JP2003215079A - 石炭の酸化発熱性の評価方法 - Google Patents
石炭の酸化発熱性の評価方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対象石炭の顕微鏡分析結果に基くだけで、そ
の石炭の酸化発熱性の度合いを精度良く推定することの
できる石炭の酸化発熱性の評価方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 多種の石炭試料について、発熱性に関す
る指標ＨＲと、顕微鏡によるビトリニット平均反射率Ｒ
0 と、顕微鏡による活性成分量または不活性成分量Ｘと
を測定して、統計的手法によりそれらの間の相関関係 ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておく。そして、対象とする石炭試料の顕微
鏡によるビトリニット平均反射率Ｒ0 と活性成分量また
は不活性成分量Ｘとの測定値から、その石炭試料の発熱
性を上記関係に基いて評価する。
の石炭の酸化発熱性の度合いを精度良く推定することの
できる石炭の酸化発熱性の評価方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 多種の石炭試料について、発熱性に関す
る指標ＨＲと、顕微鏡によるビトリニット平均反射率Ｒ
0 と、顕微鏡による活性成分量または不活性成分量Ｘと
を測定して、統計的手法によりそれらの間の相関関係 ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておく。そして、対象とする石炭試料の顕微
鏡によるビトリニット平均反射率Ｒ0 と活性成分量また
は不活性成分量Ｘとの測定値から、その石炭試料の発熱
性を上記関係に基いて評価する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭の酸化による
石炭層内の温度上昇の度合いを、わずかの量の試料でか
つ精度良く推定することのできる石炭の酸化発熱性の評
価方法に関するものである。
石炭層内の温度上昇の度合いを、わずかの量の試料でか
つ精度良く推定することのできる石炭の酸化発熱性の評
価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】〈石炭層の蓄熱と自然発火〉コークス製
造現場においては、ヤード（貯炭場）に各種銘柄の石炭
を野積みしておき、コークス製造に際しては、所定の配
合処方に従って必要な銘柄を選択し、コークス炉に装入
して乾留を行う。野積みされた石炭は、使用に供される
までに長期間貯蔵されることになるが、採掘後の石炭は
貯炭中に空気中の酸素により酸化されて発熱し、場合に
よっては発火に至ることもあるので、防災上の観点か
ら、各銘柄の発熱性の傾向を管理把握しておくことが必
要となる。また、ヤードに野積みされた石炭に限らず、
坑内の石炭層やサイロ中の石炭層も、空気と接触する
と、蓄熱、発火のおそれがある。
造現場においては、ヤード（貯炭場）に各種銘柄の石炭
を野積みしておき、コークス製造に際しては、所定の配
合処方に従って必要な銘柄を選択し、コークス炉に装入
して乾留を行う。野積みされた石炭は、使用に供される
までに長期間貯蔵されることになるが、採掘後の石炭は
貯炭中に空気中の酸素により酸化されて発熱し、場合に
よっては発火に至ることもあるので、防災上の観点か
ら、各銘柄の発熱性の傾向を管理把握しておくことが必
要となる。また、ヤードに野積みされた石炭に限らず、
坑内の石炭層やサイロ中の石炭層も、空気と接触する
と、蓄熱、発火のおそれがある。
【０００３】「日本鉱業会誌／８５ ９６９（’６９−
１）」（１９６９年）の１５〜２０頁には、「石炭の自
然発火初期現象と空気中の酸素濃度との関係」と題する
論文が掲載されており、(a) 酸素濃度と自然発火性との
関係、(b) 酸素消費量、ＣＯ 2 、ＣＯ発生量、ＣＯ／Ｏ
2 、ＣＯ2 ／Ｏ2 と酸素濃度との関係、(c) 自然発火所
要日数と酸素濃度との関係などを調べている。
１）」（１９６９年）の１５〜２０頁には、「石炭の自
然発火初期現象と空気中の酸素濃度との関係」と題する
論文が掲載されており、(a) 酸素濃度と自然発火性との
関係、(b) 酸素消費量、ＣＯ 2 、ＣＯ発生量、ＣＯ／Ｏ
2 、ＣＯ2 ／Ｏ2 と酸素濃度との関係、(c) 自然発火所
要日数と酸素濃度との関係などを調べている。
【０００４】「技ダイ、昭和５７年１２月号」の１３〜
２２頁には、「貯炭の酸化昇温−石炭の自然発火に関す
る研究（その１）−」と題する論文が掲載されており、
酸化と蓄熱に関する現象としては、堆積圧密作用、酸化
発熱作用、熱伝導作用、通風作用、水分の蒸発と凝縮作
用、大気環境、石炭の性質（石炭化度、微細組織構造
等）が関係すること、酸化反応熱測定装置についての実
験（試料をマホービンに装入して、酸素ガスを通気した
ときの上昇温度の測定）などにつき、基礎的な研究が示
されている。
２２頁には、「貯炭の酸化昇温−石炭の自然発火に関す
る研究（その１）−」と題する論文が掲載されており、
酸化と蓄熱に関する現象としては、堆積圧密作用、酸化
発熱作用、熱伝導作用、通風作用、水分の蒸発と凝縮作
用、大気環境、石炭の性質（石炭化度、微細組織構造
等）が関係すること、酸化反応熱測定装置についての実
験（試料をマホービンに装入して、酸素ガスを通気した
ときの上昇温度の測定）などにつき、基礎的な研究が示
されている。
【０００５】「四国総合研究所研究期報 第５４号」
（１９８９年）の４８〜６５頁には、「サイロ内に貯蔵
した石炭の昇温特性の評価」と題する論文が掲載されて
おり、石炭自然発火装置を用いる実験的手法や、コンピ
ュータを活用して数値計算を行うシミュレーション手法
により、石炭の昇温特性を評価している。
（１９８９年）の４８〜６５頁には、「サイロ内に貯蔵
した石炭の昇温特性の評価」と題する論文が掲載されて
おり、石炭自然発火装置を用いる実験的手法や、コンピ
ュータを活用して数値計算を行うシミュレーション手法
により、石炭の昇温特性を評価している。
【０００６】「日本エネルギー学会誌、第７５巻第１１
号（１９９６）」の９６３〜９６９頁には、「石炭の貯
蔵およびハンドリング技術」と題する総説が掲載されて
おり、その９６４〜９６５頁の「自然発熱」の項の図３
