容器の容積
Here, the apparent density is a value measured based on “8. Method for measuring density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807. The bulk density is a value calculated by the following formula from the weight of the filled sample and the volume of the container after the sample is ground and filled into a container of about 2 to 5 L whose volume is known. In addition, the method of throwing into the container differs between rough filling and dense filling. In the rough filling, when the sample was put into the container, the sample was filled so as not to be compacted as much as possible, and in the close filling, the container was filled while tapping. The number of tapping was 10 times.
Bulk density = Mass of filled sample ÷ Container volume
水分は、JIS M 8820-0の「石炭類の全水分測定方法」に基づいて測定した値である。また、石炭成型体100は、ハードグローブ粉砕性指数(HGI)が40以上であることが好ましい。
The water content is a value measured based on “Measurement method of total water content of coals” of JIS M 8820-0. Moreover, it is preferable that the
以上のように、本形態では、一度成型した第1成型体5を第2破砕工程10aで再度破砕し、第2成型工程40aにおいて改めて成型する。第1成型体5は、第1成型工程40で既にある程度密度が高められた状態であり、第2破砕物6も同程度の密度を有する。したがって、第2破砕物6を再度成型することで、第1成型体5よりもさらに密度を向上させた第2成型体7を得ることが可能となる。
As described above, in this embodiment, the first molded
また、粉砕工程30で粉砕された微粉炭4の平均粒子径は10~60μmであり、そのままではブリケットマシン内での流動性が悪く、成型しづらい場合もある。一方、一度成型した第1成型体5の破砕物であれば、第1成型工程40によりある程度密度が高められているため、ブリケットマシン内での流動性が向上し、第2成型工程40aでの成型がスムーズに行われる。これにより、第1成型体5よりもさらに密度の高い第2成型体7が得られることになり、この第2成型体7を石炭成型体100とすることによって、貯蔵・運搬時の粉化がさらに低減され、ハンドリング性を向上させることができ、石炭成型燃料として適したものとなる。
Further, the average particle diameter of the pulverized
なお、最終的に得られる石炭成型体100の全水分を調整する水分調整工程を設けてもよい。水分調整工程は、篩工程70を有する場合は篩工程70の後に設けることが好ましい。水分調整工程により、石炭成型体100の発塵および自然発熱を防止することができる。
In addition, you may provide the water | moisture-content adjustment process which adjusts the total water | moisture content of the
水分調整工程においては、ベルトコンベアを配し、かつ、ベルトコンベア上部に給水ポンプおよびスプレーノズルを含む散水設備を配し、ベルトコンベアによって石炭成型体100が搬送される。篩工程70を経た石炭成型体100に対し、石炭成型体100の水分が好適範囲になるような方法がある。また、篩工程70を経た石炭成型体100を山立て(山状に堆積してパイルを形成すること)後、給水ポンプおよびスプリンクラを含む散水設備によって、山立てした石炭成型体100の水分を好適範囲に調整する方法であってもよい。
In the moisture adjustment step, a belt conveyor is disposed, and watering equipment including a water supply pump and a spray nozzle is disposed on the belt conveyor, and the
石炭成型体100の水分調整工程の後の水分は、好ましくは10~30wt%であり、より好ましくは10wt%以上25wt%未満である。
The moisture after the moisture adjustment step of the coal molded
パートEの記載にかかわる主要な要素の符合の説明は次のとおりである。 The explanation of the sign of the main elements related to the description in Part E is as follows.
1 石炭
2 第1破砕物
3 乾燥物
4 微粉炭
5 第1成型体
6 第2破砕物
7 第2成型体
10 第1破砕工程
20 乾燥工程
30 粉砕工程
40 第1成型工程
10a 第2破砕工程
40a 第2成型工程
70 篩工程
100 成型体
DESCRIPTION OF
<<パートF>>
パートFで開示される発明は、粉砕した石炭を成型することによって得られる石炭成型燃料の製造方法に関する。
<< Part F >>
The invention disclosed in Part F relates to a method for producing a coal molded fuel obtained by molding pulverized coal.
従来、石炭成型燃料を得る技術として、特許文献2(WO2015/098935号公報)に、粉砕した石炭を成型して第1成型体を得た後、この第1成型体を破砕し、再度成型して第2成型体とし、これによって所望の強度を有する石炭燃料を得る方法が記載されている。 Conventionally, as a technique for obtaining a coal-molded fuel, in Patent Document 2 (WO2015 / 098935), after pulverized coal is molded to obtain a first molded body, the first molded body is crushed and molded again. And a method for obtaining a coal fuel having a desired strength by forming a second molded body.
特許文献2に記載の技術によれば、低コストで所望の強度を有する石炭成型燃料が得られる。しかし、特許文献2には、成型時の温度および加熱による石炭燃料の品質向上については記載されていない。
According to the technique described in
パートFの発明は、石炭粒子を常温より高い温度で成型することによって高品質な石炭燃料が得られる石炭成型燃料の製造方法を提供することを目的とする。 The invention of Part F aims to provide a method for producing a coal-molded fuel in which high-quality coal fuel is obtained by molding coal particles at a temperature higher than room temperature.
パートFの主要な開示事項は、次のとおりである。尚、符合は開示内容を限定するものではない。 The main disclosure items in Part F are as follows. Note that the reference does not limit the disclosed content.
(1) 石炭粒子4を、温度50~150℃で成型すること
を特徴とする石炭成型燃料200の製造方法。
(1) A method for producing a coal-molded
石炭粒子4を上記の温度で成型することで、強度が向上し、かつ/または全水分の上昇が抑制され、結果的に高品質な石炭成型燃料を得ることができる。
By molding the
(2) 上記(1)に記載の石炭成型燃料200の製造方法において、
一対のロールを備えた回転式成型機を用い、線圧5~15t/cmで成型すること
を特徴とする炭成型燃料200の製造方法。
(2) In the method for producing the coal-molded
A method for producing a charcoal-molded
石炭粒子4の成型には回転式成型機を用いることもでき、その場合は、線圧を上記の範囲とすることで、高品質な石炭成型燃料を製造できる。
A rotary molding machine can be used for molding the
(3) 上記(2)に記載の石炭成型燃料200の製造方法において、
成型された石炭成型燃料200は、JIS Z 8841に規定された試験方法で測定された圧壊強度を前記石炭成型燃料200の質量で除した値で表される単位質量あたりの圧壊強度が100N/g以上であること
を特徴とする石炭成型燃料200の製造方法。
(3) In the method for producing the coal-molded
The molded
また、回転式成型機を用いる場合、線圧を上記の範囲とすることで、高強度の石炭成型燃料200を製造することができる。
In addition, when a rotary molding machine is used, a high-strength
(4) 上記(1)に記載の石炭成型燃料200の製造方法において、
ピストン式圧縮成型機を用い、面圧0.5~2.5t/cm2で成型すること
を特徴とする石炭成型燃料200の製造方法。
(4) In the method for producing the coal-molded
A method for producing coal-molded
石炭粒子4の成型にはピストン式圧縮成型機を用いることもでき、その場合は、面圧を上記の範囲とすることで、高品質な石炭成型燃料を製造できる。
A piston-type compression molding machine can be used for molding the
(5) 上記(4)に記載の石炭成型燃料200の製造方法において、
成型後24時間常温で放置した後、72時間以上水中浸漬した際の前記石炭成型燃料200の全水分が30%以下であること
を特徴とする石炭成型燃料200の製造方法。
(5) In the method for producing the coal-molded
A method for producing a coal-molded
また、ピストン式圧縮成型機を用いる場合、面圧を上記の範囲とすることで、水分が抑制された石炭成型燃料200を製造することができる。
Moreover, when using a piston type compression molding machine, the
パートFの発明によれば、石炭粒子を常温より高い温度で成型することによって、強度の向上、見掛密度の向上、および/または屋外貯蔵時の水分上昇の抑制といった、高品質な石炭成型燃料を得ることができる。以下、パートFの発明の実施形態を説明する。 According to the invention of Part F, high-quality coal-molded fuel that improves strength, improves apparent density, and / or suppresses moisture rise during outdoor storage by molding coal particles at a temperature higher than room temperature. Can be obtained. Hereinafter, an embodiment of the invention of Part F will be described.
[実施形態F1]
図6-1を参照すると、パートFの発明の実施形態F1による石炭成型燃料の製造工程が示されている。実施形態F1では、石炭成型燃料の製造工程は、破砕工程10、粉砕工程20、乾燥工程30、成型工程40および篩工程70を有し、原料となる石炭1を破砕した後、粉砕および乾燥して石炭粒子4を得る。この石炭粒子4を成型機で成型加工し、成型体5を得る。成型体5は、未成型の石炭粒子4などである石炭粉を含んでおり、この成型体5から石炭粉を除去することにより、石炭成型燃料200を得る。
[Embodiment F1]
Referring to FIG. 6-1, a process for producing a coal-molded fuel according to Embodiment F1 of the Part F invention is shown. In Embodiment F1, the process for producing coal-molded fuel includes a crushing
原料となる石炭1としては、水分が25wt%以上の褐炭または亜瀝青炭を用いることができる。好ましくは水分30wt%以上の褐炭を用いることができる。水分は、JIS M 8820-2000の「石炭類およびコークス類-ロットの全水分測定方法」に記載の「石炭類の全水分測定方法」に基づいて測定した値である。石炭成型燃料の一連の製造工程において、原料として用いられるものは石炭のみであり、バインダー等の添加物は使用されない。バインダー等の添加物の使用は、コストアップの要因となる。しかし、本形態では、バインダーを添加せず石炭のみを用いるため、低コストで石炭成型体を得ることができる。
As the
破砕工程10では、ジョークラッシャまたはハンマークラッシャ等の適宜の破砕手段を用いて、この石炭1を破砕して、破砕済みの石炭である破砕石炭2を得る。破砕工程10では、後の粉砕工程20で用いるボールミル等の粉砕手段に投入できる大きさまで石炭が破砕されればよく、破砕物2の大きさは、特に限定されないが、最大粒子径が、好ましくは70mm以下、より好ましくは50mm以下、さらに好ましくは20mm以下である。また、破砕石炭2の平均粒子径は、好ましくは1mm~20mmである。ここで、破砕工程10により得られた破砕石炭2の平均粒子径は、JIS M 8801-4の「5. 粒度試験方法」に基づいて測定し、各篩目開きの通過篩質量百分率を求め、通過篩質量百分率が50%となる粒子径を平均粒子径とする。
In the crushing
得られた破砕石炭2は、粉砕工程20に供給される。粉砕工程20では、適宜の粉砕機により破砕石炭2を粉砕して粉砕石炭3を得る。粉砕機としては、乾式粉砕または乾式粉砕方式の粉砕機を用いることができ、その中でも特に、微粉砕が可能であり、かつ、大量処理に適したボールミルやローラミルを好ましく用いることができる。固体燃料の製造では乾燥工程30と同様、粉砕工程40においても大量処理が要求されるからである。また、粉砕機としては、ペレットミルを用いることもできる。粉砕工程20で得られる粉砕石炭3の平均粒子径は、10~60μmであり、好ましくは10~50μm、より好ましくは10~30μmである。
The obtained crushed
得られた粉砕石炭3は、乾燥工程30に供給される。乾燥工程30では、粉砕石炭3を、間接乾燥機等の適宜の乾燥機を用いて乾燥させることによって、乾燥した石炭粒子4を得る。間接乾燥機としては、例えばスチームチューブドライヤを用いることができる。石炭成型燃料200が好適に用いられる固体燃料の製造では、大量処理が要求されるため、伝熱面積が大きく大量の乾燥処理が可能なスチームチューブドライヤは、乾燥工程30で用いる乾燥機として好適である。また、乾燥機としては送風乾燥機を用いることもできる。
The obtained pulverized
粉砕工程20と乾燥工程30は、順番が逆であってもよい。すなわち、破砕工程10の後に乾燥工程30を実施して乾燥石炭3’を得た後、得られた乾燥石炭3’を粉砕工程20にて粉砕することもできる。粉砕工程20および乾燥工程30のどちらを先に実施した場合であっても、粉砕工程20および乾燥工程30を経ることによって、乾燥した石炭粒子4が得られる。
The order of the grinding
得られた石炭粒子4の平均粒子径は、粉砕工程20によって得られたものに相当する。すなわち、石炭粒子4の平均粒子径は、10~60μmであり、好ましくは10~50μm、より好ましくは10~30μmである。石炭粒子4の平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって得られる粒度分布のメディアン径で与えられる。なお、本明細書において、「石炭粒子」とは、粉砕工程20および乾燥工程30を経て得られた石炭粒子4を意味する。
The average particle diameter of the obtained
石炭粒子4の平均粒子径を上記の範囲とすることにより、成型工程40において微細な石炭粒子4を成型する際に型への充填率が増大し、後述する石炭成型燃料200の密度を向上させて所望の強度を得ることができる。
By setting the average particle diameter of the
なお、ボールミルおよびローラミルは、粉砕と同時に乾燥をも行えるため、粉砕工程20においてボールミルあるいはローラミルによる乾燥を行うこともできる。ただし、ボールミルおよびローラミルでの乾燥能力では、破砕工程で得られた破砕石炭2を十分に乾燥させることは困難である。そこで本形態では、破砕工程10の後、かつ、粉砕工程20の前または後に乾燥工程30を設けて、十分に乾燥した石炭粒子4を得るようにしている。
In addition, since the ball mill and the roller mill can be dried simultaneously with the pulverization, the ball mill or the roller mill can be dried in the
得られた石炭粒子4は、成型工程40に供給される。成型工程40は、成型機により石炭粒子4を成型することを含む。成型工程40では、石炭粒子4を常温よりも高い温度、具体的には50~150℃で成型する。成型工程40での成型温度は、成型機の設定温度ではなく、成型工程中の石炭粒子4自身の温度である。
The obtained
したがって、成型機に供給される石炭粒子4が上記の温度範囲外である場合は、成型機は、成型中の石炭粒子4の温度が上記の温度範囲内になるように、加熱器または冷却器を含むことができる。あるいは、成型工程40に供給される石炭粒子4の温度が上記の温度範囲内になるように、成型工程40の直前の工程(粉砕工程20または乾燥工程30)と成型工程40との間に、石炭粒子4の温度を調整する温度調整機能を付与してもよい。例えば、粉砕工程20では、粉砕の条件によっては処理中の石炭が摩擦や加圧等によって昇温することがあり、また、乾燥工程30では加熱を伴うこともある。よって、温度調整機能は、成型工程40の直前の工程から排出された石炭粒子4の温度に応じて、成型工程40に供給される石炭粒子4の温度が上記の温度範囲内になるように石炭粒子4を加熱または冷却できる任意の機能であってよい。
Therefore, when the
成型工程40における成型機としては、回転式成型機およびピストン式圧縮成型機など任意の成型機を用いることができる。以下、成型工程40で用いることのできる成型機について図面を参照して説明する。
As the molding machine in the
図6-2に、成型工程40で用いることのできる回転式成型機の一例として、ブリケットマシンの模式図を示す。図6-2に示すブリケットマシンは、原料垂直供給方式のブリケットマシンであり、成型手段である一対のロール41と、一対のロール41の上方に配置されて、一対のロール41の間に原料である石炭粒子4を供給する供給手段42と、を有する。供給手段42は、石炭粒子4が供給されるホッパおよびホッパ内の石炭粒子4を下方へ送るスクリュフィーダ等を有している。一対のロール41は、それぞれ適宜の駆動手段で駆動される回転軸を有している。回転軸は、水平方向に延び、かつ、水平方向に間隔をあけて互いに平行に配置されている。また、一対のロール41は隙間をあけて配置されている。ロール41の上方からこの隙間に供給された石炭粒子4を、ロール41の回転駆動によって加圧しながら下方へ送ることで、石炭粒子4の加圧により形成された板状の成型体および加圧されずにロール41間から漏れた石炭粒子4などを含む成型体5が得られる。
FIG. 6-2 shows a schematic diagram of a briquette machine as an example of a rotary molding machine that can be used in the
一対のロール41間の隙間(クリアランス)は、広すぎると、ロール41間からの石炭粒子4の漏れや圧力分散が発生しやすくなり、最終的に得られる石炭成型燃料200の密度および強度の低下、並びに収率低下につながる。よって、ロール41間の隙間は3mm以下であることが好ましい。ロール41間の隙間を3mm以下とすることで、十分な強度が確保された板状の成型体を得ることができる。また、ロール41間の線圧は、特に限定されないが、5~15t/cmであることが好ましい。
If the gap (clearance) between the pair of
一対のロール41のうち少なくとも一方のロール41の表面には、凹凸が形成されていることが好ましい。これにより、ロール41間に供給された石炭粒子4がロール41の表面から滑り落ちるのが抑制され、石炭粒子4をロール41間に良好に保持することができる。また、凹凸を形成することにより、凹部内にも石炭粒子4が充填されるため、単位時間当たりの処理量を多くすることができる。なお、ロール41の表面に凹凸を有する場合、得られる石炭成型燃料200の表面形状は、ロール41の表面の凹凸が転写される。
It is preferable that unevenness is formed on the surface of at least one of the pair of
ロール41の表面に形成される凹凸の形態は特に限定されず、例えば、ロールポケット(凹部)、溝およびこれらの組み合わせであってよい。
The shape of the unevenness formed on the surface of the
凹凸がロールポケットで形成される場合、ロールポケットの形状は任意とすることができる。ロールポケットの一例を図6-2A、2Bに示す。図6-2A、2Bは、角丸四角形の開口部を有するロールポケットを両側のロールに形成した例であり、これにより角丸ピロー形石炭成型燃料200が得られる。図示したロールポケットの各部の好ましい寸法範囲(設計値)は、
a:5~40mm
b:5~40mm
c:1~15mm
d:1mm
である。
When the irregularities are formed by roll pockets, the shape of the roll pocket can be arbitrary. An example of the roll pocket is shown in FIGS. 6-2A and 2B. FIGS. 6-2A and 2B are examples in which roll pockets having rounded square openings are formed on the rolls on both sides, whereby a rounded pillow-shaped coal molded
a: 5 to 40 mm
b: 5 to 40 mm
c: 1-15mm
d: 1 mm
It is.
