JPH0437139B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は炭素粉を結合剤とともに圧縮する高級
加炭剤の製法に関する。 加炭剤は製鉄および製鋼の際溶湯の炭素量を上
昇するために添加される。通常そのために粉砕お
よび分級した無煙炭、ピツチコークス、石油コー
クスおよび黒鉛スクラツプのような炭素含有原料
が使用される。加炭剤製造の際、粒度１mm未満の
ふるい下（ないしは網下、目の細かい篩を通過す
る粒子）が50％程度発生する。とくに製鋼工場の
分析規定のため多くの場合とくに高級な、すなわ
ち硫黄、窒素、水素等の有害物質の低いしたがつ
て高価な原料を使用しなければならず、さらにふ
るい下は加炭剤として直接採用できないので、こ
のふるい下を圧縮する研究が行われてきた。ふる
い下のほかにたとえば化学プロセスで発生した排
棄カーボンブラツクのような他の炭素粉も高級加
炭剤に処理される。 ブリケツト製造の場合、ピツチ、歴青および亜
硫酸パルプ廃液を炭素粉の結合剤として使用する
ことは公知である。しかし石炭トールピツチ５〜
10％の添加により加炭剤中の揮発分が非常に高く
なるので、この加炭剤は使用前に高温でカ焼しな
ければならない。とくに高価な原料を使用する場
合そのためにこの方法は不経済になる。 歴青の使用も同様であり、その際さらに硫黄量
の上昇を考慮しなければならない。亜硫酸パルプ
廃液使用の際はカ焼は簡単な乾燥ですますことが
できるけれど、硫黄含量が高いため成形体は加炭
剤として使用し得ない。 さらにカ焼工程を避けるため、炭素粉を水ガラ
スとともに圧縮することが研究された。しかし水
ガラスは加炭剤の灰分を上昇するので、結合剤と
して不適である。さらにこの灰分は溶解炉のライ
ニングを侵食する反応性スラグを形成する。 デン粉系結合剤で作業することも公知である。
このような加炭剤はたとえば鋼の浸炭硬化に使用
される。しかしペレツトの耐摩耗性は不十分であ
る。 本発明の目的は分析値が原料炭素粉の分析値と
ほとんど変らず、成形体が高い摩耗強度を有す
る、炭素粉から高純度の粒状加炭剤を簡単に安価
に製造する方法を得ることである。 この目的は本発明により結合剤として炭素粉に
対し0.5〜２重量％のオキシエチルセルロースを
使用し、これを粒度２mm未満の炭素粉とともに圧
縮する前に、水10〜25重量％およびゲル化助剤を
添加してミキサ内で５〜20分間均質化し、このよ
うに得た混合物を押出成形、ブリケツト化または
ペレツト化によつて３〜15mmのサイズの成形体に
圧縮し、これを次に80〜180℃で５〜20時間乾燥
することによつて解決される。 ゲル化剤としてはオキシエチルセルロースに対
し少なくとも20重量％のグリオキサールおよび
（または）アルカリ金属もしくはアルカリ土類金
属の塩基またはアンモニア水を10％塩基の場合オ
キシエチルセルロースに対し１〜５重量％の量で
使用する。グリオキサールはオキシエチルセルロ
ースを架橋結合し、加炭剤が水分により破壊され
なくなるように作用する。塩基はゲル化過程の促
進に作用する。 オキシエチルセルロースは炭素粉と乾式混合す
るのが有利である。次に初めて残りの成分が水溶
液として添加される。しかしヒドロキシエチルセ
ルロースを10〜20倍量の水中で５〜10分膨潤さ
せ、次に残りの成分と混合することもできる。混
合装置としてはこの目的に常用のすべてのミキサ
を使用できるけれど、プラウ型ミキサがとくに有
利なことが実証された。 混合過程終了後、混合物は直接ミキサから押出
成形、ブリケツト化またはペレツト化によつて成
形体に加工することができる。このためには他の
公知装置のほかにダイが直径３〜８mmの円筒形の
孔を有する押出機（Kollerpresse）がとくに適当
である。摩擦によつてダイしたがつて成形体も加
熱されるので、水の１部（約５％）はすでに蒸発
する。しかし雌型の温度は、混合物が乾燥し過ぎ
るとダイの孔が閉塞するので、70℃より上昇して
はならない。 次に例により本発明により製造した加炭剤の利
点を説明する。 例 １： 微粒黒鉛（粒度＜２mm、分析値は表）320重
量部をグリオキサール40％水溶液３重量部および
水７重量部とプラウ型ミキサ内で２分間混合す
る。 次にオキシエチルセルロース３重量部を水70重
量部中に６分間膨潤させた後、混合物に添加す
る。さらに３分の混合時間の後、この混合物を直
径５mmの円筒形の孔を有する厚さ35mmのダイを備
える押出機で圧縮する。成形体を鉄格子乾燥器に