および図４には、自然発熱性測定装置と結果についての
例が示されている。
号（１９９６）」の９６３〜９６９頁には、「石炭の貯
蔵およびハンドリング技術」と題する総説が掲載されて
おり、その９６４〜９６５頁の「自然発熱」の項の図３
および図４には、自然発熱性測定装置と結果についての
例が示されている。
【０００７】〈自然発火性の評価〉特開平１１−３４４
４５６号公報には、微粉炭を充填する空間を有するケー
スと、該ケースの下端側に装着された加熱装置と、これ
らを収納する密閉容器と、該密閉容器内の雰囲気を加熱
するヒータとを具備した微粉炭の自然発火性評価装置が
示されている。
４５６号公報には、微粉炭を充填する空間を有するケー
スと、該ケースの下端側に装着された加熱装置と、これ
らを収納する密閉容器と、該密閉容器内の雰囲気を加熱
するヒータとを具備した微粉炭の自然発火性評価装置が
示されている。
【０００８】市販の自然発火評価装置（たとえば、株式
会社島津製作所製の「島津自然発火試験装置ＳＩＴ−
２」）を用いて、発火性を測定することも可能である。
会社島津製作所製の「島津自然発火試験装置ＳＩＴ−
２」）を用いて、発火性を測定することも可能である。
【０００９】「日立造船技報、第４３巻第１号」（昭和
５７年３月）」の１３〜１９頁には、市販の自然発火試
験装置（株式会社島津製作所製の「島津自然発火試験装
置ＳＩＴ−１」）を用い、４１種の石炭を対象に２０〜
２００℃の温度域での昇温特性について実験検討した結
果についての報告があり、酸素濃度の影響、石炭の粒径
の影響、炭種の影響、石炭の物性（Ｏ／Ｃ比、揮発分）
との関係などが示されている。
５７年３月）」の１３〜１９頁には、市販の自然発火試
験装置（株式会社島津製作所製の「島津自然発火試験装
置ＳＩＴ−１」）を用い、４１種の石炭を対象に２０〜
２００℃の温度域での昇温特性について実験検討した結
果についての報告があり、酸素濃度の影響、石炭の粒径
の影響、炭種の影響、石炭の物性（Ｏ／Ｃ比、揮発分）
との関係などが示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、石炭の
酸化による石炭層内の温度上昇の度合いを銘柄ごとに短
時間で評価する方法として、種々の方法が提案されてい
るものの、・石炭を５mm以下に粉砕して石炭と酸素との
反応表面を増加させることにより、温度上昇を速くする
方法、・加速条件で温度上昇の程度を評価するために、
石炭試料を所定の温度にまで予熱しておく方法が実際的
であると考えられる。
酸化による石炭層内の温度上昇の度合いを銘柄ごとに短
時間で評価する方法として、種々の方法が提案されてい
るものの、・石炭を５mm以下に粉砕して石炭と酸素との
反応表面を増加させることにより、温度上昇を速くする
方法、・加速条件で温度上昇の程度を評価するために、
石炭試料を所定の温度にまで予熱しておく方法が実際的
であると考えられる。
【００１１】しかしながら、石炭の銘柄によっては、石
炭の表面および付着水分のみならず、石炭に包蔵された
水分を有するものもあり、乾燥機で乾燥させる程度の条
件では、そのような石炭に包蔵された水分を取り除くこ
とは困難である。従って、石炭の発熱性の試験を行う場
合、この包蔵された水分が残ったままで評価すれば、温
度を上昇させるためのエネルギーが水分を温度上昇させ
る熱エネルギーにも使用されることで、温度上昇速度の
程度を短時間で評価する妨げとなる。
炭の表面および付着水分のみならず、石炭に包蔵された
水分を有するものもあり、乾燥機で乾燥させる程度の条
件では、そのような石炭に包蔵された水分を取り除くこ
とは困難である。従って、石炭の発熱性の試験を行う場
合、この包蔵された水分が残ったままで評価すれば、温
度を上昇させるためのエネルギーが水分を温度上昇させ
る熱エネルギーにも使用されることで、温度上昇速度の
程度を短時間で評価する妨げとなる。
【００１２】また、従来提案されている方法において
は、一般に発熱性の評価に長時間を要したり、評価のた
めに多量の試料量を要したりすることが多く、あるいは
また、発熱性の評価の精度や、繰り返し測定を行ったと
きの再現性の点で、必ずしも満足できないことがあっ
た。
は、一般に発熱性の評価に長時間を要したり、評価のた
めに多量の試料量を要したりすることが多く、あるいは
また、発熱性の評価の精度や、繰り返し測定を行ったと
きの再現性の点で、必ずしも満足できないことがあっ
た。
【００１３】〈発明の目的〉本発明は、このような背景
下において、対象石炭の顕微鏡分析結果に基くだけで、
その石炭の酸化発熱性の度合いを精度良く推定すること
のできる石炭の酸化発熱性の評価方法を提供することを
目的とするものである。
下において、対象石炭の顕微鏡分析結果に基くだけで、
その石炭の酸化発熱性の度合いを精度良く推定すること
のできる石炭の酸化発熱性の評価方法を提供することを
目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の石炭の酸化発熱
性の評価方法は、多種の石炭試料について、発熱性に関
する指標ＨＲと、顕微鏡によるビトリニット平均反射率
Ｒ0 と、顕微鏡による活性成分量または不活性成分量Ｘ
とを測定して、統計的手法によりそれらの間の相関関係 ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておき、対象とする石炭試料の顕微鏡による
ビトリニット平均反射率Ｒ0 と活性成分量または不活性
成分量Ｘとの測定値から、その石炭試料の発熱性を上記
関係に基いて評価することを特徴とするものである。
性の評価方法は、多種の石炭試料について、発熱性に関
する指標ＨＲと、顕微鏡によるビトリニット平均反射率
Ｒ0 と、顕微鏡による活性成分量または不活性成分量Ｘ
とを測定して、統計的手法によりそれらの間の相関関係 ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておき、対象とする石炭試料の顕微鏡による
ビトリニット平均反射率Ｒ0 と活性成分量または不活性
成分量Ｘとの測定値から、その石炭試料の発熱性を上記
関係に基いて評価することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。な
お、ビトリニット平均反射率を表わす符号Ｒ 0 は、正確
には符号の上に平均を意味するバーを付すべきである