また、凹凸が溝で形成される場合、溝の幅、深さ、配列等は任意とすることができる。溝の配列の一例を図6-2Cに示す。図6-2Cに示す例では、ロール41の軸方向Aに平行な複数の溝が配列されている。溝の幅(ロール41の表面において溝の長さ方向に垂直な方向の長さ)は、好ましくは0.5~5mmである。溝の深さは、好ましくは0.5~2mmである。
Also, when the irregularities are formed by grooves, the width, depth, arrangement, etc. of the grooves can be arbitrary. An example of the groove arrangement is shown in FIG. 6-2C. In the example shown in FIG. 6-2C, a plurality of grooves parallel to the axial direction A of the
図6-3に、成型工程40で用いることのできる回転式成型機の他の例として、コンパクタの模式図を示す。図6-3に示すコンパクタは、水平供給方式であり、成型手段である一対のロール41と、一対のロール41の間に原料である石炭粒子4を供給する供給手段45と、を有する。2つのロール41は上下に配置され、供給手段45は、原料の供給口(ホッパ等)46と石炭粒子4を水平方向に送るスクリュフィーダ等を有している。一対のロール41は、それぞれ適宜の駆動手段で駆動される回転軸を有している。回転軸は、水平方向に延び、かつ、鉛直方向に間隔をあけて互いに平行に配置されている。水平方向からロール41のロール間の隙間に供給された石炭粒子4をロール41の回転駆動によって加圧しながら水平方向へ送ることで石炭粒子4の加圧により形成された板状の成型体5が得られる。成型工程40において水平供給方式の回転式成型機を用いることで、微細な石炭粒子4がこぼれにくく、ロールの隙間に石炭粒子4を効率的に供給することができ、成型効率が向上する。
FIG. 6-3 shows a schematic diagram of a compactor as another example of a rotary molding machine that can be used in the
垂直給排方式の成型機では、上方から供給される粉体をロールで加圧した後下方に排出するため、ロールに噛み込まれた空気が上方に逃げて粉体の供給が不連続となり、成型効率が低下するおそれがある。これに対し水平給排方式の成型機ではロールに噛み込まれた空気はロール上方に逃げるのみであり粉体側に逆流することがない。したがって、水平給排方式のするコンパクタを用いることで、垂直供給方式の成型機に比べて成型効率を高めることができる。 In the vertical feeding and discharging type molding machine, the powder supplied from above is pressurized with a roll and then discharged downward, so that the air caught in the roll escapes upward and the supply of powder becomes discontinuous, There is a possibility that the molding efficiency is lowered. On the other hand, in the horizontal supply / discharge molding machine, the air caught in the roll only escapes above the roll and does not flow backward to the powder side. Therefore, by using a compactor with a horizontal supply / discharge system, the molding efficiency can be increased as compared with a vertical supply type molding machine.
一対のロール41間の隙間(クリアランス)、線圧、およびロール41の表面構造(溝等の凹凸)については、上述したブリケットマシンの場合と同様であるので、ここではそれらの説明は省略する。
The gap (clearance) between the pair of
図6-4に、成型工程40で用いることのできるピストン式圧縮成型機の一例の模式図を示す。ピストン式圧縮成型機の一例として、タブレットマシンが挙げられる。図6-4に示す成型機は、互いに対向配置された一対の加圧板401、402を有する。加圧板401、402の少なくとも一方は、不図示の駆動手段によって互いの対向方向(矢印A方向)に往復移動可能に設けられている。一方の加圧板401には第1型403が固定されており、他方の加圧板402には第2型404および底板405が固定されている。第1型403および第2型404の形状は、最終的に得られる石炭成型燃料200の形状に従った任意の形状であってよい。例えば、第2型404は円筒形状の部材とし、第1型403は、第2型404の中空部にスライド自在に嵌合するピストン状の部材とすることができる。この場合、底板405は、第2型404の中空部内に配置された円盤状の部材とすることができる。これら第1型403、第2型404および底板405によって成型用の型が構成され、これら第1型403、第2型404および底板405によって囲まれる空間が、成型用のキャビティ406となる。
FIG. 6-4 shows a schematic diagram of an example of a piston-type compression molding machine that can be used in the
また、加圧板401、402には、必要に応じて電熱ヒータ等の加熱手段を内蔵することができる。この加熱手段によって、成型中の型温度が所定の温度に保たれ、結果的に、成型中の原料(石炭粒子4)の温度を所定の温度に維持できる。成型機は、型温度測定用の測定手段およびキャビティ406内の原料温度測定用の測定手段として、それぞれ熱電対407および408をさらに備えることができる。原料温度測定用の熱電対408は、原料温度の測定中は測定部がキャビティ406内に位置し(図6-4参照)、原料の加圧の際にはキャビティ406内に突出しないように、キャビティ406内に進退移動可能に設けられる(矢印B方向)。
In addition, the
上記のように構成された成型機では、第2型404から第1型403が抜き出され、第2型404の中空部を開放した状態で、その中空部内に原料が投入される。原料の投入後、第1型403が第2型404に挿入され、かつ、投入された原料が圧縮されるように加圧板401、402を接近させる。またこのとき、加圧板401、402に内蔵された電熱ヒータ等の加熱手段により型の温度が所定の温度に保持されている。所定時間経過すると、キャビティ406内の原料が加熱成型される。原料が加熱成型されたら、第1型403と第2型404とを開いて、加熱成型された成型体をキャビティ406内から取り出す。これによりタブレット状の石炭成型燃料200が得られる。
In the molding machine configured as described above, the
このようなピストン式圧縮成型機を用いた場合、成型圧力(面圧)が0.5~2.5ton/cm2であることが好ましい。また、加圧時間0.5~2.5min、加圧保持時間が1sec~2minであることが好ましい。このような条件で石炭粒子4を成型することにより、得られた石炭成型燃料200の浸漬水分が低下する。それにより、屋外貯蔵時の水分上昇を抑制することができ、結果的に、石炭成型燃料200の屋外貯蔵によるカロリー低下を抑制することができる。ここで、加圧時間とは、加圧開始から所定の成型圧力に到達するまでの時間を意味し、加圧保持時間とは、成型圧力に到達した後、その成型圧力を保持する時間を意味する。
When such a piston type compression molding machine is used, the molding pressure (surface pressure) is preferably 0.5 to 2.5 ton / cm 2 . Further, it is preferable that the pressurization time is 0.5 to 2.5 min and the pressurization holding time is 1 sec to 2 min. By molding the
再び図6-1を参照すると、成型工程40によって得られた成型体5は篩工程70に供給される。篩工程70では、成型工程40で成型されずに残った石炭粉が成型体5から除去され、石炭粉が除去された成型体5を石炭成型燃料200として得る。篩工程70では振動篩機を用いることができる。振動篩機としては、円形篩機、トロンメル篩機などを使用でき、それらの中でも特に、連続かつ大量処理できる篩機が好ましい。なお、篩工程70は必要に応じて実施すればよく、パートFの発明においては必須の工程ではない。
Referring again to FIG. 6A, the molded
以上、一連の工程を経て得られた石炭成型燃料200は、見掛密度が1.0~1.4であることが好ましい。見掛密度は、JIS Z 8807の「8. 液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づいて測定した値である。
As described above, the coal molded
また、成型工程40において回転式成型機を用いて成型した場合、得られた石炭成型燃料は単位質量あたりの圧壊強度が100N/g以上であることが好ましい。圧壊強度がこのような値であるとにより、輸送時の耐久性が高いといえる。ここで、単位質量当たりの圧壊強度は、JIS Z 8841-1993「造粒物-強度試験方法」の「3.1 圧壊強度試験方法」に規定された試験方法で測定された圧壊強度を石炭成型燃料200の質量で除した値である。
Further, when molding is performed using a rotary molding machine in the
一方、成型工程40においてピストン式圧縮成型機を用いて成型した場合、得られた石炭成型燃料200は、成型直後に水中浸漬した際に崩壊しないことが好ましい。成型工程40においてピストン式圧縮成型機を用いる場合、石炭粒子4を温度50~150℃で成型することで、成型直後に水中浸漬した際に崩壊しない石炭成型燃料200を得ることができる。また、得られた石炭成型燃料200は、成型後24時間常温で保持した後、72時間以上水中浸漬した際の全水分が30wt%以下であることが好ましい。石炭粒子4を温度95~150℃で成型することで、成型後24時間常温で保持した後、72時間以上水中浸漬した際の水分が30wt%以下である石炭成型燃料200を得ることができる。
On the other hand, when molding is performed using a piston-type compression molding machine in the
[実施形態F2]
図6-5を参照すると、パートFの発明の実施形態F2による石炭成型燃料の製造工程が示されている。本形態は、以下(a)~(c)の点で実施形態F1の製造工程と異なっている。
[Embodiment F2]
6-5, a process for producing a coal-molded fuel according to embodiment F2 of the Part F invention is shown. This embodiment is different from the manufacturing process of Embodiment F1 in the following points (a) to (c).
(a)実施形態F1における成型工程40が、第1成型工程40A、第2破砕工程40Bおよび第2成型工程40Cで構成される。
(A) The
第1成型工程40Aおよび第2成型工程40Cでは、実施形態F1と同様、回転式成型機(例えば、垂直供給型のブリケットマシンおよび水平供給型のコンパクタ)およびピストン式圧縮成型機(例えば、タブレットマシン)のいずれを用いてもよい。
In the
第2成型工程40Cに供給される石炭6の温度を50~100℃、好ましくは80~90℃に調整するための温度調整機能を、粉砕工程20から第2成型工程40Cまでの間のいずれかに付与してもよい。
A temperature adjustment function for adjusting the temperature of the
(b)成型工程(本形態では第2成型工程40C)で得られた成型体7に含まれる品質の悪い成型体を除去することを目的として、成型工程の後に、第3破砕工程45Aおよび研磨工程45Bを有する。この場合、篩工程70によって、第3破砕工程45Aおよび研磨工程45Bで生じた微粉も除去される。
(B) The third crushing step 45A and polishing are performed after the molding step for the purpose of removing the poor-quality molded body contained in the molded
(c)石炭成型燃料の自然発火対策として、篩工程70の後に、冷却工程60Aおよび/または散水工程60Bを有していてもよい。冷却工程60Aでは、空冷方式の冷却装置を用いることが望ましく、冷却後の石炭の温度を40℃以下とすることが望ましい。空冷方式の冷却装置を用いた場合、冷却媒体としては、空気および不活性ガスなどを用いることが望ましい。また、冷却工程60Aの後に散水工程60Bを有することで、石炭成型燃料の品質劣化(強度低下、崩壊など)を抑制することができる。
(C) As a measure against spontaneous ignition of coal-molded fuel, a cooling
[温度調整]
成型工程に供給される石炭の温度調整には、温度制御された流体等との熱交換を利用する任意の方法を利用することができる。以下に、石炭の温度調整について、石炭実施形態F2の第2成型工程40Cに供給される石炭6を例に挙げて説明する。以下に述べる例は、単独で実施してもよいし、組み合わせ可能な場合は2つ以上を適宜組み合わせてもよい。
[Temperature adjustment]
For adjusting the temperature of the coal supplied to the molding process, any method using heat exchange with a temperature-controlled fluid or the like can be used. Hereinafter, the temperature adjustment of the coal will be described by taking the
粉砕工程20でローラミルまたはボールミルを用いる場合、ミル作動用ガスの温度および流量を制御して、ミル作動用ガスを粉砕工程20に供給される石炭3’と直接接触させることで温度調整を行うことができる。用いるガスの種類としては、温度調整された空気、燃焼排ガス、スチーム、冷ガスなどを用いることができる。また、これらのガスに常温のガスを混合して温度を微調整してもよい。また、粉体の発火や粉塵爆発の危険性を低減することを目的として、不活性ガス(N2、CO2など)を用いることもできる。
When a roller mill or a ball mill is used in the pulverizing
工程間の石炭6の輸送方式を空気輸送方式とすれば、輸送用ガスの温度および流量を制御して、輸送用ガスを石炭6と直接接触させることで温度調整を行うことができる。用いるガスの種類としては、ミル作動用ガスと同じガスを用いることができる。
If the transport system of
熱交換を間接方式で行う場合は、成型工程に供給される温度調整すべき石炭が接触する機器である温度調整石炭接触機器(例えば、成型工程の前工程で使用される装置、工程間での石炭の搬送装置、中間貯蔵装置など)の内部または外周にチューブを配置し、そのチューブを温度調整媒体で温度調整し、温度調整されたチューブに石炭を接触させることで、温度調整を行うことができる。温度調整媒体としては、ガス(スチーム、燃焼排ガス、冷ガスなど)、液体(水、オイルなど)などを用いることができる。 When heat exchange is performed in an indirect manner, temperature-adjusted coal contact equipment (for example, a device used in the previous process of the molding process, between processes) It is possible to adjust the temperature by placing a tube inside or on the outer periphery of a coal conveying device, intermediate storage device, etc., adjusting the temperature of the tube with a temperature adjusting medium, and bringing the coal into contact with the temperature adjusted tube. it can. As the temperature adjusting medium, gas (steam, combustion exhaust gas, cold gas, etc.), liquid (water, oil, etc.), etc. can be used.
また、上記温度調整石炭接触機器の外周にヒータ(または冷却器)、保温材を設置してもよい。粉体の発火や粉塵爆発の危険性を低減することを目的として、上記機器および中間貯蔵装置の内部に不活性ガス(N2、CO2など)をパージしてもよい。 Moreover, you may install a heater (or cooler) and a heat insulating material in the outer periphery of the said temperature control coal contact apparatus. In order to reduce the risk of powder ignition or dust explosion, inert gas (N 2 , CO 2, etc.) may be purged inside the equipment and the intermediate storage device.
温度調整にあたっては、温度調整石炭接触機器に温度計を設置し、温度計によって測定される温度が所望の温度になるように、温度調整媒体の温度を制御してもよい(温度調整媒体がガスの場合は流量の制御でもよい)。また、温度調整機能のある搬送装置の滞留時間を制御して石炭の温度を調整してもよい。 In temperature adjustment, a thermometer may be installed in the temperature-controlled coal contact device, and the temperature of the temperature adjustment medium may be controlled so that the temperature measured by the thermometer becomes a desired temperature (the temperature adjustment medium is a gas). In this case, the flow rate may be controlled). Moreover, you may adjust the temperature of coal by controlling the residence time of the conveying apparatus with a temperature adjustment function.
また、処理中の石炭は、温度調整石炭接触機器との接触による摩擦熱、圧縮熱および石炭の自然発熱により温度が上昇する。石炭の温度上昇の影響で、処理中の石炭が通過する機器や中間貯蔵装置等の温度が変動する可能性がある。これらの機器や装置等の温度の変動の度合は、環境条件(気温、湿度)、連続運転時間および石炭の物性値等に左右される。そこで、環境条件を測定し、その測定結果に基づいて、温度調整石炭接触機器の温度を制御してもよい。 In addition, the temperature of the coal being processed rises due to frictional heat, compression heat, and natural heat generation of the coal due to contact with the temperature adjusting coal contact device. Due to the rise in the temperature of coal, the temperature of equipment, intermediate storage devices, etc. through which the coal being processed passes may vary. The degree of temperature fluctuation of these devices and apparatuses depends on environmental conditions (temperature, humidity), continuous operation time, physical properties of coal, and the like. Therefore, environmental conditions may be measured, and the temperature of the temperature-controlled coal contact device may be controlled based on the measurement result.
