JPH02400B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、嵩密度の大きい圧縮成型炭の製造方
法に関し、とくに嵩密度1.0湿トン／m²以上の任
意の大きさのものを連なり状態で製造する方法で
あつて、コークス強度の向上、原料炭選択範囲の
拡大、生産性の向上、炉上作業および発塵公害の
解消に有利な、室炉ブロツク装入用の圧縮成型炭
製造方法について提案するものである。

従来、我国での原料炭装入法としてバラ物を各
窯ごとに頂部装入孔より装入車を通じて落下装入
するというトツプチヤージの方法が広く採用され
てきた。最近、このトツプチヤージする原料炭の
嵩密度を増加してコークス強度の向上をはかる成
型炭一部装入法が開発された。この従来方法は、
原料炭を予めダブルロール成型機でブリケツト状
に成型し、略その30％相当の量の装入炭を混合す
ることにより、嵩密度を約10％高くする方法であ
る。しかし、この方法では嵩密度が高くなると言
つてもその値は高々0.78乾トン／m³程度であり、
本発明で要求されるような嵩密度1.0湿トン／m³
（水分９％では0.91乾トン／m³）以上のものに比
較すればかなり低いものとならざるを得ない点で
ブロツク装入するためには不十分である。

この種の従来技術としては、例えば特開昭50−
59404号として提案されているものに、底板をも
つ金型を用いてプレスで加圧する成型装置があ
る。

この従来技術の装置では、圧縮成型炭のその大
きさに合わせた金型とプレス装置を用意しなけれ
ばならない。しかも、そのために油圧シリンダー
のストロークが長くなり、また加圧面積が大きく
金型も全体として圧力に耐える強度が要求される
ために成型装置が過大になり、ひいてはコストア
ツプにつながるという問題点があつた。その他、
この従来装置では、成型した圧縮成型炭を金型か
ら取り出す専用の工程を必要とし、そのために成
型加工の時間が長くなるという欠点もみられた。

本発明は、ブロツク装入するための圧縮成型炭
を、金型出口部で既に圧縮成型を終えるに到つた
状態にある既圧縮成型炭の一部を残すと同時に余
つた金型内空間には新たに原料炭を装入し、圧縮
成型して得た後続の圧縮成型炭を上記先行成型し
た既圧縮成型炭尾端に追尾合体させて嵩密度1.0
湿トン／m³以上の成型炭として、これを順次に押
し出すという操作を反復して行うことにより圧縮
成型炭を得る方法であつて、しかもとりわけそう
した連続工程の中にあつて、圧縮成型炭が所望の
長さのものに達したときに仕切板を使うことによ
り、その仕切板を介挿させたところだけが分離し
て合体しないで連なつた状態の圧縮成型炭を；す
なわち任意の大きさ（ブロツク装入のための窯の
大きさに合わせた）の圧縮成型炭として間欠的に
押出すことによつて、これを連続的に製造するの
に好適な方法である。以下にその構成の詳細を説
明する。

本発明の着想の基本は、成型に際して、粉粒状
の原料炭中に仕切板を入れて嵩密度1.0湿トン／
m³以上に圧縮成型すると、仕切板を入れた圧縮成
型炭の端面は原料炭粒子が面にそつてきれいに再
配列するため、容易にその後両端面を加圧接触さ
せても合体しないというその現象を利用する点に
ある。

通常金型内の粉粒状の原料炭を加圧すると、金
型の壁面に摩擦力が発生する。これはすでに成型
を終えた金型内にある既圧縮成型炭を押出す際も
同じであり、押出しに当つてはそれ自身がもつ摩
擦抵抗を超える圧力を加えなければならない。

そこで、金型内に成型した圧縮成型炭を一部残
したままにしておくと、例えばその残留させる圧
縮成型炭の大きさ（層厚）を適切に選ぶことによ
り、既圧縮成型炭の装入側に新たに原料を入れて
金型内残留の既圧縮成型炭尾端面との間で、次の
追尾合体させる圧縮成型炭を後続的に成型させる
ときの加圧に耐え得る摩擦力が生ずる。従つて、
押板と該先行的に成型した既圧縮成型炭尾端面と
の間に生じる金型空間内に新たに原料炭を装入
し、その装入側の一方より押板を押し進めて圧縮
成型すれば、たとえ押圧方向側の他端部に固定壁
がなくとも、既圧縮成型炭尾端面がそれに代つて
固定壁の役目を果すから、後続的に成型させる追
尾圧縮成型炭の成型が可能になり、しかもその嵩
密度を1.10湿トン／m³以上のものを製造できる。
そして、さらにより大きな圧力を加えていくこと
により、上記の先行的に成型した金型内残留分の
既圧縮成型炭を金型外へ押出すことができる。要
するに、このような操作の反復により、任意の大
きさの圧縮成型炭を連続的に製造できるのであ
る。