が、本明細書においてはバーの記載を省略してある。
お、ビトリニット平均反射率を表わす符号Ｒ 0 は、正確
には符号の上に平均を意味するバーを付すべきである
が、本明細書においてはバーの記載を省略してある。
【００１６】〈発熱性に関する指標ＨＲ〉本発明におい
ては、多種の石炭試料について、発熱性に関する指標Ｈ
Ｒと、顕微鏡によるビトリニット平均反射率Ｒ0 と、顕
微鏡による活性成分量または不活性成分量Ｘとを測定し
て、統計的手法によりそれらの間の相関関係 ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておく。
ては、多種の石炭試料について、発熱性に関する指標Ｈ
Ｒと、顕微鏡によるビトリニット平均反射率Ｒ0 と、顕
微鏡による活性成分量または不活性成分量Ｘとを測定し
て、統計的手法によりそれらの間の相関関係 ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておく。
【００１７】発熱性に関する指標ＨＲとは、典型的に
は、石炭試料に空気のような酸化性ガスを供給したとき
の石炭試料の温度や温度変化や昇温速度などである。こ
の場合、石炭試料を包蔵された水分が残ったままで評価
すると、温度を上昇させるためのエネルギーが水分を温
度上昇させる熱エネルギーにも使用されることで、温度
上昇速度の程度を短時間で評価する妨げとなるので、次
のような条件下に発熱性に関する指標ＨＲを求めること
が特に望ましい。
は、石炭試料に空気のような酸化性ガスを供給したとき
の石炭試料の温度や温度変化や昇温速度などである。こ
の場合、石炭試料を包蔵された水分が残ったままで評価
すると、温度を上昇させるためのエネルギーが水分を温
度上昇させる熱エネルギーにも使用されることで、温度
上昇速度の程度を短時間で評価する妨げとなるので、次
のような条件下に発熱性に関する指標ＨＲを求めること
が特に望ましい。
【００１８】すなわち、発熱性に関する指標ＨＲを、石
炭の銘柄ごとに、（イ）ガス導入チューブ(9) およびガ
ス排出チューブ(10)を付設した断熱容器(14)を収容して
ある加熱機(15)を予熱して、試験装置系内の温度を試験
開始温度Ｔに見合う温度Ｔ1 に保持しておくこと、
（ロ）一方、所定の粒度以下に粉砕した石炭試料を、開
放容器(16)に装填した状態で、真空手段と加熱手段とを
備えた真空乾燥機(19)を用いて真空下に温度Ｔ' で乾燥
することにより、その石炭試料の表面水分および包蔵水
分を除去し、ついでその開放容器(16)内の石炭試料を前
記の試験開始温度Ｔに見合う温度Ｔ2 にまで温度調節し
ておくこと、（ハ）水分が除去されかつ温度調節された
前記の石炭試料を、前記加熱機(15)内の断熱容器(14)に
移し替え、その断熱容器(14)内の雰囲気を不活性ガスに
置換すると共に、試験開始温度Ｔに温度調節してから、
その断熱容器(14)内に酸化性ガスを供給し、断熱容器(1
4)内の石炭試料の温度または温度変化を温度データ収集
装置(12)により追跡することにより求めるのである。
炭の銘柄ごとに、（イ）ガス導入チューブ(9) およびガ
ス排出チューブ(10)を付設した断熱容器(14)を収容して
ある加熱機(15)を予熱して、試験装置系内の温度を試験
開始温度Ｔに見合う温度Ｔ1 に保持しておくこと、
（ロ）一方、所定の粒度以下に粉砕した石炭試料を、開
放容器(16)に装填した状態で、真空手段と加熱手段とを
備えた真空乾燥機(19)を用いて真空下に温度Ｔ' で乾燥
することにより、その石炭試料の表面水分および包蔵水
分を除去し、ついでその開放容器(16)内の石炭試料を前
記の試験開始温度Ｔに見合う温度Ｔ2 にまで温度調節し
ておくこと、（ハ）水分が除去されかつ温度調節された
前記の石炭試料を、前記加熱機(15)内の断熱容器(14)に
移し替え、その断熱容器(14)内の雰囲気を不活性ガスに
置換すると共に、試験開始温度Ｔに温度調節してから、
その断熱容器(14)内に酸化性ガスを供給し、断熱容器(1
4)内の石炭試料の温度または温度変化を温度データ収集
装置(12)により追跡することにより求めるのである。
【００１９】この試験方法による石炭の酸化による石炭
層内の温度上昇の程度は、石炭の銘柄ごとに評価する。
貯炭中の石炭の蓄熱性は銘柄によって大きく相違するの
で、各種銘柄につき評価を行っておくのである。
層内の温度上昇の程度は、石炭の銘柄ごとに評価する。
貯炭中の石炭の蓄熱性は銘柄によって大きく相違するの
で、各種銘柄につき評価を行っておくのである。
【００２０】要件（イ）：この方法においては、ガス導
入チューブ(9) およびガス排出チューブ(10)を付設した
断熱容器(14)を収容してある加熱機(15)を予熱して、試
験装置系内の温度を試験開始温度Ｔに見合う温度Ｔ1 に
保持しておく。
入チューブ(9) およびガス排出チューブ(10)を付設した
断熱容器(14)を収容してある加熱機(15)を予熱して、試
験装置系内の温度を試験開始温度Ｔに見合う温度Ｔ1 に
保持しておく。
【００２１】ガス導入チューブ(9) は、窒素のような不
活性ガス、空気のような酸化性ガスを導入するためのも
のであるが、たとえば窒素用切替バルブ(1) 、空気用切
替バルブ(2) からの配管を合して、ガス供給共通チュー
ブとし、そのガス供給共通チューブに加熱用ヒーター
(3) を付設すると共に、それを断熱容器(14)内に導くよ
うに配管することが好ましい。
活性ガス、空気のような酸化性ガスを導入するためのも
のであるが、たとえば窒素用切替バルブ(1) 、空気用切
替バルブ(2) からの配管を合して、ガス供給共通チュー
ブとし、そのガス供給共通チューブに加熱用ヒーター
(3) を付設すると共に、それを断熱容器(14)内に導くよ
うに配管することが好ましい。
【００２２】ガス排出チューブ(10)は、断熱容器(14)内
に供給した不活性ガスや酸化性ガスを系外に排出するた
めの配管である。
に供給した不活性ガスや酸化性ガスを系外に排出するた
めの配管である。
【００２３】加熱機(15)としては、加熱手段とファンと
を備えた通常の乾燥機を用いることができる。他のタイ
プの加熱機を用いることも可能である。
を備えた通常の乾燥機を用いることができる。他のタイ
プの加熱機を用いることも可能である。
【００２４】断熱容器(14)としては、断熱瓶のような断