温度調整により石炭6の全水分が低下して成型時の好ましい水分範囲から外れることが懸念される場合は、全水分の低下を見越して、乾燥工程30から排出される石炭3’の水分が高めになるように乾燥工程30を実施してもよい。逆に、温度調整の際に、例えば粉砕工程20で用いる作動用ガス中の水分の影響などにより石炭6の水分が上昇する可能性がある場合は、乾燥工程30から排出される石炭3’の水分が低めになるように乾燥工程を実施してもよいし、粉砕工程20で用いる作動用ガスの湿度を低めに調整してもよい。
When there is a concern that the total moisture of the
さらに、上述した温度調整により、各工程で用いる装置、装置間搬送機器および中間貯蔵装置等が変形(膨張、収縮)し、安定運転に支障をきたすおそれのある場合は、温度調整機能を付与する各工程での石炭3’、4、5’、6の温度に応じて、各工程で用いる装置等に変形が生じないように、構成する材料等を選定してもよい。
Furthermore, when the above-described temperature adjustment causes deformation (expansion, contraction) of devices used in each process, inter-device transfer equipment, intermediate storage devices, and the like, and a stable operation may be hindered, a temperature adjustment function is provided. Depending on the temperatures of the
パートFの記載にかかわる主要な要素の符合の説明は次のとおりである。 The explanation of the sign of the main elements related to the description of Part F is as follows.
10 破砕工程
10A 第1破砕工程
20 粉砕工程
30 乾燥工程
40 成型工程
40A 第1成型工程
40B 第2破砕工程
40C 第2成型工程
41 ロール
42、45供給手段
45A 第3破砕工程
45B 研磨工程
46 供給口
70 篩工程
60A 冷却工程
60B 散水工程
401、402 加圧板
403 第1型
404 第2型
405 底板
406 キャビティ
407、408 熱電対
DESCRIPTION OF
<<パートAの実施例>>
実施例1は、図1-1に示す実施形態1の製造方法に対応し、破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30、成型工程40および篩工程50を経て得られる成型体100を石炭成型燃料とするものである。実施例1では、以下に述べる実施例1-1、実施例1-2により、得られた石炭成型燃料の品質評価を行った。表A2および表A3に、実施例1-1および実施例1-2で用いた石炭の性状を示す。
<< Example of Part A >>
Example 1 corresponds to the manufacturing method of
製造した石炭成型燃料の写真を図1-6に示す。 Fig. 1-6 shows a photograph of the manufactured coal-molded fuel.
(実施例1-1:実施形態1に対応)
実施例1-1は図1-1に示す実施形態1に対応し、原料となる石炭として、インドネシアの褐炭であるB炭を用いた。まず、このB炭を、破砕工程10において、ハンマークラッシャを用いて平均粒子径が10mm以下となるように粉砕した。次いで、粉砕したB炭を、乾燥工程20において、スチームチューブドライヤを用いて、乾燥済みの石炭3の全水分が11.8%になるように乾燥させた。続く粉砕工程30では、乾燥したB炭を、ロールミルを用いて平均粒子径が20μmになるように粉砕した。次いで、粉砕工程30によって得られた石炭粒子4を、成型工程40において成型した。
(Example 1-1: Corresponding to Embodiment 1)
Example 1-1 corresponds to
石炭粒子4の成型には、図1-2に示した垂直供給方式の成型機であるブリケットマシンを用いた。用いたブリケットマシンは、一対のロール41を有しており、そのうち一方のロール41のみにロールポケットが形成され、もう一方のロール41は、凹凸のない平坦な外周面を有していた。一対のロール41は、直径が520mm、軸方向長さが236mmであった。
The
ロールポケットの形状は、図1-8A、8Bに示す形状A、および図1-9A、9Bに示す形状Bの2種類とした。形状Aのサイズは、縦長さaが6mm、横長さbが9mm、深さcが1.57mm、形状Bのサイズは、縦長さaが2.5mm、横長さbが8mm、深さcが0.6mmであった。一方のロール41の周面には、形状Aを有する5244個のロールポケットおよび形状Bを有する184個のロールポケットが、規則的に分散配置されていた。形状Aの1個当たりの容積は0.035cm3であり、形状Bの1個当たりの容積は0.0048cm3であった。また、ロール41の隙間が大きいと石炭粒子4の漏れや圧力分散が生じやすくなるため、ロール41の隙間dは設計下限である1mmとした。ロール線圧が7t/cmに維持されるようにロール41およびスクリュフィーダの回転数を調整した。
There were two types of roll pocket shapes, shape A shown in FIGS. 1-8A and 8B and shape B shown in FIGS. 1-9A and 9B. The size of the shape A is 6 mm in the vertical length a, 9 mm in the horizontal length b, 1.57 mm in the depth c, and the size of the shape B is 2.5 mm in the vertical length a, 8 mm in the horizontal length b, and the depth c. It was 0.6 mm. On the peripheral surface of one
成型工程40によって、板状の中間成型体5が得られた。得られた中間成型体5は、ロール41間から漏れた石炭粒子4および成型途中で破砕することによって生じた石炭の粉末等を含んでいる。
The plate-shaped intermediate molded
成型工程40の後、石炭粒子4を含む成型体5を篩工程50に供給し、中間成型体5に含まれている石炭の粉末(石炭粒子4を含む)を除去した。篩工程では、目開き3.35mmの篩を用いた。この篩工程50によって石炭の粉末が除去された成型体100を石炭成型燃料とした。
After the
篩工程50で得られた、石炭の粉末が除去された成型体100の収率は63.2%であった。また、得られた成型体100は、最大で236mmの幅を有し、ロール41に形成されたポケットの形状に対応した1つまたは複数の突起の少なくとも一部分を片面に有していた。また、ロール41間の隙間dに相当する、突起以外の部分での成型体100の厚みを測定したところ、3.3mmであった。このことから、成型工程40の間、ロール41間に供給された石炭粒子4の圧力によってロール41が後退し、ロール41間の間隔が拡がっていることが分かった。
The yield of the molded
(実施例1-2:実施形態1に対応)
原料としてインドネシアの褐炭であるK炭を用いた他は実施例1-1と同様の手順で石炭成型燃料を得た。ただし、乾燥工程20で得られた乾燥済みの石炭3の全水分は13.1%であり、粉砕工程30で得られた石炭粒子4の平均粒子径は24μmであり、篩工程50で得られた粉末が除去された成型体100の収率は62.4%であった。また、その成型体100の突起以外の部分での厚みは4.0mmであった。
(Example 1-2: corresponding to Embodiment 1)
A coal-molded fuel was obtained in the same procedure as in Example 1-1, except that K coal, Indonesian lignite, was used as a raw material. However, the total moisture of the dried
(比較例1)
比較例1は、図1-1に示す実施形態1に対応し、原料となる石炭として、インドネシアの褐炭であるB炭を用いた。まず、このB炭を、破砕工程10において、ハンマークラッシャを用いて平均粒子径が10mm以下となるように破砕した。次いで、破砕したB炭2を、乾燥工程20において、スチームチューブドライヤを用いて、乾燥済みの石炭3の全水分が13~15%になるように乾燥させた。続く粉砕工程30では、乾燥済みの石炭3を、ボールミルを用いて平均粒子径が18μmになるように粉砕した。次いで、石炭粒子4を、成型工程40において成型した。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 corresponds to
成型工程40では、図1-2に示した垂直供給方式のブリケットマシンを用いた。用いたブリケットマシンは、一対のロール41を有しており、両方のロール41にロールポケットが形成されていた。一対のロール41は、直径が520mm、軸方向長さが120mmであった。
In the
ロールポケットの形状は、図1-3A、3Bに示す形状とした。また、ロール41の隙間dは1mmとした。ロール線圧が7t/cmに維持されるようにロール41およびスクリュフィーダの回転数を調整した。
The shape of the roll pocket was as shown in FIGS. 1-3A and 3B. The gap d between the
成型工程40によって、中間成型体5が得られた。得られた中間成型体5は、ロール41間から漏れた石炭粒子4および成型途中で破砕することによって生じた石炭の粉末を含んでいる。
The intermediate molded
成型工程40の後、成型体5を篩工程50に供給し、中間成型体5に含まれている石炭の粉末を除去した。篩工程では、目開き9.5mmの篩を用いた。この篩工程50によって石炭の粉末が除去された成型体100を石炭成型燃料とした。
After the
篩工程50で得られた、石炭の粉末が除去された成型体100の収率は83.2%であった。また、得られた成型体100は、ロール41に形成されたポケットの凹部に対応したブリケット形状であった。また、ロール41間の隙間dに相当する、突起以外の部分での成型体100の厚みを測定したところ、4.8mmであった。このことから、成型工程40の間、ロール41間に供給された石炭粒子4の圧力によってロール41が後退し、ロール41間の間隔が拡がっていることが分かった。
The yield of the molded
(評価)
実施例1-1、実施例1-2および比較例1で得られた成型体100について、以下の評価項目により評価した。
(Evaluation)
The molded
[圧壊強度]
JIS Z 8841-1993の「3.1 圧壊強度試験方法」に基づいて測定した。
[Crushing strength]
It was measured based on “3.1 Crushing strength test method” of JIS Z 8841-1993.
[見掛密度]
JIS Z 8807の「8. 液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づいて測定した。
[Apparent density]
Measured based on “8. Measuring method of density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807.
[粉化特性]
粉化特性は、成型体がバルク輸送時に受ける衝撃力を模擬した以下の手順(粉化処理→粉化特性の評価)にて行った。
[Powdering characteristics]
The pulverization characteristics were performed by the following procedure (pulverization treatment → evaluation of pulverization characteristics) simulating the impact force the molded body receives during bulk transportation.
(粉化処理)
成型体1kgを強固な土嚢袋に梱包後、成型体の入った土嚢袋を高さ8.6mの位置から20回落下させた。その後、土嚢袋の中身を取り出し、JIS Z 8841-1993(造粒物の強度試験方法)の「3.2 回転強度試験方法」に記載の試験機にて800回転処理を行った。
(粉化特性評価)
粉化処理後の成型体の質量を計量する。次に粉化処理後の成型体を目開きが2mmの篩で篩分け、篩下質量を計量する。下記の式(2)にて粉化処理後の成型体のうち目開き2mmの篩を通過した割合(以降、-2mmと記載することがある)を求めて得た値を粉化特性の評価に利用した。
(Powdering process)
After packing 1 kg of the molded body in a strong sandbag, the sandbag containing the molded body was dropped 20 times from a height of 8.6 m. Thereafter, the contents of the sandbag were taken out and subjected to 800 rotations using a testing machine described in “3.2 Rotational Strength Test Method” of JIS Z 8841-1993 (Strength Test Method for Granulated Products).
(Powdering property evaluation)
Weigh the mass of the molded product after pulverization. Next, the molded product after pulverization is sieved with a sieve having an opening of 2 mm, and the mass under the sieve is measured. The value obtained by calculating the ratio (hereinafter sometimes referred to as -2 mm) of passing through a sieve having a mesh opening of 2 mm in the molded product after pulverization treatment by the following formula (2) Used for
一般に、石炭をバルクハンドリングする際、2mm篩通過積算率が30%を超える石炭は、ハンドリングトラブル(付着、閉塞)を起こすリスクがある。したがって、本例における石炭成型燃料に要求される粉化特性についてもこの基準に従って、式(2)で求められる値が30%以下であれば問題ないと判断した。 Generally, when bulk handling of coal, coal with a 2 mm sieve passing rate exceeding 30% has a risk of handling trouble (adhesion, blockage). Therefore, regarding the pulverization characteristics required for the coal-molded fuel in this example, it was determined that there was no problem if the value obtained by equation (2) was 30% or less according to this criterion.
[浸漬水分]
成型体を水中に浸漬し、浸漬開始から7日間経過した時点で成型体を回収し、表面に付着した水分をウエス等の布で除去した。その後、JIS M 8820-0(石炭類及びコークス類-ロットの全水分測定方法)に記載の石炭類の全水分測定方法に基づいて測定した値を浸漬水分とした。
[Immersion moisture]
The molded body was immersed in water, and when 7 days had passed since the start of immersion, the molded body was collected, and water adhering to the surface was removed with a cloth such as a waste cloth. Then, the value measured based on the total moisture measurement method of coals described in JIS M 8820-0 (Coal and coke-lot total moisture measurement method) was defined as immersion moisture.
[自然発熱指数]
成型体のバルク輸送時の形態(水分、粒度)における自然発熱リスクを以下の手順で評価した。
[Natural fever index]
Spontaneous heat generation risk in the form (moisture, particle size) at the time of bulk transport of the molded body was evaluated by the following procedure.
成型体1kgを強固な土嚢袋に梱包後、成型体の入った土嚢袋を高さ8.6mの位置から20回落下させた。その後、土嚢袋の中身を取り出し、JIS Z 8841-1993(造粒物の強度試験方法)の「3.2 回転強度試験方法」に記載の試験機にて800回転処理を行った。処理物を全量(すなわち1kg)回収し、プラスチックバッグに梱包後、処理物の全水分が23%になるように加水した。加水後、プラスチックバッグで2日間、常温にて密閉養生した。 After packing 1 kg of the molded body in a strong sandbag, the sandbag containing the molded body was dropped 20 times from a height of 8.6 m. Thereafter, the contents of the sandbag bag were taken out and subjected to 800 rotations using a testing machine described in “3.2 Rotational Strength Test Method” of JIS Z 8841-1993 (Strength Test Method for Granulated Products). The entire amount of processed material (that is, 1 kg) was collected, packed in a plastic bag, and then added with water so that the total water content of the processed material was 23%. After hydration, it was hermetically sealed in a plastic bag for 2 days at room temperature.
その後、図1-10に示す試験装置に養生後の試料1kgを投入した。試験装置は、恒温槽と、恒温槽内に配置された反応器とを備え、試料は反応器内に投入される。反応器には、窒素ボンベおよび空気ボンベが接続されたガス供給管が連結されている。ガス供給管を介して供給されるガスは三方コックにより切り替えることができる。また、ガス供給管には流量計が設けられ、ガス供給管を流れるガスの流量が測定可能である。反応器内には温度計が設置されている。さらに、反応器には、ガス濃度計が設置されたガスサンプリング管が連結されている。 Thereafter, 1 kg of the cured sample was put into the test apparatus shown in FIG. 1-10. The test apparatus includes a thermostat and a reactor disposed in the thermostat, and a sample is put into the reactor. A gas supply pipe connected with a nitrogen cylinder and an air cylinder is connected to the reactor. The gas supplied through the gas supply pipe can be switched by a three-way cock. The gas supply pipe is provided with a flow meter, and the flow rate of the gas flowing through the gas supply pipe can be measured. A thermometer is installed in the reactor. Furthermore, a gas sampling pipe in which a gas concentration meter is installed is connected to the reactor.
反応器内への試料の投入後、まず、反応器内に窒素ガスを導入し、窒素ガス雰囲気下で恒温槽を80℃に昇温した。恒温槽の昇温後、反応器に導入するガスを空気に切り替え、反応器内のガスを空気と入れ替えた。反応器内のガスが空気と入れ替わり、300分経過時点に、ガス濃度計にてガス濃度(O2濃度、CO2濃度、CO濃度)を測定した。ガス濃度の測定後、酸素吸着・酸化反応により発生する熱量相当の自然発熱指数を算出した。 After putting the sample into the reactor, first, nitrogen gas was introduced into the reactor, and the thermostat was heated to 80 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. After raising the temperature of the thermostat, the gas introduced into the reactor was switched to air, and the gas in the reactor was replaced with air. The gas in the reactor was replaced with air, and the gas concentration (O 2 concentration, CO 2 concentration, CO concentration) was measured with a gas concentration meter when 300 minutes had elapsed. After measuring the gas concentration, a natural exothermic index corresponding to the amount of heat generated by the oxygen adsorption / oxidation reaction was calculated.
SCI=O2吸着熱+CO2生成熱+CO生成熱 (式3)
ここで、SCIは自然発熱指数(Spontaneous Combustion Index)である。SCIの評価基準は、通常取り扱っている一般炭の中で、自然発熱リスクが高い亜瀝青炭のSCI測定値(SCI=12)を超えないこととした。
SCI = O 2 adsorption heat + CO 2 production heat + CO production heat (Formula 3)
Here, SCI is a spontaneous combustion index. The evaluation standard of SCI is that it does not exceed the SCI measurement value (SCI = 12) of subbituminous coal, which has a high risk of spontaneous heat generation, among ordinary coal that is usually handled.
実施例1-1、実施例1-2および比較例1の評価結果を表A4に示す。 The evaluation results of Example 1-1, Example 1-2, and Comparative Example 1 are shown in Table A4.