さらに、本発明では先行成型した既圧縮成型炭
に追尾合体させる後続成型の圧縮成型炭が所望の
長さに達したとき、仕切板を介挿させてから、前
述と同じように金型内に原料炭を装入し、同様に
押板を押し進めて新規装入の原料炭を加圧すれば
原料炭粒子が仕切板の面にそつてきれいに再配列
するので、たとえ該仕切板をその後取除いても、
先行的に成型した既圧縮成型炭を後続する圧縮成
型炭とが接合しても合体することはない。

従つて、所望の大きさの成型炭をそれらを連ね
たまま順次金型外へ連続的に押し出していくこと
ができるようになる。

なお、成型炭の大きさを所望の大きさに区切る
ために仕切板を入れて原料炭を圧縮する際に嵩密
度を増加させる方法としては、加圧力を大きくす
る方法、原料炭の装入量を減少させて層厚を薄く
する方法、あるいはそれらの組合わせによる方法
があり、これらの方法を用いれば必要に応じて高
密度を1.20湿トン／m³以上にすることができる。

上述のように、圧縮成型炭の大きさを実質的に
決める仕切板は、原料炭を加圧する際の反力受け
板として使用し加圧後取り除く形式の他に、先行
成型した既圧縮成型炭と、その先行成型のものに
追尾させる後続の圧縮成型炭との間に該仕切板を
そのまま残すようにしてもよい。その後者の方法
には、押板を利用して仕切板をセツトする方法あ
るいは金型の上方もしくは横側からセツトする方
法がある。材質としては、鉄板、木板、紙板、プ
ラスチツク板、石板等を用いることができるが、
その材質やまた厚さには制約はない。

上述のようにして得られた所定の大きさの圧縮
成型炭を室炉のドアー側から装入するブロツク装
入法では、圧縮成型炭の嵩密度は少なくとも1.0
湿トン／m³はないと、装入時は破損したりして炉
内への円滑な装入ができない。これが達成されな
いと、最悪の場合、ドアーの装着ができない状態
となつて崩壊するか、そのままで圧縮成型炭への
着火が行われて操業上のトラブルを発生する。

このため、圧縮成型炭の嵩密度は1.0湿トン／
m³以上、好ましくは1.15湿トン／m³以上が必要で
ある。このことから本発明においては、前記押板
を押し進めて装入原料炭を圧縮する圧力を、その
加圧によつて圧縮される原料炭が1.0湿トン／m³
の嵩密度の成型炭となるのに必要な大きさとす
る。また、そのために同時に金型内に一部残留さ
せる既圧縮成型炭の大きさ：即ち上記加圧力に耐
え得る摩擦抵抗が得られるような大きさのものに
しなければならない。

すなわち、粉粒状の原料炭を圧力Pt/cm²で加圧
すると、金型の壁面には圧力P_St/cm²が発生し、摩
擦力μP_St/cm²（μ：摩擦係数）を生ずる。第１図
に微小層厚dHにおける圧力Ｐと摩擦力μP_Sの関係
を示した。原料炭の自重は圧力と比較して小さい
ので、無視すると、(1)式のように摩擦力μP_Sは圧
力Ｐ、原料炭の層厚Ｈ、加圧面積Ｆおよび金型の
周長Ｕの関数として理解される。