熱性を有する容器が用いられる。その断熱容器(14)に
は、たとえば、ガス導入チューブ(9) 、ガス排出チュー
ブ(10)、石炭層内温度測定用手段(11)を挿通した密栓(1
3)を装着できるようにしておく。石炭層内温度測定用手
段(11)としては、たとえば熱電対を用いることができ
る。
熱性を有する容器が用いられる。その断熱容器(14)に
は、たとえば、ガス導入チューブ(9) 、ガス排出チュー
ブ(10)、石炭層内温度測定用手段(11)を挿通した密栓(1
3)を装着できるようにしておく。石炭層内温度測定用手
段(11)としては、たとえば熱電対を用いることができ
る。
【００２５】そして、これらのガス導入チューブ(9) 、
ガス排出チューブ(10)、石炭層内温度測定用手段(11)、
密栓(13)、断熱容器(14)を含めて、加熱機(15)を予熱し
て、試験装置系内の温度を試験開始温度Ｔに見合う温度
Ｔ1 に保持する。
ガス排出チューブ(10)、石炭層内温度測定用手段(11)、
密栓(13)、断熱容器(14)を含めて、加熱機(15)を予熱し
て、試験装置系内の温度を試験開始温度Ｔに見合う温度
Ｔ1 に保持する。
【００２６】要件（ロ）：一方、この方法においては、
所定の粒度以下に粉砕した石炭試料を、開放容器(16)に
装填した状態で、真空手段と加熱手段とを備えた真空乾
燥機(19)を用いて真空下に温度Ｔ' で乾燥することによ
り、その石炭試料の表面水分および包蔵水分を除去し、
ついでその開放容器(16)内の石炭試料を前記の試験開始
温度Ｔに見合う温度Ｔ2 にまで温度調節しておく。
所定の粒度以下に粉砕した石炭試料を、開放容器(16)に
装填した状態で、真空手段と加熱手段とを備えた真空乾
燥機(19)を用いて真空下に温度Ｔ' で乾燥することによ
り、その石炭試料の表面水分および包蔵水分を除去し、
ついでその開放容器(16)内の石炭試料を前記の試験開始
温度Ｔに見合う温度Ｔ2 にまで温度調節しておく。
【００２７】石炭試料としては、石炭を銘柄ごとに所定
の粒度以下に粉砕したものを用いる。所定の粒度とは、
石炭と酸化性ガスとの反応表面を増加させるために、た
とえば１０mm篩下、殊に５mm篩下のものが適当である。
なお、試料中の微粉部分をカットする必要はないが、微
粉がガス導入チューブ(9) に詰まってガスの流れに支障
を来たすおそれがあるときは、試料粒子の最小径がその
ガス導入チューブ(9)の内径よりも小さくならないよう
にするなどして、試料粒子がガス導入チューブ(9) に詰
まらないような工夫を講じることができる（たとえば、
ガス導入チューブ(9) の内径が３mmであれば、試料粒子
を３mm篩上とするというように）。
の粒度以下に粉砕したものを用いる。所定の粒度とは、
石炭と酸化性ガスとの反応表面を増加させるために、た
とえば１０mm篩下、殊に５mm篩下のものが適当である。
なお、試料中の微粉部分をカットする必要はないが、微
粉がガス導入チューブ(9) に詰まってガスの流れに支障
を来たすおそれがあるときは、試料粒子の最小径がその
ガス導入チューブ(9)の内径よりも小さくならないよう
にするなどして、試料粒子がガス導入チューブ(9) に詰
まらないような工夫を講じることができる（たとえば、
ガス導入チューブ(9) の内径が３mmであれば、試料粒子
を３mm篩上とするというように）。
【００２８】開放容器(16)としては、たとえば硬質ガラ
ス製パイプのようなものが用いられる。容器を開放容器
とするのは、石炭試料の表面水分および包蔵水分の除去
路を確保するためである。
ス製パイプのようなものが用いられる。容器を開放容器
とするのは、石炭試料の表面水分および包蔵水分の除去
路を確保するためである。
【００２９】真空乾燥機(19)は、真空手段と加熱手段と
を備えた乾燥機である。加熱だけでは石炭試料の表面水
分は除去できても包蔵水分を除去することが難しいた
め、真空手段を併用することが必要である。
を備えた乾燥機である。加熱だけでは石炭試料の表面水
分は除去できても包蔵水分を除去することが難しいた
め、真空手段を併用することが必要である。
【００３０】真空乾燥機(19)による真空度は、たとえば
系内が−７００mmHg以下、殊に−７５０mmHg以下となる
ように設定する（なお、１mmHgは国際単位で表わせば
1.3×102 Paである）。真空下での乾燥温度Ｔ' は、真
空下において石炭試料の全水分を 0.5％以下、好ましく
は 0.1％以下にまで低減することができる温度、たとえ
ば１００〜１０７℃程度、殊に１００〜１０２℃程度に
設定することが望ましい。
系内が−７００mmHg以下、殊に−７５０mmHg以下となる
ように設定する（なお、１mmHgは国際単位で表わせば
1.3×102 Paである）。真空下での乾燥温度Ｔ' は、真
空下において石炭試料の全水分を 0.5％以下、好ましく
は 0.1％以下にまで低減することができる温度、たとえ
ば１００〜１０７℃程度、殊に１００〜１０２℃程度に
設定することが望ましい。
【００３１】石炭試料の表面水分および包蔵水分を除去
した後は、開放容器(16)内の石炭試料を、先に述べた試
験開始温度Ｔに見合う温度Ｔ2 にまで温度調節してお
く。
した後は、開放容器(16)内の石炭試料を、先に述べた試
験開始温度Ｔに見合う温度Ｔ2 にまで温度調節してお
く。
【００３２】要件（ハ）：上記で準備が整ったので、さ
らに本発明においては、水分が除去されかつ温度調節さ
れた前記の石炭試料を、前記加熱機(15)内の断熱容器(1
4)に移し替える。そして、その断熱容器(14)内の雰囲気
を不活性ガスに置換すると共に、試験開始温度Ｔに温度
調節してから、その断熱容器(14)内に酸化性ガスを供給
し、断熱容器(14)内の石炭試料の温度または温度変化を
温度データ収集装置(12)により追跡する。
らに本発明においては、水分が除去されかつ温度調節さ
れた前記の石炭試料を、前記加熱機(15)内の断熱容器(1
4)に移し替える。そして、その断熱容器(14)内の雰囲気
を不活性ガスに置換すると共に、試験開始温度Ｔに温度
調節してから、その断熱容器(14)内に酸化性ガスを供給
し、断熱容器(14)内の石炭試料の温度または温度変化を
温度データ収集装置(12)により追跡する。
【００３３】不活性ガスとしてはたとえば窒素ガスが用
いられ、酸化性ガスとしてはたとえば空気が用いられ
る。不活性ガス、酸化性ガスは、加熱機(15)内の断熱容