(実施例2:実施形態2に対応)
実施例2は、図1-7に示す実施形態2に対応し、原料となる石炭として、インドネシアの褐炭であるB炭を用いた。まず、B炭を第1破砕工程10において、ハンマークラッシャを用いて平均粒子径が10mm以下となるように破砕した。次いで第1破砕炭2を乾燥工程20において、スチームチューブドライヤを用いて、全水分を13%に乾燥した。乾燥炭3を粉砕工程30において、ローラミルを用いて平均粒子径20μmに粉砕した。次いで、粉砕工程30にてよって得られた石炭粒子4を、第1成型工程40において成型した。第1成型工程40では、水平供給方式の成型機であるコンパクタを用いた。ロールは直径が160mm、幅方向長さが60mmであった。ロールポケットの形状は図1-4であった。ロール間の隙間は1mmとし、ロール線圧を1t/cmとした。第1中間成型体5の見掛密度は1.0g/cm3であった。得られた板状の第1中間成型体5を第2破砕工程10aにおいて、ハンマークラッシャを用いて、平均粒子径が0.11mmになるように処理した。次いで、第2成型工程40aにおいて、ブリケットマシンを用いて、板状の第2中間成型体7を成型した。
(Example 2: corresponding to Embodiment 2)
Example 2 corresponds to
第2成型工程40aでは、図1-2に示した垂直供給方式の成型機であるブリケットマシンを用いた。用いたブリケットマシンは、一対のロール41を有しており、そのうち一方のロール41のみにポケットが形成され、もう一方のロール41は凹凸のない平坦な外周面を有している。一対のロール41は直径が250mm、軸方向長さが50mmであった。
In the second molding step 40a, a briquette machine, which is a vertical feeding type molding machine shown in FIG. 1-2, was used. The used briquette machine has a pair of
ロールポケットの形状は、図1-8A、8Bに示す形状A、および図1-9A、9Bに示す形状Bの2種類とした。形状Aのサイズは、縦長さaが6mm、横長さbが9mm、深さcが1.57mm、形状Bのサイズは、縦長さaが2.5mm、横長さbが8mm、深さcが0.6mmであった。一方のロール41の周面には、形状Aを有する484個のロールポケットおよび形状Bを有する88個のロールポケットが、規則的に分散配置されていた。形状Aの1個当たりの容積は0.035cm3であり、形状Bの1個当たりの容積は0.0048cm3であった。また、ロール41の隙間が大きいと原料の粉漏れや圧力分散が生じやすくなるため、ロール41の隙間は設計下限である1mmとした。ロール線圧が5t/cmに維持されるようにロール41およびスクリュフィーダの回転数を調整した。
There were two types of roll pocket shapes, shape A shown in FIGS. 1-8A and 8B and shape B shown in FIGS. 1-9A and 9B. The size of the shape A is 6 mm in the vertical length a, 9 mm in the horizontal length b, 1.57 mm in the depth c, and the size of the shape B is 2.5 mm in the vertical length a, 8 mm in the horizontal length b, and the depth c. It was 0.6 mm. On the peripheral surface of one
第2成型工程40aによって、板状の第2中間成型体7が得られた。得られた第2中間成型体7は、ロール41間から漏れた破砕物6および成型途中で破砕することによって生じた石炭の粉末等を含んでいる。
A plate-like second intermediate molded
第2成型工程40aの後、第2破砕炭6を含む第2中間成型体7を篩工程50に供給し、第2中間成型体7に含まれている石炭の粉末(第2破砕炭6を含む)を除去した。篩工程では、目開き3.35mmの篩を用いた。この篩工程50によって石炭の粉末が除去された板状成型体200を石炭成型燃料とした。
After the second molding step 40a, the second intermediate molded
篩工程50で得られた、石炭成型燃料200の収率は81.8%であった。また、得られた石炭成型燃料200は、最大で50mmの幅を有し、ロール41に形成されたポケットの形状に対応した1つまたは複数の突起の少なくとも一部分を片面に有していた。また、ロール41間の隙間d(dの設定値は1mm)に相当する、突起以外の部分での成型体100の厚みを測定したところ、4.6mmであった。このことから、成型工程40の間、ロール41間に供給された石炭粒子4の圧力によってロール41が後退し、ロール41間の間隔が拡がっていることが分かった。
The yield of the coal-molded
(評価)
実施例2で得られた石炭成型燃料200について、実施例1と同様の評価項目により評価した。実施例2の評価結果を表A5に示す。
(Evaluation)
The
成型体はバルク輸送(船積み、トラック輸送)などを想定している。そのため、圧壊強度が高いほど、また、見掛密度が高いほど、輸送時の耐久性が高く、良好な品質であるといえる。また、粉化後-2mm、自然発熱指数および浸漬水分については、それぞれ低いほうが良好な品質といえる。 The molded body is assumed to be bulk transport (shipping, truck transport). Therefore, it can be said that the higher the crushing strength and the higher the apparent density, the higher the durability during transportation and the better the quality. In addition, it can be said that the lower the powdered powder, −2 mm, the spontaneous heating index and the immersion moisture, the better the quality.
<<パートBの実施例>>
以下、パートBの発明について実施例を用いて具体的に説明するが、パートBの発明はこれらに限定されるものではない。
<< Example of Part B >>
Hereinafter, the invention of Part B will be specifically described using examples, but the invention of Part B is not limited thereto.
<例B1~7>
例B1~7は、図2-2に示す実施形態B2の製造方法に対応し、第1破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30、第1成型工程40、第2破砕工程10a、第2成型工程40a、養生工程85を経て得られた製品200に関するものである。
<Example B1-7>
Examples B1 to 7 correspond to the manufacturing method of the embodiment B2 shown in FIG. 2-2, and the first crushing
(改質炭の製造)
原料はインドネシア産のB炭、T炭(いずれも褐炭)を用いた。T炭、B炭の性状を表B1に示す。表B1中、ARは到着ベース、ADは気乾ベース、DBは無水ベースを示す(JIS M8810)。また、表B1には、工業分析値(気乾ベース)に基づき算出された燃料比、高位発熱量および元素分析の結果をそれぞれ示す。なお表B1における工業分析値、元素分析値はJIS M8812、8813、8814に基づく。表B1中、GAR、GAD、DAFは、それぞれ到着ベース高位発熱量、気乾ベース高位発熱量、無水無灰ベース高位発熱量を示す(JIS M8810)。HGI(ハードグローブ指数)はJIS M 8801の「7.粉砕性試験方法(ハードグローブ法)」に基づき測定した。
(Manufacture of modified coal)
The raw materials used were Indonesian B charcoal and T charcoal (both lignite). Properties of T charcoal and B charcoal are shown in Table B1. In Table B1, AR represents an arrival base, AD represents an air-drying base, and DB represents an anhydrous base (JIS M8810). Table B1 shows the fuel ratio, high calorific value and elemental analysis results calculated based on industrial analysis values (air-dry basis). The industrial analysis values and elemental analysis values in Table B1 are based on JIS M8812, 8813, and 8814. In Table B1, GAR, GAD, and DAF respectively indicate arrival base high calorific value, air-dry base high calorific value, and anhydrous ashless base high calorific value (JIS M8810). HGI (hard glove index) was measured based on “7. Crushability test method (hard glove method)” of JIS M8801.
第1破砕工程10ではハンマークラッシャを用い原料のT炭またはB炭を平均粒径10mm以下に破砕した。次いで、乾燥工程20ではスチームチューブドライヤを用い全水分が5~20重量%になるように、破砕したT炭を乾燥した。次いで、粉砕工程30ではボールミルを用い、平均粒子径が約10~60μmになるように粉砕して石炭粒子4を得た。なお、第1破砕工程10により破砕された石炭の平均粒子径はJISM8801-2004「5.粒度試験方法」に基づき測定し、各篩目開きの通過篩質量百分率を求め、通過篩質量百分率が50%となる粒子径を平均粒子径とした。粉砕工程30により粉砕された石炭粒子4の平均粒子径はレーザー回折・散乱法によって得られる粒度分布のメディアン径である。
In the first crushing
この石炭粒子4を図2-3に示した垂直供給方式のブリケットマシンに供給し、第1成型工程40を行い、第1成型体5を得た。第1成型工程40に用いた垂直供給型の成型機(ブリケットマシン)は、一対のロール41を有しており、2つのロール41両方にロールポケットが彫られていた。一対のロール41は、それぞれ、直径が250mm、軸方向長さが50mmであった。
The
第1成型工程40で用いた垂直供給型の成型機のポケット形状は、図2-4に示す形状Aおよび図2-5に示す形状Bの2種類であった。形状Aは、縦長さaが6mm、横長さbが9mm、深さcが1.57mmであり、ポケットBは縦長さaが2.5mm、横長さbが8mm、深さcが0.6mmであった。ロール41の周面には、ロール1個当り、形状Aを有する484個のポケット、および形状Bを有する88個のポケットが、規則的に分散配置されていた。形状Aの1個あたりの容積は0.035cm3であり、形状Bの1個当たりの容積は0.0048cm3であった。2つのロールの隙間dは1.0mmとし、ロール線圧が5t/cmに維持されるようにロール41およびスクリュフィーダの回転数を調整した。
There were two types of pocket shapes of the vertical supply type molding machine used in the first molding step 40: shape A shown in FIG. 2-4 and shape B shown in FIG. 2-5. Shape A has a longitudinal length a of 6 mm, a lateral length b of 9 mm, and a depth c of 1.57 mm. Pocket B has a longitudinal length a of 2.5 mm, a lateral length b of 8 mm, and a depth c of 0.6 mm. Met. On the peripheral surface of the
第1成型工程40により得られた第1成型体5を、第2破砕工程10aにおいてハンマークラッシャで平均粒子径0.05~1.0mmに破砕した。得られた破砕物6を第2成型工程40aの垂直供給型の成型機(ブリケットマシン)で成型し、板状の第2成型体7を得た。第2成型工程40aで用いた成型機のポケット形状は、第1成型工程40で用いたポケット形状と同じである。2つのロールの隙間は1.0mmとし、ロール線圧は5t/cmとなるように調整した。
The first molded
得られた第2成型体7を篩(目開き3.35mm)で処理し、養生工程85にてビニル袋に密閉して養生(温度:-5~35℃、雰囲気相対湿度:30~90%)を行い、表B3記載の養生日数経過後に製品200を得た。
The obtained second molded
養生工程前におけるT炭またはB炭の各工程における品質は表B2のとおりである。なお表B2では例B4の第2破砕物6及び第2成型体7の品質の記載が無いが、単に品質の測定を行っていないためであり、実際は他の例と同様に第2破砕工程10a及び第2成型工程40aを経て第2成型体7を得ている。
The quality in each process of T charcoal or B charcoal before the curing process is as shown in Table B2. In Table B2, there is no description of the quality of the second
<品質評価>
得られた製品200の品質の評価方法は下記のとおりである。
<Quality evaluation>
The quality evaluation method of the obtained
<水分>
製品200を水中に浸漬する前の全水分、および、製品200の水中浸漬水分を記載した。
<Moisture>
The total moisture before dipping the
<厚み>
本願における厚みとは板状成型体の平滑面同士の距離(凸面を含まない、図2-4および図2-5におけるdに相当する部分)であり、ランダムに採取した10個のサンプルの厚みの平均値である。厚み測定は、前記板状成型体の平面同士にノギスを当てて測定した。
<Thickness>
The thickness in the present application is the distance between the smooth surfaces of the plate-shaped molded body (not including the convex surface, the portion corresponding to d in FIGS. 2-4 and 2-5), and the thickness of 10 samples collected at random. Is the average value. The thickness was measured by applying calipers to the flat surfaces of the plate-shaped molded body.
<浸漬時の膨張率>
製品200の厚みの3乗を製品200の容積と仮定し、下記(式1’):
<Expansion rate during immersion>
Assuming that the cube of the thickness of the
製品200の品質評価結果(浸漬水分、厚み等)を表B3に示す。なお、表B3中の養生日数は、第2成型体7が得られた日からの日数とする。
The quality evaluation results (immersion moisture, thickness, etc.) of the
図2-6は、製品200について、養生日数と7日目の浸漬水分(重量%)との関係を示す。保存期間(養生日数)が長くなるほど製品200の浸漬水分が低下すること、および養生日数200日以降は横ばいであることが確認された。
Fig. 2-6 shows the relationship between the number of days of curing and the immersion moisture (wt%) on the 7th day for the
図2-7は、製品200について、養生日数と水中浸漬前の厚み(mm)との関係を示す。養生日数経過に伴い、対向する平滑面同士の厚みが増加することが確認された。
Fig. 2-7 shows the relationship between the number of days of curing and the thickness (mm) before immersion in water for the
図2-8は、製品200について、養生日数と成型体の水中浸漬7日目の膨張率との関係を示す。図2-8に示す通り、養生前の成型体の浸漬膨張率が1.6に対し、200日以上養生した製品200の浸漬前後の膨張率は1.110~1.231となり、養生に伴い浸漬時の吸水が抑制される。
Fig. 2-8 shows the relationship between the number of days of curing and the expansion rate on the seventh day of immersion of the molded product in water for the
<<パートCの実施例>>
以下、パートCの発明の一形態について、実施例に基づきさらに詳細に説明する。ただし、パートCの発明は下記実施例の内容に限定されるものではない。
<< Example of Part C >>
Hereinafter, one aspect of the invention of Part C will be described in more detail based on examples. However, the invention of Part C is not limited to the contents of the following examples.
<実施例C1-1>
(改質炭の製造)
本実施例では、原料はインドネシア産のB炭を用いた(表C1参照)。表C1中、「AR」は到着ベース、「AD」は気乾ベース、「DB」は無水ベースを示す(JIS M8810)。また、表C1には、工業分析値(気乾ベース)に基づき算出された燃料比、高位発熱量および元素分析の結果もそれぞれ示している。
<Example C1-1>
(Manufacture of modified coal)
In this example, Indonesian B charcoal was used as the raw material (see Table C1). In Table C1, “AR” indicates arrival base, “AD” indicates air-drying base, and “DB” indicates anhydrous base (JIS M8810). Table C1 also shows the fuel ratio calculated based on the industrial analysis values (air-dry basis), the higher heating value, and the results of elemental analysis.
工業分析値および元素分析値はJIS M8812、8813、8814に基づく。表C1中、GAR、GAD、DAFは、それぞれ到着ベース高位発熱量、気乾ベース高位発熱量、無水無灰ベース高位発熱量を示す(JIS M8810)。HGI(ハードグローブ指数)はJIS M 8801の「7.粉砕性試験方法(ハードグローブ法)」に基づき測定した。 Industrial analysis values and elemental analysis values are based on JIS M8812, 8813, 8814. In Table C1, GAR, GAD, and DAF indicate arrival base high calorific value, air dry base high calorific value, and anhydrous ashless base high calorific value (JIS M8810), respectively. HGI (hard glove index) was measured based on “7. Crushability test method (hard glove method)” of JIS M 8801.
まず、第1破砕工程10において、ハンマークラッシャを用い原料を平均粒径10mm以下に破砕した。次いで、乾燥工程20において、送風乾燥機を用い全水分が5~20wt%になるように乾燥させた。次いで、粉砕工程30において、ボールミルを用い、平均粒子径が約10~60μmになるように石炭を粉砕して石炭粒子4を得た。
First, in the first crushing
次いで、粉砕工程30で得た石炭粒子4を、図3-2のブリケットマシンに供給し、第1成型工程40を行い、第1成型体5を得た。次いで、第2破砕工程10aにおいて、第1成型体5を、ハンマークラッシャを用い平均粒子径が0.05~0.5mmになるように粉砕した。
Next, the
次いで、第2成型工程40aにおいて、上記工程で得られた破砕物を第1成型工程40と同じ型式のブリケットマシンで成型した。ロール間の隙間は1.0mm、ロール線圧は5t/cmとした。それにより、板状の第2成型体7を得た。次いで、篩工程70において、第2成型体7を篩(目開き3.35mm)を用い手動で篩い分け、篩上に残留した製品8を得た。
Next, in the second molding step 40 a, the crushed material obtained in the above step was molded with the same type of briquette machine as in the
次いで、加熱養生工程85において、上記工程で得られた篩上を処理した。加熱養生条件は以下のとおりとした。 Next, in the heat curing step 85, the sieve obtained in the above step was processed. The heat curing conditions were as follows.
(加熱養生)
試料28gを秤量ビンに投入し、全水分の蒸発を抑えることを目的としてアルミ箔で秤量ビンに蓋をしてから送風乾燥機にて加熱養生を行った。送風乾燥機は107℃に設定し、加熱養生時間を20分間とした。加熱養生後の製品を室内で放置し、室温に戻ったものを「実施例C1-1」の製品とした。
(Heat curing)
28 g of the sample was put into a weighing bottle, and the weighing bottle was covered with aluminum foil for the purpose of suppressing evaporation of all the water, and then heat curing was performed with a blower dryer. The blower dryer was set at 107 ° C., and the heat curing time was 20 minutes. The product after heating and curing was left indoors and returned to room temperature, and the product of “Example C1-1” was designated.
