成型固體燃料的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及以褐煤、次煙煤等的劣質煤為原料的成型固體燃料的制造方法。
【背景技術】
[0002] 世界的煤碳資源的一半是褐煤、次煙煤等的劣質煤。期待對于含有25~65質量％ 左右的水分的劣質煤進行改質，使其作為高發熱量的改質煤加以利用。劣質煤的改質原理 在于，在加熱的油之中放入劣質煤，使該劣質煤的水分蒸發（脫水）。
[0003] 本申請人關于以劣質煤原料的成型固體燃料的制造方法，以前曾提出專利文獻1 的制造方法。
[0004] 專利文獻1所述的成型固體燃料的制造方法，是具備如下工序的制造方法：粉碎 劣質煤而得到粉末狀的粉煤的粉碎工序；將所述粉煤與含有重油和溶劑油的混合油加以混 合而得到漿料的混合工序；加熱所述漿料進行脫水，得到脫水漿料的脫水工序；從所述脫 水漿料中分離所述溶劑油而得到料餅的固液分離工序；加熱所述料餅而從該料餅中再次分 離所述溶劑油，得到粉末狀的改質煤的干燥工序；在所述改質煤中，作為用于實施加濕的水 分源而混合所述粉煤，得到水分為3~10質量％的加濕改質煤（粉末狀的改質煤和粉煤的 混合物）的加濕工序；以及使用在乳輥表面設有許多凹處（凹狀的成型模腔）的雙輥成型 機，對于所述加濕改質煤進行加壓成型而得到團塊形態的成型固體燃料的成型工序。
[0005] 在專利文獻1所述的成型固體燃料的制造方法中，通過加熱干燥工序后的改質 煤，成為水分為3~10質量％的加濕改質煤，對于該加濕改質煤進行加壓成型，能夠由所述 水分增強粒子之間的結合。由此，不必使用淀粉等的粘合劑就能夠成型強度高的成型固體 燃料。因此，根據專利文獻1所述的成型固體燃料的制造方法，能夠在維持成型固體燃料的 強度的同時削減成型成本。
[0006] 先行技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本國特開2010-116544號公報
[0009] 但是，在專利文獻1所述的成型固體燃料的制造方法中，如以下說明，在追求生產 率的提高這一點上還有改善的余地。
[0010] 在所述成型工序中，由所述雙輥成型機進行成型原料的成型時，從上方供給到輥 的所述凹處的成型原料的性狀，對成型固體燃料的生產率造成影響。
[0011] 由所述干燥工序得到的粉末狀的所述改質煤，一般由平均粒徑〇.2_左右的微粉 構成，其粒子形狀為無定形，粒子之間的摩擦高，流動性差。
[0012] 因此，以所述改質煤作為成型原料，由雙輥成型機進行成型原料的成型時，成型原 料以空隙比例高的狀態被填充到所述凹處內。而且，為了得到強度高的成型固體燃料，需要 為了促進脫氣而延長成型時間，其結果是，生產率降低。若為了避免生產率的降低而縮短成 型時間，則未進行脫氣，因此所得到的成型固體燃料的密度無法充分提高，得不到強度高的 成型固體燃料。
【發明內容】
[0013] 因此，本發明的課題在于，提供一種成型固體燃料的制造方法，其在制造以劣質煤 為原料的粉末狀的改質煤，對于所述改質煤進行加壓成型而制造成型固體燃料時，能夠高 生產率地制造強度高的成型固體燃料。
[0014] 為了解決所述的課題，在本申請發明中，闡述以下的技術手段。
[0015] 第一發明是一種成型固體燃料的制造方法，其特征在于，具備如下工序：粉碎劣質 煤的粉碎工序；將粉碎后的劣質煤與溶劑油加以混合而得到漿料的混合工序；加熱所述漿 料而進行脫水，得到脫水漿料的脫水工序；從所述脫水漿料中分離所述溶劑油而得到料餅 的固液分離工序；加熱所述料餅而從該料餅中進一步分離所述溶劑油，得到粉末狀的改質 煤的干燥工序；對于所述改質煤，以相對于后述成型原料總質量的比例計，調合具有松散堆 積密度為〇. 6kg/L以上、并且安息角為40°以下的性狀的粉末狀的性狀調整用煤5~70質 量％，從而得到如此構成的成型原料的性狀調整工序；以及對于所述成型原料進行加壓成 型而得到團塊形態的成型固體燃料的成型工序。
[0016] 第二發明是根據第一發明所述的成型固體燃料的制造方法，其特征在于，所述性 狀調整用煤還具有如下性狀：分別滿足平均粒徑為0. 3~2. 0_、粒度分布為粒徑2_以上 的粒子相對于該性狀調整用煤總質量的比例為5~50質量％。