器(14)に供給する前に、加熱用ヒーター(3) で試験開始
温度Ｔに見合う温度にまで加熱しておくことが好まし
い。
いられ、酸化性ガスとしてはたとえば空気が用いられ
る。不活性ガス、酸化性ガスは、加熱機(15)内の断熱容
器(14)に供給する前に、加熱用ヒーター(3) で試験開始
温度Ｔに見合う温度にまで加熱しておくことが好まし
い。
【００３４】温度データ収集装置(12)においては、石炭
試料の温度を測定するか、石炭試料の試験開始温度Ｔか
らの温度差を測定する。
試料の温度を測定するか、石炭試料の試験開始温度Ｔか
らの温度差を測定する。
【００３５】上述の試験開始温度Ｔは、５０〜７０℃の
範囲内の所定の温度（たとえば６０℃）が適当である。
温度Ｔ1 および温度Ｔ2 は、実質的に試験開始温度Ｔと
同一にすることが望ましい。
範囲内の所定の温度（たとえば６０℃）が適当である。
温度Ｔ1 および温度Ｔ2 は、実質的に試験開始温度Ｔと
同一にすることが望ましい。
【００３６】その他：開放容器(16)と断熱容器(14)と
は、各１セットによるシングルタイプとしてもよいが、
それらを複数セット設けることによってマルチシステム
とすることにより、試験を実施することもできる。
は、各１セットによるシングルタイプとしてもよいが、
それらを複数セット設けることによってマルチシステム
とすることにより、試験を実施することもできる。
【００３７】〈ビトリニット平均反射率Ｒ0 〉ビトリニ
ット平均反射率Ｒ0 は、JIS M 8816に準拠して、顕微鏡
を用いて測定される。ビトリニット平均反射率Ｒ0 は、
石炭の石炭化度を示す指標である。本発明においては、
このビトリニット平均反射率Ｒ0 を発熱性に関する指標
ＨＲを求める一つの指標として用いる。なお、本発明
は、酸化による発熱、発火を評価することを目的として
おり、一般に低石炭化度炭の方が高石炭化度炭よりも酸
化発熱が大きいとされているため、本発明における対象
石炭は、ビトリニット平均反射率Ｒ0 が 0.8より小さい
領域のものの方が適している。
ット平均反射率Ｒ0 は、JIS M 8816に準拠して、顕微鏡
を用いて測定される。ビトリニット平均反射率Ｒ0 は、
石炭の石炭化度を示す指標である。本発明においては、
このビトリニット平均反射率Ｒ0 を発熱性に関する指標
ＨＲを求める一つの指標として用いる。なお、本発明
は、酸化による発熱、発火を評価することを目的として
おり、一般に低石炭化度炭の方が高石炭化度炭よりも酸
化発熱が大きいとされているため、本発明における対象
石炭は、ビトリニット平均反射率Ｒ0 が 0.8より小さい
領域のものの方が適している。
【００３８】〈活性成分量または不活性成分量Ｘ〉活性
成分量または不活性成分量Ｘは、同じくJIS M 8816に準
拠して、顕微鏡測定により測定される。本発明において
は、石炭の微細組織成分を活性成分（ビトリニットおよ
びエクジニット）と不活性成分（イナーチニット）とに
分け、その活性成分量または不活性成分量を指標Ｘとし
て用いる（「不活性成分量＝（１００−活性成分量）」
の関係があるので、どちらを指標に用いてもよい）。
成分量または不活性成分量Ｘは、同じくJIS M 8816に準
拠して、顕微鏡測定により測定される。本発明において
は、石炭の微細組織成分を活性成分（ビトリニットおよ
びエクジニット）と不活性成分（イナーチニット）とに
分け、その活性成分量または不活性成分量を指標Ｘとし
て用いる（「不活性成分量＝（１００−活性成分量）」
の関係があるので、どちらを指標に用いてもよい）。
【００３９】〈ＨＲ、Ｒ0 、Ｘとの間の関係〉そして、
多種の石炭試料について、発熱性に関する指標ＨＲと、
顕微鏡によるビトリニット平均反射率Ｒ0 と、顕微鏡に
よる活性成分量または不活性成分量Ｘとを測定して、重
回帰分析やその他の統計的手法によりそれらの間の相関
関係 ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておく。このときの関係は、たとえば、 ＨＲ＝ａ・Ｒ0 ＋ｂ・Ｘ＋ｃ で表わされる（ａ，ｂ，ｃは定数）。なお、この関係を
用いるときは、関係式、関係図のいずれを用いてもよ
い。
多種の石炭試料について、発熱性に関する指標ＨＲと、
顕微鏡によるビトリニット平均反射率Ｒ0 と、顕微鏡に
よる活性成分量または不活性成分量Ｘとを測定して、重
回帰分析やその他の統計的手法によりそれらの間の相関
関係 ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておく。このときの関係は、たとえば、 ＨＲ＝ａ・Ｒ0 ＋ｂ・Ｘ＋ｃ で表わされる（ａ，ｂ，ｃは定数）。なお、この関係を
用いるときは、関係式、関係図のいずれを用いてもよ
い。
【００４０】ビトリニット平均反射率Ｒ0 と、顕微鏡に
よる活性成分量または不活性成分量Ｘとを合わせて、発
熱性に関する指標ＨＲとの相関関係を求めるのは、ビト
リニット平均反射率Ｒ0 だけでは発熱性に関する指標Ｈ
Ｒとの間の相関関係が悪く、また石炭化度に関係するビ
トリニット平均反射率Ｒ0 が同じ場合でも微細組織成分
量が異なりかつ組織成分間でも微細組織成分量が異なる
ことを考慮して、より相関関係の大きい関係を得ようと
するためである。
よる活性成分量または不活性成分量Ｘとを合わせて、発
熱性に関する指標ＨＲとの相関関係を求めるのは、ビト
リニット平均反射率Ｒ0 だけでは発熱性に関する指標Ｈ
Ｒとの間の相関関係が悪く、また石炭化度に関係するビ
トリニット平均反射率Ｒ0 が同じ場合でも微細組織成分
量が異なりかつ組織成分間でも微細組織成分量が異なる
ことを考慮して、より相関関係の大きい関係を得ようと
するためである。
【００４１】〈対象とする石炭試料の発熱性の評価〉上
記のようにして、多種の石炭試料について、統計的手法
により ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておいた後は、対象とする石炭試料の顕微鏡
によるビトリニット平均反射率Ｒ0 および活性成分量ま
たは不活性成分量Ｘを測定することにより、上記関係に
基いて、その石炭試料の発熱性に関する指標ＨＲを容易
に求めることができる。各銘柄の石炭の受け入れ時の検
査でビトリニット平均反射率Ｒ0 および活性成分量また
は不活性成分量Ｘが判明しているときは、それらの指標
Ｒ0 ，Ｘのみでその銘柄の石炭の発熱性に関する指標Ｈ
Ｒを知ることができる。
記のようにして、多種の石炭試料について、統計的手法
により ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておいた後は、対象とする石炭試料の顕微鏡
によるビトリニット平均反射率Ｒ0 および活性成分量ま
たは不活性成分量Ｘを測定することにより、上記関係に
基いて、その石炭試料の発熱性に関する指標ＨＲを容易
に求めることができる。各銘柄の石炭の受け入れ時の検
査でビトリニット平均反射率Ｒ0 および活性成分量また
は不活性成分量Ｘが判明しているときは、それらの指標
Ｒ0 ，Ｘのみでその銘柄の石炭の発熱性に関する指標Ｈ
Ｒを知ることができる。
【００４２】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。
る。
【００４３】〈発熱性に関する指標ＨＲの測定装置〉図
１は、石炭の発熱性に関する指標ＨＲの測定を行うため
に用いる装置の一例を示した説明図である。
１は、石炭の発熱性に関する指標ＨＲの測定を行うため
に用いる装置の一例を示した説明図である。
【００４４】(1) は窒素用切替バルブ、(2) は空気用切
替バルブ、(3) は加熱用ヒーター、(4) は制御信号線、
(5) はガス供給共通チューブ、(6) はチューブジョイン
ト、(7) は制御ユニットである。これらは、加熱機の外
部に配置してある。
替バルブ、(3) は加熱用ヒーター、(4) は制御信号線、
(5) はガス供給共通チューブ、(6) はチューブジョイン
ト、(7) は制御ユニットである。これらは、加熱機の外
部に配置してある。
【００４５】(8) は供給ガスの温度制御手段（制御用熱
電対）、(9) はガス導入チューブ（ガス供給共通チュー
ブ）、(10)はガス排出チューブ、(11)は石炭層内温度測
定用手段（熱電対）、(13)は密栓、(14)は断熱容器（断
熱瓶）である。これらは、加熱機(15)内に装備してある
（ただし、(8), (9), (10), (11)は、系外にも一部が出
ている）。(12)は温度データ収集装置である。
電対）、(9) はガス導入チューブ（ガス供給共通チュー
ブ）、(10)はガス排出チューブ、(11)は石炭層内温度測
定用手段（熱電対）、(13)は密栓、(14)は断熱容器（断
熱瓶）である。これらは、加熱機(15)内に装備してある
（ただし、(8), (9), (10), (11)は、系外にも一部が出
ている）。(12)は温度データ収集装置である。
【００４６】(16)は開放容器（硬質ガラス製パイプ）、
(17)は水トラップ装置、(18)は真空ポンプ、(19)は真空
乾燥機である。開放容器(16)は、真空乾燥機(19)内に収
容してある。
(17)は水トラップ装置、(18)は真空ポンプ、(19)は真空
乾燥機である。開放容器(16)は、真空乾燥機(19)内に収
容してある。
【００４７】〈指標ＨＲの測定手順〉指標ＨＲの測定手
順は次の通りである。 １．５mm未満（５mm篩下）で３mm以上（３mm篩上）の大
きさに粉砕した各銘柄の石炭試料の約３４０ｇ（乾燥基
準重量）を、内径４０mmの開放容器（硬質ガラス製パイ
プ）(16)に均一に装填する。 ２．真空ポンプ(18)により、真空乾燥機(19)内の圧力を
１０mmHg（−７５０mmHg）まで負圧としながら、真空乾
燥機(19)内の温度をＴ' （１００℃）まで上昇させる。 ３．石炭試料の表面水分および包蔵水分を気化させ、水
トラップ装置(17)でその水分を捕獲、除去する。 ４．上記操作を水トラップ装置(17)で捕獲する水分がな
くなるまで（石炭試料の全水分が 0.1％以下になるま
で）継続し、その後、真空乾燥機(19)を試験開始温度Ｔ
（６０℃）に設定し、試料温度Ｔ2 をＴに調節する。 ５．上記４の真空乾燥機(19)を試験開始温度Ｔ（６０
℃）に設定するタイミングと並行して、供給ガスの温度
制御手段（制御用熱電対）(8) 、ガス導入チューブ（ガ
ス供給共通チューブ）(9) 、ガス排出チューブ(10)、石
炭層内温度測定用手段（熱電対）(11)、密栓(13)および
断熱容器（断熱瓶）(14)を、加熱機(15)を用いて予熱
し、試験装置系内の温度Ｔ1 を試験開始温度Ｔ（６０
℃）に保持する。 ６．試料温度が試験開始温度Ｔに到達したところで、上
記４で準備した開放容器（硬質ガラス製パイプ）(16)を
真空乾燥機(19)から取り出して、その内部の試料を、加
熱機(15)から取り出した断熱容器（断熱瓶）(14)内に素
早く装填し、その断熱容器（断熱瓶）(14)に、供給ガス
の温度制御手段（制御用熱電対）(8) 、ガス導入チュー
ブ（ガス供給共通チューブ）(9) 、ガス排出チューブ(1
0)および石炭層内温度測定用手段（熱電対）(11)が挿通
された密栓(13)をする。 ７．供給ガスの温度制御手段（制御用熱電対）(8) を制
御ユニット(7) に、石炭層内温度測定用手段（熱電対）
(11)を温度データ収集装置(12)に、ガス導入チューブ
（ガス供給共通チューブ）(9) をチューブジョイント
(6) に、それぞれつなぎ込む。 ８．窒素用切替バルブ(1) を開き、窒素を供給する。こ
のとき、供給ガス温度が供給ガスの温度制御手段（制御
用熱電対）(8) で６０℃になるように制御ユニット(7)
で調整する。 ９．石炭層内温度測定用手段（熱電対）(11)の表示が試
験開始温度Ｔの６０℃になった時点で窒素用切替バルブ
(1) を閉じ、空気用切替バルブ(2) を開いて酸化用の空
気を１０〜１００ml/minの範囲の速度（この実施例では
２５ml/min）で供給する。なお、供給ガス温度が供給ガ
スの温度制御手段（制御用熱電対）(8)で６０℃になる
ように制御ユニット(7) で調整する。 １０．石炭を酸化させ始めた後は、加熱機(15)および供
給ガス温度は、一定の値（６０℃）に保持する。 １１．酸化用の空気を供給している間、石炭層内の温度
上昇の程度（温度または温度変化）を温度データ収集装
置(12)を用いて記録する。 １２．約３時間酸化用の空気を導入すれば、温度上昇の
程度が確認できるので、その後、試験を完了する。
順は次の通りである。 １．５mm未満（５mm篩下）で３mm以上（３mm篩上）の大
きさに粉砕した各銘柄の石炭試料の約３４０ｇ（乾燥基
準重量）を、内径４０mmの開放容器（硬質ガラス製パイ