μP_S＝ｆ（Ｐ、Ｈ、Ｆ、Ｕ） ……(1) なお、ブロツク装入する対象炉が決まると、炉
寸法より金型の周長Ｕと加圧面積Ｆが決まる。層
厚Ｈの位置における圧縮成型炭は上方の圧力に対
して摩擦力μP_Sが生じており、要するにこの摩擦
力μP_Sによつて残留既圧縮成型炭の金型内での支
持力が決定される。そこで、上述のごとく圧力Ｐ
と層厚Ｈを与えると摩擦力μP_Sが求まるまで、そ
の結果(1)式により、残留すべき先行生成させた既
圧縮成型炭の量：すなわち大きさを決めることが
できる。経験によれば金型350mm×1000mmにおい
て嵩密度1.0湿トン／m³の圧縮成型炭を得るため
に必要な押板の圧力は50Kg/cm²程度である。そし
て、嵩密度1.0湿トン／m³以上の先行的に生成さ
せた既圧縮成型炭を金型内出口部に残し、新たに
原料炭を該金型内の押板と前記先行既圧縮成型炭
との間に装入して加圧するとき、前記金型内に残
す先行的に生成させた既圧縮成型炭は、新しく装
入する原料炭を圧縮するときの支持力として機能
するのであり、それが押出しの直前、直後におけ
る摩擦抵抗でもつて新しく装入された原料炭が最
大限に圧縮される。このようにして、残留させる
先行的に生成した既圧縮成型炭の層厚と新しく装
入した原料炭の量：即ち層厚を適切に選ぶことに
より嵩密度1.0湿トン／m³の圧縮成型炭を成型す
るのに必要な圧力（50Kg/cm²）、好ましくは嵩密度
1.15湿トン／m³の圧縮成型炭を得るのに必要な圧
力（100Kg/cm²）を、前記押板に付加できるのであ
る。

そして、摩擦力μP_Sとの釣合いを超えた圧力Ｐ
で加圧をつづけると、金型内に生成した既圧縮成
型炭を金型から押し出すことができ、これらの順
次操作により、エンドレスな圧縮成型炭を製造す
ることができる。上述のように構成することによ
り、金型は最小限の装入ブロツクの大きさに対応
させれば足りるから経済的で取扱いやすい大きさ
のものとすることができ、とくに図示した好適例
の場合のような加圧方向が横方向のケースでは加
圧面積が最小となるので、成型装置を最も小型化
できすぐれた経済性を発揮する。加圧方向として
は、竪方向、横方向、斜めの方向、いずれの方向
でもよい。

また、本発明の場合、仕切板を入れて圧縮する
ことにより、所望の大きさの圧縮成型炭を同じ工
程の継続の中で連続的に行うことが可能で、もち
ろん切断工程が不要となる。さらに仕切板を入れ
て圧縮する部分、即ち圧縮成型炭の先端部の物理
強度の大巾な向上を達成することができる。

図面に示す第２図は、横型装置による本発明の
代表的な製造方法の１例を示す。イの段階は金型
の出口側に、先行生成の既圧縮成型炭を残して、
その背後の空間に原料炭を装入した段階を示して
いる。ロに示す図は、押板の前進によつて装入原
料炭を圧縮し先行生成の既圧縮成型炭に、次に加
圧してできた新しい圧縮成型炭（追尾成型炭）を
追尾合体させる段階である。さらに、ハに示す図
は既圧縮成型炭および追尾成型炭の摩擦抵抗を超
える圧力を加えて押板を押し進めて既圧縮成型炭
を金型外に出す段階である。この段階の操作によ
つて既圧縮成型炭が金型から押し出され、新しく
生成した追尾成型炭が金型の出口側へ移動する。
これらを繰返すことによりエンドレス状の任意の
大きさのものにすることが可能な圧縮成型炭を製
造でき、とくに窯入れする室炉に適合する長さの
圧縮成型炭となる。

以下に本発明の実施例について説明する。

図面の第３〜６図は本発明製造方法に供する装
置の概略を示すものであり、図示に示す符号のう
ち、１は押板駆動装置、２は押板、３，３′はゲ
トダンパー駆動装置、４，４′はゲートダンパー、
５，５′は原料炭ホツパー、６は原料炭、７，
７′は金型内部に入れた仕切板、８は仕切板の駆
動装置、９は充填板、１０は充填板駆動装置、１
１は金型、１２は既圧縮成型、１２′は押出され
た圧縮成型炭、１３は圧縮成型炭用ケース、１４
はグラウンドプレート、１５は金型出口に入れた
仕切板、１６は仕切板１５の駆動装置、１７は仕
切板１５の受け装置を示す。