<実施例C1-2>
実施例C1-2は、加熱養生工程85の処理方法を除き実施例C1-1と同じである。実施例C1-2では、試料28gを秤量ビンに投入し、蓋をせずに、送風乾燥機にて加熱養生を行った。送風乾燥機の温度および加熱養生時間は、実施例C1-1と同じである(107℃、20分間)。加熱養生後の製品を室内で放置し、室温に戻ったものを「実施例C1-2」の製品とした。
<Example C1-2>
Example C1-2 is the same as Example C1-1 except for the treatment method of the heat curing step 85. In Example C1-2, 28 g of a sample was put into a weighing bottle, and heat curing was performed with a blow dryer without a lid. The temperature of the blast dryer and the heat curing time are the same as in Example C1-1 (107 ° C., 20 minutes). The product after heating and curing was left indoors and returned to room temperature, and the product of “Example C1-2” was designated.
<比較例C1>
比較例C1は、加熱養生工程を行わず、実施例C1-1の篩工程70で得たものをそのまま製品としたものである。
<Comparative Example C1>
In Comparative Example C1, the product obtained in the
<結果>
実施例C1-1、実施例C1-2、比較例C1で得た製品の全水分および水中浸漬水分を測定した。結果を表C2に示す。
<Result>
The total water content and the water content of the products obtained in Example C1-1, Example C1-2, and Comparative Example C1 were measured. The results are shown in Table C2.
実施例C1-1は加熱養生時に秤量ビンにアルミ箔をしたため、加熱養生後の全水分は比較例C1(加熱養生なし)とほぼ同じであった。 In Example C1-1, since aluminum foil was applied to the weighing bottle during heat curing, the total moisture after heat curing was almost the same as Comparative Example C1 (without heat curing).
実施例C1-1の水中浸漬水分は、比較例C1の水中浸漬水分と比べ約4%程度低く、加熱養生により水中浸漬水分が改善することが確認された。 The water immersed in Example C1-1 was about 4% lower than the water immersed in Comparative Example C1, and it was confirmed that the water immersed in water was improved by heat curing.
実施例C1-2は加熱養生時に秤量ビンの蓋をしていないため、加熱養生により全水分が蒸発しており、加熱養生後の全水分は、実施例C1-1および比較例C1の約半分まで低下していた。実施例C1-2の水中浸漬水分は、比較例C1と比べると改善しているが、実施例C1-1の水中浸漬水分よりも2%程度高いため、最終製品の品質としては、加熱養生時に全水分の蒸発を抑えたほうが、水中浸漬水分がより改善するといえる。 In Example C1-2, the weighing bottle is not capped at the time of heat curing, so the total moisture is evaporated by the heat curing, and the total moisture after the heat curing is about half that of Example C1-1 and Comparative Example C1. It had dropped to. The water immersed in Example C1-2 is improved compared to Comparative Example C1, but it is about 2% higher than the water immersed in Example C1-1. Therefore, the quality of the final product is as follows. It can be said that the moisture immersed in water is improved by suppressing the evaporation of the total water.
<分析方法>
(全水分について)
「全水分」は、JIS M 8820-2000 (石炭類及びコークス類-ロットの全水分測定方法)に記載の石炭類の全水分測定方法にて測定した。
<Analysis method>
(About total moisture)
“Total moisture” was measured by the total moisture measurement method for coals described in JIS M 8820-2000 (Coal and cokes—total lot moisture measurement method).
(水中浸漬水分)
「水中浸漬水分」は、以下の方法により測定することができる。試料を水中に浸漬し、浸漬開始から7日間経過した時点で改質炭を回収し、表面に付着した水分をウエス等の布で除去した後、JIS M 8820-2000(石炭類及びコークス類-ロットの全水分測定方法)に記載の石炭類の全水分測定方法にて計測して得た全水分を水中浸漬水分とした。
(Water immersed in water)
“Water immersed in water” can be measured by the following method. The sample was immersed in water, and after 7 days from the start of immersion, the reformed coal was collected, and the moisture adhering to the surface was removed with a cloth such as waste cloth, and then JIS M 8820-2000 (coal and coke- The total moisture obtained by the method for measuring the total water content of the coals described in the method for measuring the total water content of the lot) was defined as the water immersed in water.
貯蔵時の降雨等による吸水量が低下するため製品価値である発熱量が高くなるため、水中浸漬水分が低いほど燃料としての価値が高い試料といえる。 Since the amount of water absorption due to rainfall during storage decreases, the calorific value, which is the product value, increases. Therefore, the lower the moisture immersed in water, the higher the value as a fuel.
(圧壊強度)
JIS Z 8841-1993の「3.1 圧壊強度試験方法」に基づき測定した。
(見掛密度)
JIS Z 8807の「8.液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づき測定した。
(厚み)
本願における厚みとは板状成型体の凸面同士の距離であり、ランダムに採取した10個のサンプルの厚みの平均値を結果としている。厚み測定は、試料の凸面同士にノギスを当てて測定した。
(Crushing strength)
It was measured based on “3.1 Crushing strength test method” of JIS Z 8841-1993.
(Apparent density)
Measured based on “8. Measuring method of density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807.
(Thickness)
The thickness in the present application is the distance between the convex surfaces of the plate-shaped molded body, and the average value of the thicknesses of 10 samples collected at random is the result. The thickness was measured by applying a caliper to the convex surfaces of the sample.
<実施例C2>
実施例C2は、図3-1の製造方法に対応し、第1破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30、第1成型工程40、第2破砕工程10a、第2成型工程40a、篩工程70、加熱養生工程85の順に処理し、得られる成型体200を石炭成型燃料とするものである。加熱養生工程の方法を除き、実施例C1-1と同じである。
<Example C2>
Example C2 corresponds to the manufacturing method of FIG. 3-1, and includes a first crushing
加熱養生工程85では、篩工程70で得られた石炭8(成型体)をビニル袋に入れて常温で25日間養生した後、バットに投入し、実施例C1-1と同様にアルミ箔をして送風乾燥機にて加熱養生を行った。送風乾燥機の温度は107℃、養生時間は50分間とした。
In the heat curing process 85, the coal 8 (molded body) obtained in the
<比較例C2>
比較例C2は、実施形態2の加熱養生工程を行わず、篩工程70で得た篩上の石炭8(成型体)をビニル袋に入れて常温で25日間養生したものを用いた。
<Comparative Example C2>
In Comparative Example C2, the heat curing step of
(結果2)
加熱養生に伴う物性変化を調査するため、全水分、水中浸漬水分のほか見掛密度、厚み、圧壊強度を測定した(表C3)。加熱養生前後の全水分はほぼ同じであるが、水中浸漬水分が大きく異なる結果を得た。その他の物性変化として、加熱養生により成型体の厚みが増加(膨張)することが分かった。なお、水中浸漬膨張率Eは以下により求めた:
水中浸漬膨張率E = 水中浸漬後の厚みTw ÷ 厚みT
(Result 2)
In order to investigate changes in physical properties associated with heat curing, the apparent density, thickness, and crushing strength were measured in addition to total moisture and moisture immersed in water (Table C3). Although the total moisture before and after the heat curing was almost the same, the results were greatly different in the water immersed in water. As other physical property changes, it was found that the thickness of the molded body increased (expanded) by heat curing. In addition, the immersion expansion coefficient E in water was calculated | required by the following:
Underwater immersion expansion rate E = thickness Tw after immersion in water ÷ thickness T
<<パートDの実施例>>
以下、パートDの発明について実施例を用いて具体的に説明するが、パートDの発明はこれらに限定されるものではない。
<< Example of Part D >>
Hereinafter, the invention of Part D will be specifically described using examples, but the invention of Part D is not limited thereto.
以下の例における、原料および製品の評価方法は下記のとおりである。 In the following examples, the raw material and product evaluation methods are as follows.
<評価方法>
<HGI(ハードグローブ指数)>
JIS M 8801 の「7. 粉砕性試験方法(ハードグローブ法)」に基づき測定した。
<Evaluation method>
<HGI (Hard Grove Index)>
It was measured based on “7. Crushability test method (hard glove method)” of JIS M8801.
<嵩密度>
かさ密度は、容積が既知である2-5L程度の容器に試料をすり切り充填し、充填した試料の質量および容器の容積から式(1)にて算出した。なお、粗充填と密充填では容器に投入する方法が異なる。粗充填は、容器に投入する際、極力試料を圧密させないように充填し、密充填は、容器をタッピングしながら充填した。タッピングの回数は10回とした。
かさ密度=充填した試料の質量÷容器の容積 式(1)
<Bulk density>
The bulk density was calculated by the formula (1) from the weight of the filled sample and the volume of the container after the sample was ground and filled into a container of about 2-5 L having a known volume. In addition, the method of throwing into the container differs between rough filling and dense filling. In the rough filling, the sample was filled so as not to be compacted as much as possible when it was put into the container, and the dense filling was performed while tapping the container. The number of tapping was 10 times.
Bulk density = packed sample mass ÷ container volume equation (1)
<圧壊強度>
JIS Z 8841-1993の「3.1 圧壊強度試験方法」に基づき測定した。
<Crushing strength>
It was measured based on “3.1 Crushing strength test method” of JIS Z 8841-1993.
<見掛密度>
JIS Z 8807の「8.液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づき測定した。
<Apparent density>
Measured based on “8. Measuring method of density and specific gravity by submerged weighing method” of JIS Z 8807.
<粉化特性>
粉化特性は、試料がバルク輸送時に受ける衝撃力を模擬した以下の手順にて実施した。試料1kgを強固な土嚢袋に梱包後、該試料の入った土嚢袋を高さ8.6mの位置から20回落下させ、JIS Z8841-1993(造粒物の強度試験方法)の「3.2 回転強度試験方法」に記載の回転強度試験機にて800回転処理を行った。処理後の試料を目開きが2mmの篩で篩い分け、下記式(2)にて粉化後-2mmの割合(目開きが2mmの篩を通過した試料の質量割合)を求めて得た値を粉化特性の評価に利用した。なお、式(2)中、「処理後のサンプルの-2mmの質量」とは目開きが2mmの篩を通過した、処理後のサンプルの質量のことである。
<Powdering characteristics>
The pulverization characteristics were carried out by the following procedure simulating the impact force that the sample receives during bulk transportation. After packing 1 kg of a sample in a strong sandbag, the sandbag containing the sample is dropped 20 times from a position of 8.6 m in height, and “3.2 of JIS Z8841-1993 (Granulated Product Strength Test Method)”. The rotational strength tester described in “Rotational strength test method” was subjected to 800 rotational processing. A value obtained by sieving the treated sample with a sieve having a mesh opening of 2 mm, and obtaining a ratio of -2 mm (mass ratio of the sample having passed through a sieve with a mesh opening of 2 mm) after pulverization by the following formula (2) Was used for evaluation of powdering characteristics. In the formula (2), “−2 mm mass of the sample after treatment” refers to the mass of the sample after treatment which has passed through a sieve having an opening of 2 mm.
通常、石炭をバルクハンドリングする際、2mm篩通過積算率が30%を超える石炭は、ハンドリングトラブル(付着、閉塞)を起こす恐れがある。したがって、本例における成型体(あるいは整粒体)に要求される粉化特性についてもこの基準に従って、上記式(2)で求められる値が30%以下であれば問題ないと判断した。 Ordinarily, when bulk handling coal, coal with a 2 mm sieve passage integration rate exceeding 30% may cause handling trouble (adhesion, blockage). Therefore, regarding the powdering characteristics required for the molded body (or granulated body) in this example, it was determined that there was no problem if the value obtained by the above formula (2) was 30% or less according to this criterion.
<自然発熱指数>
成型体のバルク輸送時の形態(水分、粒度)における自然発熱リスクを以下の手順にて評価した。成型体1kgを強固な土嚢袋に梱包後、成型体の入った土嚢袋を高さ8.6mの位置から20回落下させ、JIS Z8841-1993(造粒物の強度試験方法)の「3.2 回転強度試験方法」に記載の回転強度試験機にて800回転処理を行い、処理物1kgを全量回収しプラスチックバッグに梱包後、処理物の全水分が23重量%になるように加水した。加水後、プラスチックバッグで2日間、常温(約25℃)にて密閉養生(加水養生)した。
<Natural fever index>
The spontaneous heat risk in the form (moisture, particle size) at the time of bulk transport of the molded body was evaluated by the following procedure. After packing 1 kg of the molded body in a strong sandbag, the sandbag containing the molded body is dropped 20 times from a position of 8.6 m in height, and the JIS Z8841-1993 (Granulated product strength test method) “3. The rotational strength tester described in “2 Rotational Strength Test Method” was subjected to 800 rotational treatments, and 1 kg of the processed product was recovered and packed in a plastic bag, and then watered so that the total moisture of the processed product was 23% by weight. After the hydration, it was hermetically sealed (hydrated) at room temperature (about 25 ° C.) for 2 days in a plastic bag.
その後、図4-5に示す構成を有する試験装置の恒温層に加水養生後のサンプル1kgを投入した。試験装置は、恒温槽と、恒温槽内に配置された反応器とを備え、試料は反応器内に投入される。反応器には、窒素ボンベおよび空気ボンベが接続されたガス供給管が連結されている。ガス供給管を介して供給されるガスは三方コックにより切り替えることができる。また、ガス供給管には流量計が設けられ、ガス供給管を流れるガスの流量が測定可能である。反応器内には温度計が設置されている。さらに、反応器には、ガス濃度計が設置されたガスサンプリング管が連結されている。 Thereafter, 1 kg of the hydrolyzed sample was put into the constant temperature layer of the test apparatus having the configuration shown in FIG. 4-5. The test apparatus includes a thermostat and a reactor disposed in the thermostat, and a sample is put into the reactor. A gas supply pipe connected with a nitrogen cylinder and an air cylinder is connected to the reactor. The gas supplied through the gas supply pipe can be switched by a three-way cock. The gas supply pipe is provided with a flow meter, and the flow rate of the gas flowing through the gas supply pipe can be measured. A thermometer is installed in the reactor. Furthermore, a gas sampling pipe in which a gas concentration meter is installed is connected to the reactor.
反応器内への試料の投入後、窒素雰囲気下で恒温槽を80℃に昇温した。80℃に昇温した後、ガスを空気に切り替え、所定時間(300分)反応後のガス濃度(O2濃度、CO2濃度、CO濃度)を測定し、下記式(3)により酸素吸着・酸化反応により発生する熱量相当の自然発熱性指数SCI(Spontaneous Combustion Index)を算出した。 After putting the sample into the reactor, the thermostatic chamber was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. After the temperature was raised to 80 ° C., the gas was switched to air, and the gas concentration (O 2 concentration, CO 2 concentration, CO concentration) after the reaction was measured for a predetermined time (300 minutes). A spontaneous exothermic index SCI (Spontaneous Combustion Index) corresponding to the amount of heat generated by the oxidation reaction was calculated.
SCI=O2吸着熱+CO2生成熱+CO生成熱 式(3) SCI = O 2 adsorption heat + CO 2 production heat + CO production heat Formula (3)
SCIの許容値(判断基準)は、通常取り扱っている一般炭の中で、特に自然発熱リスクが高い亜瀝青炭のSCI測定値(12)を超えないものを問題ないと判断した。 The SCI tolerance (judgment criteria) was judged to be acceptable if it does not exceed the SCI measurement value (12) of subbituminous coal, which has a particularly high risk of spontaneous heating, among ordinary coals that are usually handled.
<浸漬水分>
成型体を水中に浸漬し、浸漬開始から7日間経過した時点で成型体を回収し、表面に付着した水分をウエス等の布で除去した後、JIS M 8820-2000 (石炭類及びコークス類-ロットの全水分測定方法)に記載の石炭類の全水分測定方法にて計測して得た全水分を浸漬水分とした。
<Immersion moisture>
The molded body is immersed in water, and when 7 days have passed since the start of immersion, the molded body is recovered, and moisture attached to the surface is removed with a cloth such as a waste cloth, and then JIS M 8820-2000 (coal and coke- The total moisture obtained by the method for measuring the total water content of the coals described in the “Total Moisture Measurement Method for Lots” was used as immersion water.
成型体はバルク輸送(船積み、トラック輸送)などを想定しているため、圧壊強度が高く、見掛密度が高いものほど輸送時の耐久性が高く、良好な品質といえる。また、粉化後-2mmの割合が低く、自然発熱指数が低く、浸漬水分が低いほど、良好な品質といえる。 Since the molded body is assumed for bulk transportation (shipping, truck transportation), the higher the crushing strength and the higher the apparent density, the higher the durability during transportation and the better the quality. Moreover, the lower the ratio of −2 mm after pulverization, the lower the spontaneous heating index, and the lower the immersion moisture, the better the quality.