[0017] 第三發明，根據第二或第一發明所述的成型固體燃料的制造方法，其特征在于，所 述性狀調整用煤是對于所述劣質煤的粒度進行了調整的煤、或對于經過粉碎的所述劣質煤 進行造粒的煤、或者粉碎所述改質煤經加壓成型的成型物，對于該經過粉碎的粉碎物進行 了粒度調整的煤。
[0018] 第四發明，根據第一或第三發明所述的成型固體燃料的制造方法，其特征在于，在 所述性狀調整工序中，以使成型后的成型固體燃料的水分在3~10質量％的范圍內的方 式，對于所述成型原料添加水或水分添加用煤。
[0019] 在本發明的成型固體燃料的制造方法中，性狀調整工序中，以既定質量比例在粉 末狀的改質煤中調合粉末狀的性狀調整用煤，以其作為成型原料。所述性狀調整用煤與所 述改質煤相比，具有松散堆積密度高、安息角小這樣的性狀。即，所述性狀調整用煤與所述 改質煤相比，由粗大的粒子構成。由此，該成型原料與僅由粉末狀的改質煤構成的成型原料 相比，粒子之間的摩擦低，為流動性良好的成型原料。
[0020] 因此，在成型工序中，由雙輥成型機進行所述成型原料的成型時，能夠在所述凹處 內以空隙比例低的緊密的狀態填充成型原料。因此，根據本發明的成型固體燃料的制造方 法，能夠高生產率地制造強度高的成型固體燃料。
【附圖說明】
[0021] 圖1是表示用于本發明的制造方法實施的成型固體燃料的制造裝置的整體結構 的方塊圖。
【具體實施方式】
[0022] 以下，對于本發明包括實施例在內更詳細地加以說明。
[0023] 本發明的特征是，在性狀調整工序中，對于所述改質煤，以相對于后述成型原料總 質量的比例計，調合具有松散堆積密度為〇. 6kg/L以上、并且安息角為40°以下的性狀的 粉末狀的性狀調整用煤5~70質量％，從而得到如此構成的成型原料。
[0024] 在調制（制作）所述性狀調整用煤時的原料，沒有特別限定，使用在所述粉碎工序 中所用的相同的劣質煤，或由所述干燥工序得到的改質煤即可。
[0025] 所述性狀調整用煤是具有如下性狀的粉末狀的煤：(a)松散堆積密度：0. 6kg/L以 上，并且，（b)安息角：40°以下。即，性狀調整用煤，與經由所述干燥工序得到的粉末狀的 改質煤相比，由粗的粒子構成。
[0026] 性狀調整用煤具有所述（a)、（b)的性狀。其結果是，在改質煤中，以相對于成型原 料總質量的比例調合該性狀調整用煤5~70質量％而成的成型原料，與僅由改質煤構成的 成型原料相比，粒子之間的摩擦低，為流動性良好的成型原料。因此，在成型工序中，由雙輥 成型機進行所述成型原料的成型時，能夠在所述凹處內以空隙比例低的緊密的狀態填充成 型原料。因此，根據本發明的成型固體燃料的制造方法，能夠高生產率地制造強度高的成型 固體燃料。
[0027]若性狀調整用煤的調合量低于5質量％，則得不到充分的生產率提高效果。另一 方面，性狀調整用煤與改質煤相比，粒子粗大。因此，若性狀調整用煤的調合量高于70質 量％，則減少空隙率的效果達到頂點，并且以構成性狀調整用煤的粗粒為起點的開裂（龜 裂進入的現象）容易在成型固體燃料上發生，因此得不到獲取強度高的成型固體燃料這樣 的強度增強效果。因此，性狀調整用煤的調合量以相對于成型原料總質量的比例計，在5~ 70質量％的范圍為宜。
[0028] 性狀調整用煤更優選還具有如下這樣的性狀：（c)平均粒徑：0. 3~2.Omm; (d)粒 度分布：粒徑2mm以上的粒子相對于性狀調整用煤總質量的比例為5~50質量％。
[0029] 若構成性狀調整用煤的粒子的平均粒徑D5。低于0. 3_，則構成性狀調整用煤的微 粉多，空隙比例變高，從而成型原料的松散堆積密度降低，得不到充分的生產率提高效果和 強度增強效果。另一方面，若平均粒徑D5。高于2. 0mm，則構成性狀調整用煤的粗粒多，以該 粗粒為起點的開裂容易在成型固體燃料上發生，因此得不以強度增強效果。因此，性狀調整 用煤的平均粒徑D5。在0. 3~2.Omm的范圍為宜。
[0030] 在性狀調整用煤中，若粒徑2mm以上的粒子相對于性狀調整用煤總質量的比例 W2.。低于5質量％，則成型原料的松散堆積密度降低，得不到充分的生產率提高效果和強度 增強效果。另一方面，若所述比例W2.。高于50質量％，則容易在成型固體燃料上發生開裂， 因此得不到強度增強效果。因此，所述比例W2.。，在5~50質量％的范圍為宜。
[0031] 另外，在性狀調整工序中，可以通過使成型后的成型固體燃料的水分在3~10質 量％的范圍內的方式，對于成型原料添加水，或者粉末狀的水分添加用煤。通過對于成型原 料既定量添加水分，在成型原料的成