実施例 １ 前述の第２図に示すイ，ロ，ハの工程を反復し
て順次に既圧縮成型炭１２を成型し、その一部を
金型１１内に残す。すなわち、第３，４図で示す
ように金型外に押し出された圧縮成型炭１２′を
一部は金型外のグラウンドプレート１４の上に載
せ、残部は金型１１内に収納する。こうして得ら
れる先行する圧縮成型炭１２′につづく一体化し
た既圧縮成型炭１２が任意の所望の長さに達した
ならば、上記第２図の工程ロの代りに第７図にお
いて示すような境界に仕切板７を介挿させて圧縮
成型する工程を採用する。

なお、所望の大きさ即ちブロツク装入のための
指定された大きさを形造るまでの第２図で示す工
程イ，ロ，ハでは、充填板９、仕切板７は金型１
１の内壁表面と同一レベルにセツトしておくが、
仕切板７を入れて分離することが必要となる工程
では充填板９は後退し、仕切板７が前進して金型
内部を横断して充填板９が後退した跡へ装入す
る。次にゲートダンパー４を開いて仕切板７と押
板２との間に新たな原料炭６を充填した後ゲート
ダンパー４を閉める。上述した状態にある工程の
側面図を第３図として、またそのときの平面図を
第４図として示してある。

第７図のイは仕切板７を入れて、押板２に圧力
を加えて圧縮し、追尾成型炭を成型させた状態、
第７図のロは仕切板７を取除いて追尾成型炭が既
圧縮成型炭と合体せずに直に分離する状態で隣接
接触している様子を示している。

第７図のハは、第２図で示す工程ハを操作し、
既圧縮成型炭を金型外に押し出して圧縮成型炭を
グラウンドプレート１４の上にのせて圧縮成型炭
用ケース１３内に収納する一方、追尾成型炭の方
を金型１１内に残した状態を示している。以上説
明した工程を反復継続し、ブロツク装入に適した
任意の大きさの圧縮成型炭を製造する。

第８図のイは任意の長さで合体せずに接触して
いる製品圧縮成型炭１２，１２′が２個連なつた
状態でケース１３内に収納されているもようを示
している。これらの圧縮成型炭１２，１２′は互
いに接しているが、合体していないので容易に分
離することができる。

室炉長さよりやや短かい圧縮成型炭を製造し、
その長さに相当するグラウンドプレート１４、ケ
ース１３に収納して、ケース１３を移動し、圧縮
成型炭１２，１２′を分離した状態を第８図−ロ
に示している。

上述したようにして、任意の長さで合体してい
ない圧縮成型炭を連続的に製造することができる
のである。

実施例 ２ 実施例１と同じ工程において、圧縮成型炭１
２′既圧縮成型炭１２が任意の長さに達したなら、
第９図で示すように、仕切板７′を入れて新たに
原料炭６を装入し、その仕切板７′をそのまま金
型１１内に残したままで押板２に圧力を加えて圧
縮し、以後実施例１と同じ工程を反復継続して製
品とする。仕切板７′は圧縮成型炭と合体しない
ので、この実施例の場合も任意の長さの圧縮成型
炭に容易に分離できる。

実施例 ３ 実施例１と同じ工程において、圧縮成型炭１
２′既圧縮成型炭１２が任意の長さに達したなら、
圧縮成型炭１２，１２′を全て金型１１外に押し
出し、ひきつづき金型１１の出口部に別の仕切板
１５を第５図・第６図で示すようにセツトし、原
料ホツパー５′から新らたな原料炭を装入し、圧
縮して既圧縮成型炭を生成する。仕切板１５をセ
ツトしたままあるいは取除いてから、原料ホツパ
ー５から新たに原料炭６を装入し圧縮する。前者
の場合、仕切板１５を取除いてから同様な工程を
反復継続する。なお、押板２で原料炭６を圧縮す
る加圧力は、仕切板１５を介して受け装置１７で
受ける。