<参考例D1>
参考例D1における石炭成型燃料の製造方法は、図4-1に対応し、第1破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30、第1成型工程40、第2破砕工程10a、第2成型工程40a、篩工程70を経て得られた成型体100を石炭成型燃料とするものである。ただし、第1成型工程における成型機は垂直供給方式のブリケットマシンを用いた。
<Reference Example D1>
The method for producing a coal-molded fuel in Reference Example D1 corresponds to FIG. 4-1, and includes a first crushing
原料はインドネシアの褐炭であるB炭を用いた。B炭の性状を表D1に示す。表D1中、ARは到着ベース、ADは気乾ベース、DBは無水ベースを示す(JIS M8810)。また、表D1には、工業分析値(気乾ベース)に基づき算出された燃料比、高位発熱量および元素分析の結果をそれぞれ示す。なお表D1における工業分析値、元素分析値はJIS M8812、8813、8814に基づく。表D1中、GAR、GAD、DAFは、それぞれ到着ベース高位発熱量、気乾ベース高位発熱量、無水無灰ベース高位発熱量を示す(JIS M8810)。 The raw material was B coal, Indonesian lignite. The properties of B charcoal are shown in Table D1. In Table D1, AR represents an arrival base, AD represents an air-drying base, and DB represents an anhydrous base (JIS M8810). Table D1 shows the fuel ratio, high calorific value and elemental analysis results calculated based on industrial analysis values (air-dry basis). The industrial analysis values and elemental analysis values in Table D1 are based on JIS M8812, 8813, and 8814. In Table D1, GAR, GAD, and DAF respectively indicate arrival base high calorific value, air-dry base high calorific value, and anhydrous ashless base high calorific value (JIS M8810).
破砕工程10ではハンマークラッシャを用い平均粒径10mm以下に破砕した。次いで、乾燥工程20ではスチームチューブドライヤを用い全水分が12.7重量%になるように乾燥した。続く粉砕工程30ではローラミルを用い、平均粒子径24μmの石炭粒子4を得た。なお、第1破砕工程10により破砕された石炭の平均粒子径はJIS M 8801-2004「5.粒度試験方法」に基づき測定し、各篩目開きの通過篩質量百分率を求め、通過篩質量百分率が50%となる粒子径を平均粒子径とした。粉砕工程30により粉砕された石炭粒子4の平均粒子径はレーザー回折・散乱法によって得られる粒度分布のメディアン径とした。
In the crushing
第1成型工程40は、図4-4に示した垂直供給方式のブリケットマシンを用い、見掛密度1.0g/cm3の第1成型体を得た。第1成型工程に用いたブリケットマシンは、一対のロール61を有しており、そのうち一方のロール61のみにロールポケットが形成され、もう一方のロール61は、凹凸のない平坦な外周面を有していた。
In the
第1成型工程40によって、板状の第1成型体5が得られた。また、第1成型工程で得られた第1成型体5を篩目3.35mmで処理したところ、ブリケットマシンに供給した石炭粒子4の全重量に対する、篩上の第1成型体5の重量割合が52.5%であった。
The plate-shaped first molded
続いて、第2破砕工程10aではハンマークラッシャを用いて、ハンマー回転数750rpmで第1成型体5の破砕を行い、平均粒子径0.12mm、かさ密度0.58g/cm3の第2破砕物6を得た。参考例D1における第2破砕物6の粒度分布を図4-6に示す。
Subsequently, in the second crushing step 10a, the first molded
得られた第2破砕物6を第2成型工程40aにおいてブリケットマシンで成型した。ブリケットマシンは第1成型工程40で用いたブリケットマシンと同様のものを用いた。第1成型工程40と同様、2つのロール61の隙間は1mmとし、ロール線圧を7t/cmになるよう、ロールおよびスクリュの回転数を調整した。得られた板状の第2成型体7を篩工程70で処理し、篩上を成型体100とした。篩工程70は目開き3.35mmの篩を用いた。篩工程70で得られた成型体100の収率は89.9%であった。成型体100の品質評価結果を表D2に示す。成型体100の品質は良好であった。
The obtained second crushed
<実施例D1>
実施例D1は図4-2に記載の製造方法に対応し、まず、破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30で得られた石炭粒子を4-1と4-2に分けた。続いて、石炭粒子4-1は第1成型工程40により第1成型体5とし、第1成型体5と石炭粒子4-2とを混合して第2破砕工程10aを行い、第2破砕物6を得た。すなわち、粉砕工程30で得られる石炭粒子の一部(4-2)を、第1成型工程40を経ずに直接第2破砕工程10aの原料とした。
<Example D1>
Example D1 corresponds to the production method shown in FIG. 4-2. First, coal particles obtained in the crushing
原料は、参考例D1と同様、インドネシアの褐炭であるB炭を用いた。破砕工程10ではハンマークラッシャを用い平均粒径10mm以下に破砕した。乾燥工程20ではスチームチューブドライヤを用い全水分が12.7重量%になるように乾燥した。続く粉砕工程30ではローラミルを用い、平均粒子径24μmに粉砕して石炭粒子を得た。この粉砕工程30で得られた石炭粒子を4-1と4-2に分け、石炭粒子4-1のみを第1成型工程40に進めた。
The raw material was B coal, Indonesian lignite, as in Reference Example D1. In the crushing
第1成型工程40では水平供給方式のローラコンパクタを用いて、石炭粒子4-1から見掛密度1.0g/cm3のフレーク(第1成型体5)を製造した。第1成型工程40で得られた第1成型体5を篩目3.35mmで処理したところ、ローラコンパクタに供給した石炭粒子4の全重量に対する、篩上の第1成型体5の重量割合が90.2%であり、第1成型工程40でブリケットマシンを用いた参考例D1と比べ、高収率で第1成型体5を製造できることが分かった。
In the
得られたフレーク(篩下も含む)(第1成型体5)と粉砕工程30で得られた石炭粒子4-2とを7:3(重量比)で混合して、続く第2破砕工程10aでハンマー回転数500rpmにて破砕し、第2破砕物6を得た。得られた第2破砕物6の平均粒径は0.17mmであり、図4-6に示したとおり、参考例D1の第2破砕物6とほぼ同等の平均粒径を有していることが示された。
The obtained flakes (including the sieves) (first molded body 5) and the coal particles 4-2 obtained in the pulverizing
実施例D1で得た第2破砕物6を用いての第2成型工程40aは実施していないが、実施例D1の第2破砕物6は参考例D1の第2破砕物6と同等の品質であることから、実施例D1の第2破砕物6に対して第2成型工程40aを行った場合、参考例D1と同等の品質の第2成型体7が得られるものと期待できる。
Although the 2nd shaping | molding process 40a using the 2nd
上記のとおり、実施例D1では、粉砕工程30で得た石炭粒子のうち30重量%を第2破砕工程に直接供給しているため、参考例D1と比べ第1成型工程40で必要な処理能力が30%少なくなり、負荷を軽減できることが示された。また、第2破砕工程10aにおけるハンマークラッシャのハンマー回転数は、参考例D1より実施例D1の方が小さく、第2破砕工程10aにおける破砕機の負荷も軽減できることが示された。
As described above, in Example D1, 30% by weight of the coal particles obtained in the
<<パートEの実施例>>
実施例E1~3および比較例E1により、得られた石炭成型体の品質評価を行った。これら実施例E1~3および比較例E1では、図5-1に示したとおり、第1破砕工程10、乾燥工程20、粉砕工程30、第1成型工程40、第2破砕工程10a、第2成型工程40aおよび篩工程70を経て石炭成型体100を得る。表E2および表E3に、実施例E1~3および比較例E1で用いた石炭の性状を示す。
<< Example of Part E >>
According to Examples E1 to E3 and Comparative Example E1, quality evaluation of the obtained coal molding was performed. In Examples E1 to E3 and Comparative Example E1, as shown in FIG. 5A, the first crushing
(実施例E1)
本例では、インドネシアの褐炭であるB炭を、第1破砕工程10において、ハンマークラッシャを用いて平均粒子径が3mm以下となるように破砕した。次いで、破砕したB炭を、乾燥工程20において、スチームチューブドライヤを用いて、乾燥物3の全水分が11.2%になるように乾燥させた。続く粉砕工程30では、乾燥したB炭を、ローラミルを用いて微粉炭4の平均粒子径が19μmになるように粉砕した。次いで、粉砕工程30によって得られた微粉炭4を、第1成型工程40において成型した。
(Example E1)
In this example, B coal, which is Indonesian lignite, was crushed in the first crushing
第1成型工程40では、成型機として鉛直給排型のブリケットマシンを用いた。用いたブリケットマシンは、図5-2に示すように一対のロール41を有しており、そのうち一方のロール41のみにロールポケットが形成され、もう一方のロール41は凹凸のない平坦な外周面を有していた。一対のロール41は、直径が520mm、軸方向長さが236mmであった。
In the
ロールポケットの形状は、図5-3Aおよび図5-3Bに示すような、平面視が略楕円形のアーモンド形状とした。ロール41には、寸法の異なる形状Aおよび形状Bの2種類のロールポケットを形成した。表E4に、ロールポケットの寸法を示す。
The shape of the roll pocket was an almond shape having a substantially elliptical shape in plan view as shown in FIGS. 5-3A and 5-3B. On the
ロール41の周面には、形状Aのロールポケットが5244個、形状Bのロールポケットが184個、規則的に分散配置された。ロールポケットの1個当たりの容積は、形状Aが0.035cm3であり、形状Bが0.0048cm3であった。また、ロール41の隙間が大きいと、微粉炭4の漏れや圧力分散が生じやすくなるため、ロール41の隙間dは、1mmとした。また、ブリケットマシンは、ロール線圧が1.9t/cmに維持されるように、ロール41およびスクリュの回転数を調整した。
On the peripheral surface of the
第1成型工程40によって得られた第1成型体5の見掛密度を測定したところ、1.077g/cm3であった。
The apparent density of the first molded
第1成型工程40の後、得られた第1成型体5を、第2破砕工程10aにて破砕し、第2破砕物6を得た。第2破砕工程10aでは、ハンマークラッシャを用いた。
After the
次いで、第2破砕物6を、第2成型工程40aにおいて成型し、第2成型体7を得た。第2成型工程40aでは、第1成型工程40で用いたのと同じブリケットマシンを用い、ロール線圧が7t/cmに維持されるように、ロール41およびスクリュの回転数を調整した。
Next, the second
第2成型工程40aの後、篩工程70において、第2成型体7から微粉炭を除去し、石炭成型体100を得た。篩工程70では、目開き3.35mmの標準篩を用い、手動で篩分けを行った。篩上の割合は93.9%であった。これにより、第2成型工程40aが安定して運転されたこと、および高い収率で石炭成型体100が得られたことが確認できた。
After the second molding step 40a, in the sieving
なお、第2破砕工程10aで得られた第2破砕物6の物性を測定したところ、平均粒子径が0.40mm、かさ密度(粗)が0.65g/cm3、かさ密度(密)が0.84g/cm3であった。
In addition, when the physical property of the 2nd crushing
また、タッピングマシンを使用して、第2破砕物6のタッピングを500回行うまでのタップ密度の変化を測定した。タップ密度とは、容器(メスシリンダー)に粉体である試料を静かに充填した後、タッピングを行い、密充填したときの見かけかさ密度である。タッピングは、容器を上方に移動させた後、容器を自由落下させることによって行った。タッピングマシンのストロークは20mm、タッピングスピードは35回/minとした。タッピング回数が0回、5回、10回、25回、75回、100回、250回および500回のそれぞれの時点で試料(第2破砕物6)の容積を(メスシリンダーの目盛りから)記録し、仕込み重量からそれぞれの回数におけるタップ密度を求めた。この結果を、前述した式(1)に当てはめ、第2破砕物6の粉体としての流動性および付着性を評価した。
式(1):N/C=(1/ab)+(1/a)N
Moreover, the tapping machine was used to measure the change in tap density until the second
Formula (1): N / C = (1 / ab) + (1 / a) N
流動性の評価は、流動性指数aにより行い、付着性の評価は、付着性指数1/bにより行った。タップ密度の測定結果からこれらの指数を求めたところ、流動性指数aが0.28、付着性指数1/bが53.4であった。
The evaluation of fluidity was performed by the fluidity index a, and the evaluation of adhesion was performed by the
(実施例E2、実施例E3、比較例E1)
実施例E1とはいくつかのパラメータを変更して、実施例E1と同様の手順で石炭成型体100を製造した。変更したパラメータは、乾燥物3の全水分、微粉炭4の平均粒子径および第1成型工程40のロール線圧である。これらのパラメータを変更したことにより、各種評価結果(第2成型工程40aにおける収率、第2成型工程40aの運転安定性、第1成型体5の見掛密度、並びに第2破砕物6の平均粒子径、かさ密度、流動性指数aおよび付着性指数1/b)が変化した、これらの結果を、実施例E1での結果と併せて表E5に示す。
(Example E2, Example E3, Comparative Example E1)
The
(考察)
パラメータの変更は、第2成型工程での運転安定性および収率に影響を及ぼすことが分かった。特に、第2成型工程における原料(第2破砕物)の特性に着目すると、ブリケットマシンを用いた場合、原料(第2破砕物)の流動性指数aが0.29以下であり、かつ、付着性1/bが20≦1/b≦60を満たしていると、ブリケットマシンを安定的に高い収率で運転できるといえる。
(Discussion)
It has been found that changing the parameters affects the operational stability and yield in the second molding step. In particular, paying attention to the characteristics of the raw material (second crushed material) in the second molding step, when a briquette machine is used, the fluidity index a of the raw material (second crushed material) is 0.29 or less and adheres. When the
<<パートFの実施例>>
以下、パートFの発明の実施例について説明する。表F1に、以下で説明する実施例で用いた石炭の性状を示す。
<< Example of Part F >>
Examples of the invention of Part F will be described below. Table F1 shows the properties of the coal used in the examples described below.