より150℃で５時間乾燥する。このように製造し
た加炭剤の性質を表に製鋼工場の要求値と比較
して示す。摩耗強度は２つのふるい（目の開き
1.0および0.5mm）を備える実験室ふるい機により
ふるい時間１分で求める。0.5mmふるいのふるい
上（ないしは網上、目の粗い篩上にとどまる粒
子）およびふるい下（粒度0.5〜1.0mm及び＜0.5
mm）を測定する。 例 ２： 例１と同じ微粒黒鉛340重量部をオキシエチル
セルロース３重量部と２分間乾式混合する。次に
水65重量部を添加して５分間混合する。最後に10
％カ性ソーダ0.06重量部をミキサ内へスプレーす
る。さらに２分後混合過程を終了する。混合物を
例１と同じ成形体に成形し、150℃で５時間乾燥
する。加炭剤の性質は表に示す。 例３（比較例）： 例１と同じ微粒黒鉛300重量部を水40重量部を
密度1.36ｇ／cm³およびSiO₂：Na₂Ｏの比3.35のソ
ーダ水ガラス20重量部からなる溶液と10分間混合
する。混合物から例１のような成形体を成形し、
これを150℃で５時間乾燥する。加炭剤の性質は
表に比較して示す。 例４（比較例）： 例１と同じ微粒黒鉛297重量部を亜硫酸パルプ
廃液（密度1.2ｇ／cm³）８重量部および水53.4重
量部と10分間混合する。混合物を例１のように成
形体に成形し、これを同様150℃で５時間乾燥す
る。成形体の性質を表に比較して示す。 例５（比較例）： 例１と同じ微粒黒鉛297重量部をデンプン３重
量部と２分間乾式混合する。次に20℃の水60重量
部を添加する。さらに５分間混合した後、混合物
を例１のように成形体に加工し、これを150℃で
５時間乾燥する。性質は表に比較して示す。 表 微粒黒鉛の分析 炭素 99.2重量％ 水素 0.013 〃 窒素 0.05 〃 硫黄 0.02 〃 揮発分 0.57 〃 灰分 0.15 〃 水分 0.2 〃

【表】 加炭剤の摩耗強度は、目開きが１mm〜0.5mmの
ふるいのふるい下が僅かであればあるほど、ます
ます高くなる。表が示すように、例１では目開
き１mmを有するふるいのふるい下は0.8％（0.5〜
1.0mm：0.5％；＜0.5mm：0.3％）であり、例２で
は0.2％（0.5〜1.0mm：0.2％；＜0.5mm：０％）で
あり、これから例２におけるカセイソーダ溶液単
独の添加は摩耗強度の改善を惹起する。同様に有
利な値0.6％（0.5〜1.0mm：0.4％；＜0.5mm：0.2
％）は僅かに例４において、亜硫酸パルプ廃液を
用いて達成されるに過ぎず、この場合には硫黄含
量が過大になる。 少量のふるい下は高い摩耗強度を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭素粉を結合剤とともに圧縮する加炭剤の製
   法において、結合剤として炭素粉に対し0.5〜２
   重量％のオキシエチルセルロースを使用し、これ
   を粒度２mm未満の炭素粉とともに圧縮する前に水
   10〜25重量％およびゲル化助剤を添加してミキサ
   内で５〜20分間均質化し、このように得た混合物
   を押出成形、ブリケツト化またはペレツト化によ
   つて３〜15mmのサイズの成形体に圧縮し、これを
   次に80〜180℃で５〜20時間乾燥することを特徴
   とする加炭剤の製法。 ２ ゲル化助剤としてグリオキサールをオキシエ
   チルセルロースに対し少なくとも20％の量で使用
   する特許請求の範囲第１項記載の製法。 ３ 付加的ゲル化助剤としてアルカリ金属もしく
   はアルカリ土類金属の塩基またはアンモニア水を
   使用する特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の製法。 ４ 炭素粉を乾燥状態でオキシエチルセルロース
   と前混合する特許請求の範囲第１項から第３項ま
   でのいずれか１項記載の製法。 ５ オキシエチルセルロースを10〜20倍量の水中
   で膨潤させ、次に残りの成分と混合する特許請求
   の範囲第１項から第３項までのいずれか１項記載
   の製法。 ６ 成分をプラウ型ミキサ内で均質に混合する特
   許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１
   項記載の製法。 ７ 混合物をダイが直径３〜８mmの円筒形の孔を
   有する押出機で70℃より低い温度で圧縮する特許
   請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項
   記載の製法。