プ）(16)に均一に装填する。 ２．真空ポンプ(18)により、真空乾燥機(19)内の圧力を
１０mmHg（−７５０mmHg）まで負圧としながら、真空乾
燥機(19)内の温度をＴ' （１００℃）まで上昇させる。 ３．石炭試料の表面水分および包蔵水分を気化させ、水
トラップ装置(17)でその水分を捕獲、除去する。 ４．上記操作を水トラップ装置(17)で捕獲する水分がな
くなるまで（石炭試料の全水分が 0.1％以下になるま
で）継続し、その後、真空乾燥機(19)を試験開始温度Ｔ
（６０℃）に設定し、試料温度Ｔ2 をＴに調節する。 ５．上記４の真空乾燥機(19)を試験開始温度Ｔ（６０
℃）に設定するタイミングと並行して、供給ガスの温度
制御手段（制御用熱電対）(8) 、ガス導入チューブ（ガ
ス供給共通チューブ）(9) 、ガス排出チューブ(10)、石
炭層内温度測定用手段（熱電対）(11)、密栓(13)および
断熱容器（断熱瓶）(14)を、加熱機(15)を用いて予熱
し、試験装置系内の温度Ｔ1 を試験開始温度Ｔ（６０
℃）に保持する。 ６．試料温度が試験開始温度Ｔに到達したところで、上
記４で準備した開放容器（硬質ガラス製パイプ）(16)を
真空乾燥機(19)から取り出して、その内部の試料を、加
熱機(15)から取り出した断熱容器（断熱瓶）(14)内に素
早く装填し、その断熱容器（断熱瓶）(14)に、供給ガス
の温度制御手段（制御用熱電対）(8) 、ガス導入チュー
ブ（ガス供給共通チューブ）(9) 、ガス排出チューブ(1
0)および石炭層内温度測定用手段（熱電対）(11)が挿通
された密栓(13)をする。 ７．供給ガスの温度制御手段（制御用熱電対）(8) を制
御ユニット(7) に、石炭層内温度測定用手段（熱電対）
(11)を温度データ収集装置(12)に、ガス導入チューブ
（ガス供給共通チューブ）(9) をチューブジョイント
(6) に、それぞれつなぎ込む。 ８．窒素用切替バルブ(1) を開き、窒素を供給する。こ
のとき、供給ガス温度が供給ガスの温度制御手段（制御
用熱電対）(8) で６０℃になるように制御ユニット(7)
で調整する。 ９．石炭層内温度測定用手段（熱電対）(11)の表示が試
験開始温度Ｔの６０℃になった時点で窒素用切替バルブ
(1) を閉じ、空気用切替バルブ(2) を開いて酸化用の空
気を１０〜１００ml/minの範囲の速度（この実施例では
２５ml/min）で供給する。なお、供給ガス温度が供給ガ
スの温度制御手段（制御用熱電対）(8)で６０℃になる
ように制御ユニット(7) で調整する。 １０．石炭を酸化させ始めた後は、加熱機(15)および供
給ガス温度は、一定の値（６０℃）に保持する。 １１．酸化用の空気を供給している間、石炭層内の温度
上昇の程度（温度または温度変化）を温度データ収集装
置(12)を用いて記録する。 １２．約３時間酸化用の空気を導入すれば、温度上昇の
程度が確認できるので、その後、試験を完了する。
【００４８】〈測定結果〉上述の測定手順に従い、微細
組織構造の異なるＡ〜Ｈの下記表１の８銘柄の石炭につ
いて、樹脂バインダーと混合して１１０℃で加圧成形す
ることによりブリケットを作成し、発熱性に関する指標
ＨＲ（石炭層温度）を測定する試験を行った。
組織構造の異なるＡ〜Ｈの下記表１の８銘柄の石炭につ
いて、樹脂バインダーと混合して１１０℃で加圧成形す
ることによりブリケットを作成し、発熱性に関する指標
ＨＲ（石炭層温度）を測定する試験を行った。
【００４９】このうち、代表例として、Ｃ、Ｅ、Ｆの３
銘柄の結果を図２に示す。図２において、横軸は「空気
用切替バルブ(2) を開き酸化用の空気を供給開始してか
らの経過時間」、縦軸は「温度データ収集装置(12)で１
秒間隔で収集した石炭層内の温度（熱電対(11)）」であ
る。
銘柄の結果を図２に示す。図２において、横軸は「空気
用切替バルブ(2) を開き酸化用の空気を供給開始してか
らの経過時間」、縦軸は「温度データ収集装置(12)で１
秒間隔で収集した石炭層内の温度（熱電対(11)）」であ
る。
【００５０】図２から経過時間３時間で試料間の差が確
認できることがわかったので、以降においては、８銘柄
についての３時間までの昇温速度「ＨＲ3 」を評価に使
用した。石炭試料の微細組織分析結果と昇温速度ＨＲ3
の測定結果とを表１に示す。また、表１に基き、ビトリ
ニット平均反射率Ｒ0 と昇温速度ＨＲ3 との関係を図３
に示した。
認できることがわかったので、以降においては、８銘柄
についての３時間までの昇温速度「ＨＲ3 」を評価に使
用した。石炭試料の微細組織分析結果と昇温速度ＨＲ3
の測定結果とを表１に示す。また、表１に基き、ビトリ
ニット平均反射率Ｒ0 と昇温速度ＨＲ3 との関係を図３
に示した。
【００５１】
【表１】
石炭の ビトリニット 活性成分量（ビト 不活性成分量（イ 昇温速度
銘柄 平均反射率 リニット＋エクジ ナーチニット） ＨＲ3
Ｒ0 (%) ニット） (vol %) (vol %) (℃/min)
Ａ 0.62 66.8 33.2 0.0122
Ｂ 0.79 83.4 16.6 0.0122
Ｃ 0.47 95.3 4.7 0.0419
Ｄ 0.55 91.3 8.7 0.0283
Ｅ 0.58 50.8 49.2 0.0167
Ｆ 0.68 91.3 8.7 0.0156
Ｇ 0.66 78.2 21.8 0.0164
Ｈ 0.68 78.2 21.8 0.0117
【００５２】図３および表１から、ビトリニット平均反
射率Ｒ0 と昇温速度ＨＲ3 との単相関係数がｒ＝ 0.826
3 であることがわかったので、今度はそのときの発熱性
の実測値と推定値との差と、表１の不活性成分量Ｘとの
間の関係を求め、図４にプロットした。このときの単相
関係数はｒ＝ 0.7086 であった。
射率Ｒ0 と昇温速度ＨＲ3 との単相関係数がｒ＝ 0.826
3 であることがわかったので、今度はそのときの発熱性
の実測値と推定値との差と、表１の不活性成分量Ｘとの
間の関係を求め、図４にプロットした。このときの単相
関係数はｒ＝ 0.7086 であった。
【００５３】次に、ビトリニット平均反射率Ｒ0 と不活
性成分量Ｘとの双方を加味したものと、昇温速度ＨＲ3
との相関関係をＨＲ3 ＝ａ・Ｒ0 ＋ｂ・Ｘ＋ｃにより求
めた結果を図５に示す。図５中、横軸は実測昇温速度、
縦軸は推定昇温速度である。このときの重相関係数はｒ
＝ 0.9159 であり、相関関係が充分に高いことがわか
る。
性成分量Ｘとの双方を加味したものと、昇温速度ＨＲ3
との相関関係をＨＲ3 ＝ａ・Ｒ0 ＋ｂ・Ｘ＋ｃにより求
めた結果を図５に示す。図５中、横軸は実測昇温速度、
縦軸は推定昇温速度である。このときの重相関係数はｒ
＝ 0.9159 であり、相関関係が充分に高いことがわか
る。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、対象石炭の微細組織の
顕微鏡分析結果に基くだけでその石炭の酸化発熱性の度
合いを精度良く推定することができる。従って、発熱性
に関する指標ＨＲ（たとえばＨＲ3 ）において発熱性し
やすい銘柄の石炭を貯蔵するときは、その銘柄が発熱し
やすいということに留意して、安全な貯炭管理を行うこ
とができる。
顕微鏡分析結果に基くだけでその石炭の酸化発熱性の度
合いを精度良く推定することができる。従って、発熱性
に関する指標ＨＲ（たとえばＨＲ3 ）において発熱性し
やすい銘柄の石炭を貯蔵するときは、その銘柄が発熱し
やすいということに留意して、安全な貯炭管理を行うこ
とができる。
【００５５】また、本発明によれば、石炭の酸化による
石炭層内の温度上昇の度合いを、わずかの量（数グラム
で足りる）の試料で推定することができること、測定の
ためのブリケット作成と顕微鏡分析とを含めて２日程度
で評価が可能となること、測定、評価に要する費用が低
廉であることなどの点でも有利である。
石炭層内の温度上昇の度合いを、わずかの量（数グラム
で足りる）の試料で推定することができること、測定の
ためのブリケット作成と顕微鏡分析とを含めて２日程度
で評価が可能となること、測定、評価に要する費用が低
廉であることなどの点でも有利である。
【図１】本発明の石炭の発熱性の試験方法を実施するた
めに用いる装置の一例を示した説明図である。
めに用いる装置の一例を示した説明図である。
【図２】測定８銘柄のうち、代表的な３銘柄についての
発熱性の試験結果を示したグラフである。
発熱性の試験結果を示したグラフである。
【図３】ビトリニット平均反射率Ｒ0 と昇温速度ＨＲ3
との関係を示したグラフである。
との関係を示したグラフである。
【図４】不活性成分量Ｘと、ビトリニット平均反射率Ｒ
0 による実測値と推定値との差（昇温速度推定差）との
関係を示したグラフである。
0 による実測値と推定値との差（昇温速度推定差）との
関係を示したグラフである。
【図５】ビトリニット平均反射率Ｒ0 と不活性成分量Ｘ
との双方を加味した顕微鏡分析値による発熱性の推定結
果を示したグラフである。
との双方を加味した顕微鏡分析値による発熱性の推定結
果を示したグラフである。
(1) …窒素用切替バルブ、
(2) …空気用切替バルブ、
(3) …加熱用ヒーター、
(4) …制御信号線、
(5) …ガス供給共通チューブ、
(6) …チューブジョイント、
(7) …制御ユニット、
(8) …供給ガスの温度制御手段（制御用熱電対）、
(9) …ガス導入チューブ（ガス供給共通チューブ）、
(10)…ガス排出チューブ、
(11)…石炭層内温度測定用手段（熱電対）、
(12)…温度データ収集装置、
(13)…密栓、
(14)…断熱容器（断熱瓶）、
(15)…加熱機、
(16)…開放容器（硬質ガラス製パイプ）、
(17)…水トラップ装置、
(18)…真空ポンプ、
(19)…真空乾燥機
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 福田 雅人
兵庫県尼崎市大浜町１丁目１番地 関西熱
化学株式会社研究開発センター内
Ｆターム(参考） 2G040 AA00 AB12 AB15 CA02 CB04
DA03 FA05 HA05 HA16
4H015 AA10 AB01 BA05 BA07 BB00
CB01
Claims (2)
- 【請求項１】多種の石炭試料について、発熱性に関する
指標ＨＲと、顕微鏡によるビトリニット平均反射率Ｒ0
と、顕微鏡による活性成分量または不活性成分量Ｘとを
測定して、統計的手法によりそれらの間の相関関係 ＨＲ＝ｆ（Ｒ0 ，Ｘ） を予め求めておき、 対象とする石炭試料の顕微鏡によるビトリニット平均反
射率Ｒ0 と活性成分量または不活性成分量Ｘとの測定値
から、その石炭試料の発熱性を上記関係に基いて評価す
ることを特徴とする石炭の酸化発熱性の評価方法。 - 【請求項２】発熱性に関する指標ＨＲを測定するにあた
り、石炭の銘柄ごとに、 （イ）ガス導入チューブ(9) およびガス排出チューブ(1
0)を付設した断熱容器(14)を収容してある加熱機(15)を
予熱して、試験装置系内の温度を試験開始温度Ｔに見合
う温度Ｔ1 に保持しておくこと、 （ロ）一方、所定の粒度以下に粉砕した石炭試料を、開
放容器(16)に装填した状態で、真空手段と加熱手段とを
備えた真空乾燥機(19)を用いて真空下に温度Ｔ' で乾燥
することにより、その石炭試料の表面水分および包蔵水
分を除去し、ついでその開放容器(16)内の石炭試料を前
記の試験開始温度Ｔに見合う温度Ｔ2 にまで温度調節し
ておくこと、 （ハ）水分が除去されかつ温度調節された前記の石炭試
料を、前記加熱機(15)内の断熱容器(14)に移し替え、そ
の断熱容器(14)内の雰囲気を不活性ガスに置換すると共
に、試験開始温度Ｔに温度調節してから、その断熱容器
(14)内に酸化性ガスを供給し、断熱容器(14)内の石炭試
料の温度または温度変化を温度データ収集装置(12)によ
り追跡することにより求めることを特徴とする請求項１
記載の石炭の酸化発熱性の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002014400A JP4086508B2 (ja) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | 石炭の酸化発熱性の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002014400A JP4086508B2 (ja) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | 石炭の酸化発熱性の評価方法 |
Publications (2)
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