[実施例F1]
(実施例F1)
原料となる石炭として、インドネシア産の褐炭であるBA炭を用い、図6-1に示す工程に従って石炭成型燃料200を製造した(粉砕工程20→乾燥工程30の順番)。
[Example F1]
(Example F1)
Using coal coal, which is Indonesian brown coal, as a raw material coal, a coal-molded
破砕工程10では、ハンマークラッシャを用い、最大粒子径が1mm、平均粒子径が0.3mmの破砕石炭2を得た。次いで、粉砕工程20では、ペレットミルを用いた。破砕石炭2は、ペレットミル内部のローラとリングダイとの間で粉砕され、さらにリングダイの孔から連続的に排出され、適宜長さで切断されることでペレット化された。これにより、平均粒子径10μmの粉砕石炭3で構成された含水ペレット(直径8mm×高さ10~20mmの円柱形)を得た。
In the crushing
乾燥工程30では、乾燥効率を向上させるため、乾燥前にパドル式混合機を用いて、含水ペレットを最大粒径が3mm以下になるように破砕した。含水ペレットの破砕後、スチームチューブドライヤを用い、全水分が15%になるように乾燥させ、乾燥した石炭粒子4を得た。得られた石炭粒子4の温度は90℃であった。
In the drying
乾燥工程30から成型工程40までの間、石炭粒子4の温度が90℃に維持されるように、乾燥工程30の出口から成型工程40の入口までの搬送機器に保温材を設置した。成型工程40の入口に設置された温度計にて石炭粒子4の温度を測定したところ、90℃であることが確認された。
During the period from the drying
成型工程40では、図6-2に示したような、垂直供給方式のブリケットマシンを用いた。用いたブリケットマシンは、直径が520mm、幅(軸方向の長さ)が124mmの一対のロール41を有していた。一対のロール41の周面には、図6-2A、2Bに示す形状を有する複数のロールポケットが規則的に分散配置されていた。ロールポケットの各部の寸法は、
a=34.7mm
b=36.6mm
c=9.1mm
であった。また、一対のロール41間の隙間dは、設計下限値である1mmとした。ブリケットマシンは、ロール41による線圧が6t/cmになるように動作が制御され、これによって成型体5を得た。
In the
a = 34.7 mm
b = 36.6 mm
c = 9.1 mm
Met. The gap d between the pair of
得られた成型体5は篩工程70に供給され、篩工程70で石炭粉を除去した。篩工程70では、篩目3.35mmの振動篩機を用い、篩上に残った石炭を石炭成型燃料200とした。
The obtained molded
(比較例F1)
比較例F1として、成型工程40に供給される石炭粒子4の温度を変更した以外は実施例F1と同様にして石炭成型燃料200を製造した。具体的には、成型工程40に供給される石炭粒子4の温度が25℃となるように、乾燥工程30の出口から成型工程40の入口までの搬送機器で、石炭粒子4の冷却を行った。搬送機器としては、水冷式のジャケット付きのスクリュ式搬送装置を用い、搬送用パドルの回転数で滞留時間を制御して石炭粒子4の温度調整を行った。成型工程40の入口に設置した温度計によって石炭粒子4の温度を測定した結果、25℃であることが確認された。
(Comparative Example F1)
As Comparative Example F1, a coal molded
(評価1)
実施例F1および比較例F1によって得られた石炭成型燃料200について、品質評価を行った。石炭粒子4の代表的な物性、成型工程40の代表的な代表的な成型条件、成型能力、および得られた石炭成型燃料200の品質評価結果を表F2に示す。
(Evaluation 1)
Quality evaluation was performed about the
表F2において、石炭成型燃料200の圧壊強度は、JIS Z 8841-1993の「3.1 圧壊強度試験方法」に基づいて測定した。また、見掛密度は、JIS Z 8807の「8. 液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づいて測定した。
In Table F2, the crushing strength of the coal-molded
表F2より、実施例F1は、石炭粒子4の全水分および粒度分布が比較例F1と同等であるものの、成型工程40の入口での石炭粒子4の温度を90℃としたことによって、成型工程40の入口での石炭粒子4の温度を25℃とした比較例F1と比較し、圧壊強度がほぼ2倍となったことが分かる。このことから、成型工程40の入口での石炭粒子4の温度を90℃とすること、言い換えれば、石炭粒子4を90℃で成型することによって、高い圧壊強度を有し、ハンドリング性に優れた石炭成型燃料200を製造できるということがいえる。
From Table F2, Example F1 shows that the total moisture and particle size distribution of the
[実施例F2および3]
(実施例F2-1)
原料となる石炭として、インドネシア産の褐炭であるBM1炭を用い、篩工程70を実施しないこと以外は図6-1に示す工程に従って石炭成型燃料200を製造した(ただし、乾燥工程30→粉砕工程20の順)。
[Examples F2 and 3]
(Example F2-1)
BM1 coal, Indonesian brown coal, was used as the raw material coal, and a coal-molded
破砕工程10は、実施例F1と同様に実施した。次いで、乾燥工程30では、スチームチューブドライヤを用い、全水分が10~15%になるように、破砕石炭2を乾燥させ、乾燥石炭3’を得た。次に、粉砕工程20では、ボールミルを用いて乾燥石炭3’を平均粒子径が20~30μmになるように粉砕し、石炭粒子4を得た。
The crushing
次に、得られた石炭粒子4を成型工程40に供給し、成型体5を得た。成型工程40では、図6-4に示したような、一対の加圧板401、402、一対の型403、404および加圧板401、402に内蔵されたヒータを有する、温度調整可能なタブレットマシンを用いた。各型403、404はそれぞれコア型およびキャビティ型を構成し、キャビティ型(404)は、内径が14mmの円筒形のキャビティを有していた。なお、使用したタブレットマシンは、上側の加圧板401が固定圧縮盤、下側の加圧板402が可動圧縮盤であり、下側の加圧板402の上昇によりキャビティ406内の粉体の圧縮成型が成される構造となっている。
Next, the obtained
まず、型403、404を開いた状態で、型温度測定用の熱電対407によって型403、404の温度を測定し、温度が60℃に達した時点で石炭粒子4をキャビティ406に投入した。石炭粒子4の投入後、型403、404を閉じ、原料温度測定用の熱電対408をキャビティ406内に前進させて石炭粒子4の温度を測定した。
First, with the
原料温度測定用の熱電対408で測定された温度、すなわち石炭粒子4の温度が60℃に達した時点で熱電対408を後退させ、その後、加圧板402を上昇させ、キャビティ406内の石炭粒子4を圧縮成型した。圧縮成型条件は、成型圧力が1.9t/cm2、加圧時間が1分、加圧下の保持時間が1分であった。ここで、「加圧時間」は、加圧開始から成型圧力に達するまでの時間をいい、「加圧下の保持時間」は、成型圧力に達した後、その成型圧力を保持している時間をいう。
When the temperature measured by the
圧縮成型後、型403、404を開いてタブレット状(円柱状)の成型体5を取り出し、これを石炭成型燃料200とした。
After compression molding, the
(実施例F2-2)
圧縮成型時の石炭粒子4の温度を80℃とした以外は実施例F2-1と同様にして石炭成型燃料200を得た。
(Example F2-2)
A coal-molded
(比較例F2)
圧縮成型時の石炭粒子4の温度を20℃とした以外は実施例F2-1と同様にして石炭成型燃料200を得た。
(Comparative Example F2)
A coal-molded
(実施例F3-1)
原料である石炭1として、インドネシア産の褐炭であるRM炭を用いた以外は実施例F2-1と同様にして石炭成型燃料を得た。
(Example F3-1)
A coal-molded fuel was obtained in the same manner as in Example F2-1 except that RM coal, which is Indonesian lignite, was used as the
(実施例F3-2)
原料である石炭1として、インドネシア産の褐炭であるRM炭を用いた以外は実施例F2-2と同様にして石炭成型燃料200を得た。
(Example F3-2)
A coal-molded
(比較例F3-1)
原料である石炭1として、インドネシア産の褐炭であるRM炭を用いた以外は比較例F2と同様にして石炭成型燃料200を得た。
(Comparative Example F3-1)
A coal-molded
(比較例F3-2)
圧縮成型時の石炭粒子4の温度を40℃とした以外は比較例F3-1と同様にして石炭成型燃料200を得た。
(Comparative Example F3-2)
A coal-molded
(評価)
以上の各実施例および比較離で得られたタブレット状の石炭成型燃料200を、大気中で3分間放置した後、ジッパー付きサンプル袋に保管した。石炭成型燃料200は、成型直後(型から取り出した直後)のサンプル、およびサンプル袋に保管して1日経過後のサンプルについて品質評価を行った。石炭粒子4の代表的な物性、成型工程40の代表的な成型条件、および得られた石炭成型燃料200の品質評価結果を表F3に示す。
(Evaluation)
The tablet-shaped coal molded
表F3において、石炭成型燃料200の引張強度は、JIS Z 8841-1993の「3.1 圧壊強度試験方法」で用いる、図6-6に示すような、固定圧縮盤501および可動圧縮盤502を有する試験機を用いた。試験に先だって、サンプルである石炭成型燃料200の直径d(mm)および高さL(mm)をノギス等で測定した。次いで、石炭成型燃料200を、図6-6に示す姿勢で固定圧縮盤501の固定圧縮面501aの中央部に設置した。この状態で可動圧縮盤502を10mm/minで下降させ、石炭成型燃料200に荷重をかけた。石炭成型燃料200が完全に破壊するまでの荷重の最大指示値を記録し、これを石炭成型燃料200の圧壊強度P(N)とした。得られた圧壊強度を用い、以下の式により引張強度を算出した。
In Table F3, the tensile strength of the coal-molded
また、見掛密度はJIS Z 8807の「8. 液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法」に基づいて測定した。全水分の測定は、、仕込み乾燥重量が不変であるという前提のもと、各時点経過時の試料の重量を測定し、以下の式(2)によって求めた。
(wt1-wload×(1-m0/100))/wt1×100 ・・・式(2)
ここで、wt1は所定時間経過時の試料の重量、wloadは仕込み原料湿重量、m0は成型直前の原料全水分である。
The apparent density was measured based on JIS Z 8807 "8. Method for measuring density and specific gravity by submerged weighing method". The total moisture was measured by measuring the weight of the sample at each time point on the premise that the charged dry weight was unchanged, and calculating the total moisture by the following formula (2).
(W t1 -w load × (1 -
Here, w t1 is the weight of the sample when a predetermined time elapses, w load is the wet weight of the charged raw material, and m 0 is the total moisture of the raw material immediately before molding.
図6-7に、成型工程入口温度と引張強度との関係を示し、図6-8に、成型工程入口温度と見掛密度との関係を示す。 Fig. 6-7 shows the relationship between molding process inlet temperature and tensile strength, and Fig. 6-8 shows the relationship between molding process inlet temperature and apparent density.
以上の結果より、全水分および粒度分布がほぼ一定の条件で製造した石炭成型燃料200においては、成型工程入口温度が20~80℃の範囲では、温度が高いほど石炭成型燃料200の引張強度および見掛密度が高くなることが分かった。引張強度および見掛密度が高くなることによって、ハンドリング性に優れた石炭成型燃料200を得ることができる。この傾向は、原料である石炭1の銘柄が異なっても同様である。
From the above results, in the coal molded
[実施例F4]
(実施例F4-1)
以下の点を除いて実施例F2-1と同様にして石炭成型燃料200を得た。
(a)石炭1としてインドネシア産の褐炭であるBM2炭を用いた。
(b)破砕工程10ではジョークラッシャ、ダブルロールクラッシャの順に処理し、平均粒子径が3mm以下になるように石炭1を破砕した。
(c)乾燥工程30ではスチームチューブドライヤを用い、全水分23%になるように破砕石炭2を乾燥させた。
(d)成型工程40で用いたタブレットマシンは、内径が20mmの円筒形のキャビティを有していた。
(e)成型工程40では、圧縮成型時の石炭粒子4の温度を115℃とした。
(f)成型工程40では、成型圧力を1t/cm2とした。
[Example F4]
(Example F4-1)
Except for the following points, a coal-molded
(A) As
(B) In the crushing
(C) In the drying
(D) The tablet machine used in the
(E) In the
(F) In the
(実施例F4-2)
圧縮成型時の石炭粒子4の温度を130℃とした以外は実施例F4-1と同様にして石炭成型燃料200を得た。
(Example F4-2)
A coal-molded
(実施例F4-3)
乾燥工程出口における石炭粒子4の全水分が17.0%であること以外は実施例F4-1と同様にして石炭成型燃料200を得た。
(Example F4-3)
A coal-molded
(比較例F4)
乾燥工程出口における石炭粒子4の全水分が16.0%であること、および成型工程40において型を加熱しなかった(20℃)こと以外は実施例F4-1と同様にして石炭成型燃料200を得た。
(Comparative Example F4)
The coal-molded
(評価)
以上の各実施例および比較例で得られたタブレット状の石炭成型燃料200について品質評価を行った。品質評価は、石炭成型燃料200を型から取り出した直後の時点、および型から取り出して大気中で10分間放置し、その後、ジッパー付きサンプル袋に保管し、1日経過後の時点で行い、それぞれの時点について評価用のサンプルを用意した。石炭粒子4の代表的な物性、成型工程40の代表的な代表的な成型条件、および得られた石炭成型燃料200の品質評価結果を表F4に示す。
(Evaluation)
Quality evaluation was performed on the tablet-shaped coal molded
表F4において、全水分および見掛密度は、実施例F2および3での評価と同様にして求めた。浸漬水分については、測定用のサンプルを水中に浸漬し、浸漬開始から7日間経過した時点でサンプルを回収し、表面に付着した水分をウエス等の布で除去し、その後、JIS M 8820-0(石炭類及びコークス類-ロットの全水分測定方法)に記載の石炭類の全水分測定方法に基づいて測定し、その値を浸漬水分とした。 In Table F4, the total moisture and apparent density were determined in the same manner as in the evaluations in Examples F2 and 3. As for the immersion moisture, the measurement sample is immersed in water, the sample is collected after 7 days from the start of immersion, the moisture adhering to the surface is removed with a cloth such as a waste cloth, and then JIS M 8820-0. Measurement was made based on the total moisture measurement method for coals described in (Coal and coke-lot total moisture measurement method), and the value was defined as immersion moisture.
表F4より、各実施例および比較例とも、成型直後から1日後までの間に全水分が低下することが確認された。見掛密度については、比較例は成型直後から1日後までの間に、比較例は低下したが各実施例は増加したことが確認された。このことから、各実施例については、成型直後から1日経過すると、全水分が低下したため、石炭成型燃料200が収縮することが分かる。また、浸漬水分について、比較例は成型直後の浸漬水分の測定が不可能であったが、各実施例とも成型直後から1日後までの間に浸漬水分が低下することが確認された。浸漬水分が低下することは、耐水性が改善されることを意味する。浸漬水分の値は、実施例F4-1と実施例F4-2との比較では、115℃で成型した場合と130℃で成型した場合との間に優位差は確認できなかった。ただし、これら実施例F4-1および実施例F4-2は比較例F4と比較して浸漬水分(1日後)が著しく小さく、このことから、石炭粒子4を加熱成型することで、耐水性に優れた石炭成型燃料200を製造できるといえる。
From Table F4, it was confirmed that in all of the examples and comparative examples, the total water content decreased immediately after molding until one day later. As for the apparent density, it was confirmed that the comparative example decreased in the comparative example, but increased in each example, immediately after molding until one day later. From this, it can be seen that in each example, when one day has passed immediately after molding, the total moisture has decreased, and thus the coal-molded
[実施例F5]
(実施例F5-2)
以下の点を除いて実施例F2-1と同様にして石炭成型燃料200を得た。
(a)破砕工程10ではジョークラッシャ、ダブルロールクラッシャの順に処理し、平均粒子径が3mm以下になるように石炭1を破砕した。
(b)乾燥工程30では、箱型乾燥機を用いて、乾燥時間を調整して全水分の異なる4種類の乾燥石炭3’を得た。得られた乾燥石炭3’をそれぞれ粉砕工程で粉砕して、全水分11.1~17.5%の石炭粒子4を、(実施例F5-2-1)~(実施例F5-2-4)とした。
(c)成型工程40では、成型圧力を1.95t/cm2とした。
[Example F5]
(Example F5-2)
Except for the following points, a coal-molded
(A) In the crushing
(B) In the drying
(C) In the
(実施例F5-3)
圧縮成型時の石炭粒子4の温度を80℃とした以外は実施例F5-2と同様にして、全水分の異なる石炭粒子4から4種類の石炭成型燃料200を得た((実施例F5-3-1)~(実施例F5-3-4))。
(Example F5-3)
Except that the temperature of the
(実施例F5-4)
圧縮成型時の石炭粒子4の温度を95℃とした以外は実施例F5-2と同様にして、全水分の異なる石炭粒子4から4種類の石炭成型燃料200を得た((実施例F5-4-1)~(実施例F5-4-4))。
(Example F5-4)
Except that the temperature of the
(比較例F5-1)
圧縮成型時の石炭粒子4の温度を30度とし、全水分を10.5~17.5%とした以外は実施例F5-2と同様にして、全水分の異なる石炭粒子4から5種類の石炭成型燃料200を得た((比較例F5-1-1)~比較例F5-1-5))。
(Comparative Example F5-1)
In the same manner as in Example F5-2, except that the temperature of the
(評価)
以上の各実施例および比較例で得られたタブレット状の石炭成型燃料200について品質評価を行った。品質評価は、石炭成型燃料200を型から取り出して大気中で5分間放置し、その後、ジッパー付きサンプル袋に保管し、1日経過後の時点で行った。石炭粒子4の代表的な物性、成型工程40の代表的な代表的な成型条件、および得られた石炭成型燃料200の品質評価結果を表F5~表F8に示す。
(Evaluation)
Quality evaluation was performed on the tablet-shaped coal molded
表F5~8において、全水分、浸漬水分および見掛密度は、実施例F4での評価と同様にして求めた。また、図6-9に、表F5~8に示した全水分と浸漬水分との関係をグラフで表した。 In Tables F5 to F8, total moisture, immersion moisture, and apparent density were determined in the same manner as in the evaluation in Example F4. In addition, FIG. 6-9 is a graph showing the relationship between the total moisture and the immersion moisture shown in Tables F5 to F8.
図6-9より、成型時の石炭粒子4の温度が高いほど浸漬水分が低下しており、このことから、成型時の石炭粒子4の温度が高いほど、得られる石炭成型燃料200の耐水性をより向上させることができることが分かる。
From FIG. 6-9, the immersion moisture decreases as the temperature of the
Claims (23)
前記破砕工程で破砕された前記石炭を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥した前記石炭を粉砕して石炭粒子を得る粉砕工程と、
前記粉砕工程で得られた前記石炭粒子を板状に成型して、成型体を含む中間成型体を得る成型工程と、
前記成型工程で得られた前記中間成型体に含まれる粉末を除去する篩工程と、
を有し、
前記粉砕工程で得られる前記石炭粒子の平均粒子径は10~60μmであって、
前記成型工程で得られ、前記篩工程で前記粉末が除去された前記成型体を石炭成型燃料とすること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。 Crushing process of crushing coal;
A drying step of drying the coal crushed in the crushing step;
A pulverizing step of pulverizing the coal dried in the drying step to obtain coal particles;
Molding the coal particles obtained in the pulverization step into a plate shape, and a molding step for obtaining an intermediate molded body including a molded body;
A sieving step for removing the powder contained in the intermediate molded body obtained in the molding step;
Have
The coal particles obtained in the pulverization step have an average particle size of 10 to 60 μm,
A method for producing a coal-molded fuel, characterized in that the molded body obtained in the molding step and from which the powder has been removed in the sieving step is used as a coal-molded fuel.
前記粉砕工程から前記成型工程に前記石炭粒子を供給するのに供給手段を用い、
前記供給手段はスクリュ式の供給手段であること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。 In the manufacturing method of the coal molding fuel of Claim 1,
Using a supply means to supply the coal particles from the grinding step to the molding step;
The method for producing a coal-molded fuel, wherein the supply means is a screw-type supply means.