以上説明したように、本発明によれば、任意長
さの圧縮成型炭を自動的に製造できるので、連続
的な製造装置を使うにもかかわらず、成型炭の切
断工程が不要となる長所がある。この意味で本発
明は圧縮成型炭を分離して室炉へ装入する場合に
顕著な効果を発揮する。また、圧縮成型炭の外殻
部は崩壊等に耐える物理強度が大きいことが望ま
れるが仕切板を使うのでとくに圧縮される面の強
度が大きくなりしかもそれは加圧力を大きくする
ことにより増大し、例えば嵩密度1.20湿トン／m³
以上にすることができ、圧縮成型炭の物理強度を
大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、圧力と摩擦力との関係を示す模式
図、第２図は、圧縮成型過程を示す断面図でイは
加圧する初期の状態を示す工程、ロは先行成型の
既圧縮成型炭に後続して成型させた追尾成型炭が
押し出され、その追尾成型炭が置換して金型の出
口側に移動した状態を示す工程の図、第３図は仕
切板を使つて成型するもようを示す縦断面図、第
４図は充填板、仕切板を使つて成型するもようを
示す水平断面図、第５図および第６図は、本発明
の別の実施例を示す縦断面図・水平断面図、第７
図のイ〜ハは、第３，４図に対応する本発明実施
例の工程図、第８図のイ，ロは、いずれも圧縮成
型炭をケース内に収納したもようを示す平面図、
第９図は仕切板を介挿させたまま順次成型を行う
実施例の断面図である。 １……押板駆動装置、２……押板、３，３′…
…ゲートダンパー駆動装置、４，４′……ゲート
ダンパー、５，５′……原料炭ホツパー、６……
原料炭、７，７′……金型内部に入れた仕切板、
８……仕切板７の駆動装置、９……充填板、１０
……充填板駆動装置、１１……金型、１２……既
圧縮成型炭、１２′……押出された圧縮成型炭、
１３……圧縮成型炭用ケース、１４……グラウン
ドプレート、１５……金型出口に入れた仕切板、
１６……仕切板１５駆動装置、１７……仕切板１
５受け装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成型金型内に原料炭を装入し押板により加圧
   して圧縮成型炭を得る方法において、 加圧方向端を開口させた成型金型内に原料を装
   入し、前記押板を押し進めて金型内で圧縮成型炭
   を成型するとともに、さらに押し進めて加圧方向
   先の前記開口出口から押し出すに当り、 (イ) 先行させて成型した既圧縮成型炭を金型出口
   部に残留させる工程、 (ロ) 該圧縮成型炭と押板との間に新たに原料炭を
   装入し、圧力を押板に加えて圧縮し、後続的に
   生成させる追尾成型炭を既圧縮成型炭と合体さ
   せる工程、 (ハ) 合体させた圧縮成型炭に対し圧力を押板に加
   えて既圧縮成型炭の先行する部分を金型外に押
   し出す順次操作の反復によつて所望の大きさの
   圧縮成型炭を得る工程、 (ニ) その後所望の大きさに達した一部が金型内に
   残留する圧縮成型炭の尾端面に、その後取除く
   かそのまま残留させたままにおく仕切板を押し
   当て、その仕切板と押板との間に新らたな原料
   炭を装入して該押板を押し進めて加圧圧縮し、
   再び所望の大きさの圧縮成型炭を得る工程、 からなる順次操作の反復によつて、ブロツク毎に
   直ちに分離できる任意の大きさの圧縮成型炭を連
   続して連なり状態で成型製造することを特徴とす
   る圧縮成型炭の製造方法。 ２ 成型金型内に原料炭を装入し押板により加圧
   して圧縮成型炭を得る方法において、 加圧方向端を開口させた成型金型内に原料を装
   入し、前記押板を押し進めて金型内で圧縮成型炭
   を成型するとともに、さらに押し進めて加圧方向
   先の前記開口出口から押し出すに当り、 (イ) 先行させて成型した既圧縮成型炭を金型出口
   部に残留させる工程、 (ロ) 該既圧縮成型炭と押板との間に新たに原料炭
   を装入し、圧力を押板に加えて圧縮し、後続的
   に生成させる追尾成型炭を既圧縮成型炭と合体
   させる工程、 (ハ) 合体させた圧縮成型炭に対し圧力を押板に加
   えて既圧縮成型炭の先行する部分を金型外に押
   し出す順次操作の反復によつて所望の大きさの
   圧縮成型炭を得る工程、 (ニ) その後所望の大きさに達した上記(ハ)の工程で
   得られた圧縮成型炭を一旦全部金型外に押し出
   し、上記金型出口端に着脱可能に仕切板をセツ
   トして、再び前記(イ)〜(ハ)の工程を経て、次の圧
   縮成型炭を成型する工程、 からなる順次操作の反復によつて、ブロツク毎に
   直ちに分離できる任意の大きさの圧縮成型炭を連
   続して連なり状態で成型製造することを特徴とす
   る圧縮成型炭の製造方法。