バインダーを添加しないこと
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。 In the manufacturing method of the coal molding fuel of Claim 1 or 2,
A method for producing a coal-molded fuel, characterized in that no binder is added.
前記成型工程は、回転する2つのロール間に前記石炭粒子を供給することを含み、
前記2つのロールのうち少なくとも一方の表面は凹凸を有すること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。 In the manufacturing method of the coal molding fuel as described in any one of Claim 1 to 3,
The molding step includes supplying the coal particles between two rotating rolls;
The method for producing a coal-molded fuel, wherein at least one surface of the two rolls has irregularities.
前記2つのロール間のクリアランスは3mm以下であること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。 In the manufacturing method of the coal molding fuel of Claim 4,
A clearance between the two rolls is 3 mm or less.
前記破砕工程を第1破砕工程とし、かつ、前記成型工程を第1成型工程としたとき、
前記第1成型工程の後に、前記第1成型工程で得られた前記板状成型体である中間成型体を破砕する第2破砕工程と、
前記第2破砕工程の後に、前記中間成型体を再度成型する第2成型工程と、
をさらに有し、
少なくとも前記第1成型工程では、水平供給型のコンパクタを用いること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。 In the manufacturing method of the coal molding fuel as described in any one of Claim 1 to 5,
When the crushing step is the first crushing step and the molding step is the first molding step,
After the first molding step, a second crushing step of crushing the intermediate molded body that is the plate-like molded body obtained in the first molding step;
After the second crushing step, a second molding step of molding the intermediate molded body again;
Further comprising
A method for producing a coal-molded fuel, wherein a horizontal supply type compactor is used at least in the first molding step.
前記石炭粒子の平均粒子径が10~60μmであり、
水分が5~20wt%、見掛密度が1.2~1.4g/cm3、かさ密度が0.4~0.6であり、かつ、
平滑な成型面が転写された平滑面、および破断面、の2種類の表面を有する第1破断片と、
凹凸を有する成型面が転写された凹凸面、および破断面、の2種類の表面を有する第2破断片と、
前記平滑面、前記凹凸面、および破断面、の3種類の表面を有する第3破断片と、
表面は破断面のみである第4破断片と、
のうちいずれか1種以上の混合物であること
を特徴とする石炭成型燃料。 A coal-molded fuel obtained from a coal-particle shaped body,
The coal particles have an average particle size of 10 to 60 μm,
The moisture is 5 to 20 wt%, the apparent density is 1.2 to 1.4 g / cm 3 , the bulk density is 0.4 to 0.6, and
A first fracture piece having two types of surfaces, a smooth surface to which a smooth molding surface is transferred, and a fracture surface;
A second fractured piece having two types of surfaces, an irregular surface to which a molding surface having irregularities is transferred, and a fracture surface;
A third fracture piece having three types of surfaces, the smooth surface, the irregular surface, and the fracture surface;
The surface is a fourth fracture piece with only a fracture surface,
A coal-molded fuel characterized by being a mixture of one or more of the above.
前記第3破断片は、
前記平滑面と前記凹凸面とが互いに対向する第3A破断片と、
前記平滑面と前記凹凸面とが同一面内で隣接し、かつ、その対向面は破断面である第3B破断片と、
を有し、
前記第3A破断片における前記平滑面と前記凹凸面との厚みは4.0~13.0mmであること
を特徴とする石炭成型燃料。 In the coal-molded fuel according to claim 7,
The third broken fragment is
A 3A fracture piece in which the smooth surface and the uneven surface face each other;
The smooth surface and the uneven surface are adjacent in the same plane, and the opposing surface is a 3B fracture fragment, which is a fracture surface;
Have
A coal-molded fuel characterized in that a thickness of the smooth surface and the uneven surface in the 3A fracture fragment is 4.0 to 13.0 mm.
前記第1破断片は、
前記平滑面同士が互いに対向する第1A破断片と、
前記平滑面の対向面が前記破断面である第1B破断片と、
を有し、前記第1A破断片における前記平滑面同士の厚みは2~10mmであること
を特徴とする石炭成型燃料。 In the coal-molded fuel according to claim 7,
The first fragment is
A 1A fracture piece in which the smooth surfaces face each other;
A 1B fracture piece whose opposing surface of the smooth surface is the fracture surface;
And the thickness of the smooth surfaces in the 1A fracture piece is 2 to 10 mm.
前記所定の養生条件は、温度-5~40℃、相対湿度5~95%で、200日以上であること
を特徴とする改質炭の養生方法。 A method for curing modified coal that retains modified coal under predetermined curing conditions,
The predetermined curing conditions are a temperature of -5 to 40 ° C., a relative humidity of 5 to 95%, and a modified coal curing method characterized by being 200 days or longer.
養生前の改質炭の水中浸漬水分をWA、養生後の改質炭の水中浸漬水分をWBとすると、WB/WA=0.70~0.90であること
を特徴とする改質炭の養生方法。 The method for curing modified coal according to claim 10,
When the water immersion moisture modified coal before curing W A, the immersion in water moisture modified coal after curing and W B, characterized in that it is a W B / W A = 0.70 ~ 0.90 Curing method for modified coal.
前記改質炭は、石炭粒子を圧縮成型して得られた成型体であって、養生前の改質炭の圧縮方向厚みをTA、養生後の改質炭の圧縮方向厚みをTBとすると、TB/TA=1.0~1.2であること
を特徴とする改質炭の養生方法。 In the curing method of the modified coal according to claim 10 or 11,
The modified coal is a molded body obtained by compression molding the coal particles, the compression direction thickness of the modified coal before curing T A, the compression direction thickness of the modified coal after curing and T B Then, T B / T A = 1.0 to 1.2.
前記改質炭は、石炭粒子を成型して得られ、
前記石炭粒子は、平均粒子径10~60μm、水分5~20%であって、
養生前の前記改質炭の見掛密度は1.2~1.4g/cm3であること
を特徴とする改質炭の養生方法。 The method for curing reformed coal according to any one of claims 10 to 12,
The modified coal is obtained by molding coal particles,
The coal particles have an average particle size of 10 to 60 μm and a water content of 5 to 20%,
A method for curing modified coal, wherein the apparent density of the modified coal before curing is 1.2 to 1.4 g / cm 3 .
前記所定の養生条件は、温度60~120℃、15~60分であること
を特徴とする改質炭の養生方法。 A method for curing modified coal that retains modified coal under predetermined curing conditions,
The method for curing modified coal, wherein the predetermined curing conditions are a temperature of 60 to 120 ° C. and a time of 15 to 60 minutes.
養生前の水中浸漬水分をWA、養生後の水中浸漬水分をWBとすると、WB/WA=0.60~0.95であること
を特徴とする改質炭の養生方法。 The method for curing modified coal according to claim 14,
A method for curing modified coal, characterized in that W B / W A = 0.60 to 0.95, where W A is water immersed in water before curing, and W B is water immersed in water after curing.
養生前の水中浸漬膨張率をEA、養生後の水中浸漬膨張率をEBとすると、EB/EA=0.60~0.99であること
を特徴とする改質炭の養生方法。 In the curing method of the modified coal according to claim 14 or 15,
Water immersion expansion of pre-cured E A, when the E B the water immersion expansion coefficient after curing, curing method of modified coal, which is a E B / E A = 0.60 ~ 0.99 .
前記改質炭は、石炭粒子を圧縮成型して得られた成型炭であって、養生前の圧縮方向厚みをTA、養生後の圧縮方向厚みをTBとすると、TB/TA=1.000~1.025であること
を特徴とする改質炭の養生方法。 The method for curing reformed coal according to any one of claims 14 to 16,
The reformed coal is formed coal obtained by compression molding of coal particles, and TA / TA = 1.000 or more when TA is the thickness in the compression direction before curing and TB is the thickness in the compression direction after curing. A method for curing modified coal, which is 1.025.
前記改質炭は、石炭粒子を成型して得られ、
前記石炭粒子は、平均粒子径10~60μm、水分5~20%であって、
養生前の前記改質炭の見掛け密度は1.20~1.40g/cm3であること
を特徴とする改質炭の養生方法。 The method for curing modified coal according to any one of claims 14 to 17,
The modified coal is obtained by molding coal particles,
The coal particles have an average particle size of 10 to 60 μm and a water content of 5 to 20%,
A method for curing modified coal, wherein the apparent density of the modified coal before curing is 1.20 to 1.40 g / cm 3 .
前記第1破砕工程で破砕された石炭を乾燥する乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥された石炭を粉砕し、平均粒子径10~60μmの石炭粒子を得る粉砕工程と、
水分含有量が5~20wt%の前記石炭粒子を成型し、第1成型体を得る第1成型工程と、
前記第1成型体を破砕して第2破砕物を生成する第2破砕工程と、
前記第2破砕物を再度成型して、見掛密度1.2~1.4g/cm3の第2成型体を生成する第2成型工程と、
を有する石炭成型燃料の製造方法であって、
前記第1成型工程では、水平供給型の成型機が用いられること
を特徴とする石炭成型燃料の製造方法。 A first crushing step of crushing coal;
A drying step of drying the coal crushed in the first crushing step;
Crushing the coal dried in the drying step to obtain coal particles having an average particle size of 10 to 60 μm;
A first molding step of molding the coal particles having a water content of 5 to 20 wt% to obtain a first molded body;
A second crushing step of crushing the first molded body to generate a second crushed material;
A second molding step of molding the second crushed material again to produce a second molded body having an apparent density of 1.2 to 1.4 g / cm 3 ;
A method for producing a coal-molded fuel having
In the first molding step, a horizontal supply type molding machine is used.
前記粉砕工程で得られた前記石炭粒子の一部を、前記第1成型工程を経由せずに前記第2破砕工程へ供給し、
前記第2破砕工程では、前記第1成型体と、前記石炭粒子の一部を混合して破砕すること
を特徴とする、石炭成型燃料の製造方法。 A method for producing a coal-molded fuel according to claim 19,
Supplying a part of the coal particles obtained in the crushing step to the second crushing step without going through the first molding step;
In the second crushing step, the first molded body and a part of the coal particles are mixed and crushed.
前記石炭粒子は、単位重量あたりの初期容積をVo、N回タッピング時の容積をVN、かさ減り度をC=(Vo-VN)/Voとすると、
式(1):N/C=(1/ab)+(1/a)N
において、
条件(1):a≦0.29
条件(2):20≦1/b≦60
をいずれも満たすことを特徴とする石炭成型体の製造方法。 A method for producing a coal molded body molded by a vertical supply / discharge molding machine that molds coal particles supplied from vertically above and discharges the molded coal molded body vertically downward,
The coal particles have an initial volume per unit weight of Vo, a volume at the time of tapping N times as V N , and a degree of bulk reduction as C = (Vo−V N ) / Vo.
Formula (1): N / C = (1 / ab) + (1 / a) N
In
Condition (1): a ≦ 0.29
Condition (2): 20 ≦ 1 / b ≦ 60
A method for producing a coal molding characterized by satisfying any of the above.
石炭を破砕する第1破砕工程と、
前記第1破砕工程で破砕された石炭を乾燥する乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥された石炭を粉砕し、微粉炭を得る粉砕工程と、
前記微粉炭を成型し、第1成型体を得る第1成型工程と、
前記第1成型体を破砕し、塊状物を生成する第2破砕工程と、
前記塊状物を再度成型し、第2成型体を生成する第2成型工程と、
を有し、
前記塊状物は、前記微粉炭の集合体であって、前記石炭粒子に相当し、
前記第2成型工程では、前記鉛直給排型の成型機が適用されること、
を特徴とする石炭成型体の製造方法。 In the manufacturing method of the coal molding according to claim 21,
A first crushing step of crushing coal;
A drying step of drying the coal crushed in the first crushing step;
Crushing the coal dried in the drying step to obtain pulverized coal;
A first molding step of molding the pulverized coal to obtain a first molded body;
A second crushing step of crushing the first molded body to generate a lump,
A second molding step for re-molding the mass and generating a second molded body;
Have
The lump is an aggregate of the pulverized coal, corresponding to the coal particles,
In the second molding step, the vertical supply / discharge molding machine is applied,
A method for producing a coal molding characterized by the above.
前記微粉炭は、平均粒子径が10~60μm、全水分が5~20wt%であって、
前記第2成型体の見掛密度は、1.2~1.4g/cm3であること、
を特徴とする石炭成型体の製造方法。 In the manufacturing method of the coal molding according to claim 22,
The pulverized coal has an average particle size of 10 to 60 μm and a total water content of 5 to 20 wt%.
The apparent density of the second molded body is 1.2 to 1.4 g / cm 3 ;
A method for producing a coal molding characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018547783A JPWO2018079713A1 (en) | 2016-10-27 | 2017-10-27 | Coal molded fuel manufacturing method and coal molded fuel |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016-210613 | 2016-10-27 | ||
| JP2016210613 | 2016-10-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2018079713A1 true WO2018079713A1 (en) | 2018-05-03 |
Family
ID=62023718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2017/038905 Ceased WO2018079713A1 (en) | 2016-10-27 | 2017-10-27 | Method for producing coal briquette fuel and coal briquette fuel |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2018079713A1 (en) |
| WO (1) | WO2018079713A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018165290A (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 宇部興産株式会社 | Aggregation of modified coal and method for manufacturing the same |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006515386A (en) * | 2003-02-11 | 2006-05-25 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼーション | Briquette manufacturing process |
| JP2013234239A (en) * | 2012-05-08 | 2013-11-21 | Jfe Steel Corp | Production facility for ferrocoke and method for producing ferrocoke |
| JP2014214201A (en) * | 2013-04-24 | 2014-11-17 | 株式会社神戸製鋼所 | Method for producing molded solid fuel |
| WO2015098935A1 (en) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 宇部興産株式会社 | Molded coal fuel, and production method thereof |
| WO2017138422A1 (en) * | 2016-02-09 | 2017-08-17 | 宇部興産株式会社 | Method for manufacturing coal molded fuel |
-
2017
- 2017-10-27 JP JP2018547783A patent/JPWO2018079713A1/en active Pending
- 2017-10-27 WO PCT/JP2017/038905 patent/WO2018079713A1/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006515386A (en) * | 2003-02-11 | 2006-05-25 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼーション | Briquette manufacturing process |
| JP2013234239A (en) * | 2012-05-08 | 2013-11-21 | Jfe Steel Corp | Production facility for ferrocoke and method for producing ferrocoke |
| JP2014214201A (en) * | 2013-04-24 | 2014-11-17 | 株式会社神戸製鋼所 | Method for producing molded solid fuel |
| WO2015098935A1 (en) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 宇部興産株式会社 | Molded coal fuel, and production method thereof |
| WO2017138422A1 (en) * | 2016-02-09 | 2017-08-17 | 宇部興産株式会社 | Method for manufacturing coal molded fuel |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018165290A (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 宇部興産株式会社 | Aggregation of modified coal and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2018079713A1 (en) | 2019-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6524914B2 (en) | Coal molded fuel and method for producing the same | |
| Lindley et al. | Physical properties of biomass briquets | |
| JP7003930B2 (en) | Manufacturing method of coal molded fuel and coal molded fuel | |
| CA2890687C (en) | Method and process for producing a water-resistant, mechanically stable form of torrefied biomass | |
| JP2010538830A (en) | Method and apparatus for coarse and fine grinding of mineral and non-mineral materials | |
| JP6777471B2 (en) | How to make calcium carbide | |
| EA019436B1 (en) | Apparatus for material-bed comminution | |
| WO2018079713A1 (en) | Method for producing coal briquette fuel and coal briquette fuel | |
| JP6926592B2 (en) | Manufacturing method of coal molding | |
| CN102814472A (en) | Casting powder for casting round ingots and manufacture method of casting powder | |
| JP6252097B2 (en) | Coke production method | |
| JP5569766B2 (en) | Raw material grinding method | |
| JP7066327B2 (en) | Curing method of reformed charcoal | |
| JP2018053101A (en) | Biomass fuel production method and biomass fuel production device | |
| JP7066326B2 (en) | Curing method of reformed charcoal | |
| JP2018168230A (en) | Coal molding fuel manufacturing method | |
| EP4305003B1 (en) | Process and plant for preparing a granulate for ceramic use | |
| JP6151169B2 (en) | Ferro-coke manufacturing method and manufacturing apparatus | |
| JP2019038942A (en) | Method for manufacturing coal molded fuel | |
| JP6632496B2 (en) | Method for manufacturing solid fuel | |
| JP5842843B2 (en) | Ferro-coke manufacturing method | |
| TWI874858B (en) | Caking-resistant neopentyl glycol compacts and process for producing caking-resistant neopentyl glycol compacts | |
| EP3147238A1 (en) | Modified coal storage method | |
| JP5394837B2 (en) | Processing method for recycling lime cake | |
| JP6368575B2 (en) | Method for producing powdered cellulose |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17865375 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2018547783 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17865375 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |