JPH0469749B2 - - Google Patents
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- JPH0469749B2 JPH0469749B2 JP60001926A JP192685A JPH0469749B2 JP H0469749 B2 JPH0469749 B2 JP H0469749B2 JP 60001926 A JP60001926 A JP 60001926A JP 192685 A JP192685 A JP 192685A JP H0469749 B2 JPH0469749 B2 JP H0469749B2
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- coal
- expansion
- heating
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/22—Fuels; Explosives
- G01N33/222—Solid fuels, e.g. coal
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
産業上の利用分野
この発明は、コークス製造用原料石炭の品質評
価として重要な粘結性を測定する方法に関する。 従来技術とその問題点 近年のコークス製造業における重要課題の一つ
は、大型高炉の安定操業のためのコークス品質の
安定化とコークス炉の効率的操業を同時に達成す
ることである。この課題に対処するため、たとえ
ばわが国ではコークスの均一乾留と乾留熱量の低
減を目的とした燃焼管理の自動化が推進される一
方、石炭およびコークス性状分析の自動化も逐次
進められ、コークス品質の安定化に反映されてい
る。 ところで、コークス品質を支配する要因につい
ては、周知のとおり石炭性状や乾留条件が挙げら
れるが、なかでも石炭の粘結性が大きな要因とし
て挙げられる。したがつて、コークス品質の安定
化のためには、石炭の粘結性を迅速かつ精度よく
把握し、コークス炉装入炭の品位調整に反映する
ことが有効である。 石炭の粘結性の測定法には種々の方法がある
が、世界的に普及し、実用に供されている方法
は、ａるつぼ膨張試験法（ボタン法、CSN）、ｂ
流動性による方法（ギーセラープラストメーター
法）、ｃ膨張性による方法（ジラトメーター法）
の３つであり、わが国で常用されている一般的な
測定法は、JISM8801に規定されているジラトメ
ーター法およびギーセラープラストメーター法で
ある。 しかし、ジラトメーター法、ギーセラープラス
トメーター法はいずれも、定められた加熱速度３
℃／分と緩やかであり、かつ測定手順が複雑なた
め、測定に要する時間が長く、コークス品質の制
御を行なうような迅速性が要求される測定には適
当ではない。一方、ボタン法は、所定のるつぼに
試料を入れて、820℃±５℃の高温で急速加熱し、
生成したコークスの形状、大きさを標準輪かくと
比較して、ボタン指数で表示する方法であり、測
定が簡便かつ迅速にできることから多用されてい
る。しかし、このボタン法の場合は、ボタン指数
が1/2刻みの大まかな値であるため、実際の操業
管理に用いられることは少なく、参考値程度とし
て用いられるのが普通である。 上記ボタン法以外に、石炭の粘結性を迅速に測
定する方法としては、レツシング法やレツシング
法に若干の改良を加えた燃研法が知られている。
たとえば燃研法は、粒度250μｍ以下に粉砕され
た石炭１ｇを長さ100mm、内径13mm、外径15mmの
石英製の細管に充填し、軽く細管をたたいて試料
面を水平にした後、重量約6.5ｇの石英製重錘を
試料面に載荷して、600℃の温度に保持された竪
型環状電気炉に装入し、７分間保持後に取出して
加熱前石炭の充填高さに対する加熱膨張後石炭の
高さの割合を求めて粘結性の指標とするものであ
る。 しかし、この方法では、細管の径が大きいため
に石炭の加熱が細管壁面に近い部分と中心部とで
不均一となり、石炭の膨張にバラツキを生じ、さ
らに試料の充填密度が規定されていないため同じ
くバラツキを生じる。また、電気炉の保持温度が
高いために、石炭の種類によつては加熱時の急激
な水蒸気および熱分解ガス発生により石炭試料が
一種の突沸現象を起こし、石炭を飛散させ測定精
度を悪くする等、測定値の再現性に欠けていた。
さらに、載荷した石英重錘が溶融膨張した石炭と
固結する場合があり、測定後の後処理作業を困難
にするなど、測定法として不備な点が多かつた。
このため、レツシング法や燃研法はほとんど実用
に供されていない。 発明の目的 この発明は、従来の前記現状にかんがみ、なさ
れたものであり、石炭の粘結性を迅速かつ精度よ
く把握する方法を提案することを目的とするもの
である。 発明の構成 この発明に係る石炭の粘結性測定方法は、最大
粒度が840μｍ以下250μｍ以上に粉砕した石炭を、
内径５〜12mmの金属製またはガラス製の有底細管
に装入密度1.0ｇ／cm3以下に充填し、前記石炭を
少なくとも10℃／分以上で250℃／分以下の加熱
速度で470〜550℃の温度に加熱して自由膨張せし
めた後、膨張後の石炭の高さもしくは加熱前石炭
の充填高さに対する加熱後石炭の膨張高さの割合
を測定し、該測定値を粘結性の指標とすることを
特徴とするものである。 すなわち、この発明は、石炭の膨張が加熱速度
に大きく依存するという知見を、石炭の粘結性を
示す指標とされる膨張度の迅速測定に応用したも
ので、従来のジラトメーター法のように石炭試料
を成型することなく、直接細管に充填し、10℃／
分以上で250℃／分以下の加熱速度で急速加熱し
て石炭を膨張させる方法である。 このような急速加熱条件下で石炭の膨張度を測
定する場合、石炭を均一に加熱することと、加熱
中に発生する水蒸気および熱分解ガスの逸脱に伴
なう石炭粒子の飛散を抑制することがきわめて重
要である。 これらの課題に対し、この発明者らは多くの実
験を行ない、再現性のある測定値を得ることがで
きる条件を見い出したのである。 まず、石炭を均一加熱するには石炭試料を充填
する細管の内径を５〜12mmとすることである。そ
の理由は、細管の内径が12mmを超える大きなもの
になると、石炭の加熱が壁面に近い部分と中心部
とで不均一となり、石炭の膨張にバラツキが生じ
る。また、５mm未満の極細径では円滑な石炭の膨
張が得られず測定値にバラツキが生じる。 一方、石炭粒子の飛散を抑制するには、発生ガ
スの逸脱を容易にするとともに石炭の粉砕粒度を
調整する必要がある。このために、この発明では
石炭の粉砕粒度を最大粒径840μｍ以下250μｍ以
上に限定した。すなわち、250μｍ以下では石炭
粒子の飛散が多くなり、測定値にバラツキを生じ
る原因となる。逆に、石炭粒度が大きすぎても、
試料の品質偏差の影響が大きく、840μｍを越え
ると測定値にバラツキを生じることが判明したこ
とによる。 また、この発明において上記粒度の石炭を細管
に充填するに際し、装入密度を1.0ｇ／cm3以下に
調整することとしたのは、装入密度を高くすると
発生ガスの円滑な逸脱が阻害され、突沸現象を起
こし、石炭粒子を飛散させるため再現性のある測
定値を得ることができない。このため、この発明
では石炭の装入密度を1.0ｇ／cm3以下に限定した。
また、このときの加熱速度を10℃／分以上で250
℃／分以下としたのは、この範囲の加熱速度にお
いて膨張率の検出感度が高いことを確認したこと
による。 なお、加熱温度については石炭の膨張が完了す
る470〜550℃の温度まで加熱する。 この発明は、前記の諸条件を満足する範囲で設
定された測定条件下で、石炭を膨張せしめて得ら
れる膨張後の石炭高さもしくは加熱前石炭の充填
高さに対する加熱後石炭の膨張高さの割合を測定
し、この測定値を粘結性の指標とするものであ
る。すなわち、膨張後の石炭高さもしくは加熱前
の石炭充填高さに対する加熱後石炭の膨張高さの
割合は、繰返し精度が高い上、従来のジラトメー
ター法で測定される膨張率との相関も高いことか
ら、石炭の粘結性の指標として十分活用できるこ
とが判明したことによる。 この発明方法を第１図および第２図に基づいて
説明すると、内径５〜12mmの金属製もしくはガラ
ス製の有底細管１に、最大粒径840μｍ以下250μ
ｍ以上に粉砕調整した石炭２を装入密度1.0ｇ／
cm3以下の所定密度に充填する。そのときの石炭の
充填高さをlpとする。次に、上記細管を石炭の膨
張が完了する470〜550℃の温度まで少なくとも10
℃／分以上で250℃／分以下の加熱速度で急速加
熱する。石炭を急速加熱する方法としては、所定
温度に加熱された環状電気炉やメタルバスを用い
ることもできるし、赤外線イメージ炉やマイクロ
波加熱炉等を用いることができる。 第２図は石炭を所定温度まで急速加熱して自由
膨張せしめた後の状態を示すもので、加熱前充填
高さlpであつた石炭は膨張高さldが加わつた高さ
の膨張石炭３となる。この発明では、上記膨張後
の石炭高さ（lp＋ld）もしくは加熱前石炭の充填
高さlpに対する加熱後石炭の膨張高さldの割合を
測定し、石炭の粘結性の指標とする。 なお、細管１内の石炭の加熱温度は、予め細管
内に熱電対を挿入して測定することができる。 実施例 １ 第１表に示す３種類の石炭の中で、高炉用コー
クス製造に供される配合炭を用い、内径10mm、長
さ120mmの耐熱ガラス製の細管内に粉砕石炭を20
mmの高さに、装入密度0.7ｇ／cm3で充填し、温度
500℃に設定された電気容量1kWのメタルバス中
に該細管の下部から100mmの高さまで浸漬し、加
熱速度約100℃／分で加熱し、４分後に取出して
石炭の膨張高さを測定するとともに、加熱前石炭
の充填高さ（20mm）に対する加熱後石炭の膨張高
さの割合を求めた。 上記方法で、第１表に示す配合炭を粉砕粒度
1680μｍ以下、840μｍ以下、250μｍ以下、149μｍ
以下に粉砕調整し、各石炭について膨張度測定を
５回実施し、これらの測定結果の平均値（）と
変動範囲（Ｒ）を第２表に示す。 第２表の結果より明らかなごとく、粉砕粒度
1680μｍ以下の場合は、膨張高さおよび膨張割合
の平均値（）は840μｍ以下および250μｍ以下
の粉砕粒度と比較して大きな差はないものの、変
動範囲（Ｒ）が大きい。これは粉砕粒度が粗い場
合、石炭粒径毎の性状差の影響が顕著に現われる
ためと推察される。一方、粉砕粒度149μｍ以下
の場合は、加熱時において発生ガスに随伴して石
炭粉の飛散が激しいため、膨張高さおよび膨張割
合の平均値（）は低く、かつ変動範囲（Ｒ）が
粉砕粒度840μｍ以下および250μｍ以下の場合と
比較して大きい。従つて、急速加熱時における石
炭の粉砕粒度としては、最大粒径で840〜250μｍ
の範囲が適当であることがわかる。
価として重要な粘結性を測定する方法に関する。 従来技術とその問題点 近年のコークス製造業における重要課題の一つ
は、大型高炉の安定操業のためのコークス品質の
安定化とコークス炉の効率的操業を同時に達成す
ることである。この課題に対処するため、たとえ
ばわが国ではコークスの均一乾留と乾留熱量の低
減を目的とした燃焼管理の自動化が推進される一
方、石炭およびコークス性状分析の自動化も逐次
進められ、コークス品質の安定化に反映されてい
る。 ところで、コークス品質を支配する要因につい
ては、周知のとおり石炭性状や乾留条件が挙げら
れるが、なかでも石炭の粘結性が大きな要因とし
て挙げられる。したがつて、コークス品質の安定
化のためには、石炭の粘結性を迅速かつ精度よく
把握し、コークス炉装入炭の品位調整に反映する
ことが有効である。 石炭の粘結性の測定法には種々の方法がある
が、世界的に普及し、実用に供されている方法
は、ａるつぼ膨張試験法（ボタン法、CSN）、ｂ
流動性による方法（ギーセラープラストメーター
法）、ｃ膨張性による方法（ジラトメーター法）
の３つであり、わが国で常用されている一般的な
測定法は、JISM8801に規定されているジラトメ
ーター法およびギーセラープラストメーター法で
ある。 しかし、ジラトメーター法、ギーセラープラス
トメーター法はいずれも、定められた加熱速度３
℃／分と緩やかであり、かつ測定手順が複雑なた
め、測定に要する時間が長く、コークス品質の制
御を行なうような迅速性が要求される測定には適
当ではない。一方、ボタン法は、所定のるつぼに
試料を入れて、820℃±５℃の高温で急速加熱し、
生成したコークスの形状、大きさを標準輪かくと
比較して、ボタン指数で表示する方法であり、測
定が簡便かつ迅速にできることから多用されてい
る。しかし、このボタン法の場合は、ボタン指数
が1/2刻みの大まかな値であるため、実際の操業
管理に用いられることは少なく、参考値程度とし
て用いられるのが普通である。 上記ボタン法以外に、石炭の粘結性を迅速に測
定する方法としては、レツシング法やレツシング
法に若干の改良を加えた燃研法が知られている。
たとえば燃研法は、粒度250μｍ以下に粉砕され
た石炭１ｇを長さ100mm、内径13mm、外径15mmの
石英製の細管に充填し、軽く細管をたたいて試料
面を水平にした後、重量約6.5ｇの石英製重錘を
試料面に載荷して、600℃の温度に保持された竪
型環状電気炉に装入し、７分間保持後に取出して
加熱前石炭の充填高さに対する加熱膨張後石炭の
高さの割合を求めて粘結性の指標とするものであ
る。 しかし、この方法では、細管の径が大きいため
に石炭の加熱が細管壁面に近い部分と中心部とで
不均一となり、石炭の膨張にバラツキを生じ、さ
らに試料の充填密度が規定されていないため同じ
くバラツキを生じる。また、電気炉の保持温度が
高いために、石炭の種類によつては加熱時の急激
な水蒸気および熱分解ガス発生により石炭試料が
一種の突沸現象を起こし、石炭を飛散させ測定精
度を悪くする等、測定値の再現性に欠けていた。
さらに、載荷した石英重錘が溶融膨張した石炭と
固結する場合があり、測定後の後処理作業を困難
にするなど、測定法として不備な点が多かつた。
このため、レツシング法や燃研法はほとんど実用
に供されていない。 発明の目的 この発明は、従来の前記現状にかんがみ、なさ
れたものであり、石炭の粘結性を迅速かつ精度よ
く把握する方法を提案することを目的とするもの
である。 発明の構成 この発明に係る石炭の粘結性測定方法は、最大
粒度が840μｍ以下250μｍ以上に粉砕した石炭を、
内径５〜12mmの金属製またはガラス製の有底細管
に装入密度1.0ｇ／cm3以下に充填し、前記石炭を
少なくとも10℃／分以上で250℃／分以下の加熱
速度で470〜550℃の温度に加熱して自由膨張せし
めた後、膨張後の石炭の高さもしくは加熱前石炭
の充填高さに対する加熱後石炭の膨張高さの割合
を測定し、該測定値を粘結性の指標とすることを
特徴とするものである。 すなわち、この発明は、石炭の膨張が加熱速度
に大きく依存するという知見を、石炭の粘結性を
示す指標とされる膨張度の迅速測定に応用したも
ので、従来のジラトメーター法のように石炭試料
を成型することなく、直接細管に充填し、10℃／
分以上で250℃／分以下の加熱速度で急速加熱し
て石炭を膨張させる方法である。 このような急速加熱条件下で石炭の膨張度を測
定する場合、石炭を均一に加熱することと、加熱
中に発生する水蒸気および熱分解ガスの逸脱に伴
なう石炭粒子の飛散を抑制することがきわめて重
要である。 これらの課題に対し、この発明者らは多くの実
験を行ない、再現性のある測定値を得ることがで
きる条件を見い出したのである。 まず、石炭を均一加熱するには石炭試料を充填
する細管の内径を５〜12mmとすることである。そ
の理由は、細管の内径が12mmを超える大きなもの
になると、石炭の加熱が壁面に近い部分と中心部
とで不均一となり、石炭の膨張にバラツキが生じ
る。また、５mm未満の極細径では円滑な石炭の膨
張が得られず測定値にバラツキが生じる。 一方、石炭粒子の飛散を抑制するには、発生ガ
スの逸脱を容易にするとともに石炭の粉砕粒度を
調整する必要がある。このために、この発明では
石炭の粉砕粒度を最大粒径840μｍ以下250μｍ以
上に限定した。すなわち、250μｍ以下では石炭
粒子の飛散が多くなり、測定値にバラツキを生じ
る原因となる。逆に、石炭粒度が大きすぎても、
試料の品質偏差の影響が大きく、840μｍを越え
ると測定値にバラツキを生じることが判明したこ
とによる。 また、この発明において上記粒度の石炭を細管
に充填するに際し、装入密度を1.0ｇ／cm3以下に
調整することとしたのは、装入密度を高くすると
発生ガスの円滑な逸脱が阻害され、突沸現象を起
こし、石炭粒子を飛散させるため再現性のある測
定値を得ることができない。このため、この発明
では石炭の装入密度を1.0ｇ／cm3以下に限定した。
また、このときの加熱速度を10℃／分以上で250
℃／分以下としたのは、この範囲の加熱速度にお
いて膨張率の検出感度が高いことを確認したこと
による。 なお、加熱温度については石炭の膨張が完了す
る470〜550℃の温度まで加熱する。 この発明は、前記の諸条件を満足する範囲で設
定された測定条件下で、石炭を膨張せしめて得ら
れる膨張後の石炭高さもしくは加熱前石炭の充填
高さに対する加熱後石炭の膨張高さの割合を測定
し、この測定値を粘結性の指標とするものであ
る。すなわち、膨張後の石炭高さもしくは加熱前
の石炭充填高さに対する加熱後石炭の膨張高さの
割合は、繰返し精度が高い上、従来のジラトメー
ター法で測定される膨張率との相関も高いことか
ら、石炭の粘結性の指標として十分活用できるこ
とが判明したことによる。 この発明方法を第１図および第２図に基づいて
説明すると、内径５〜12mmの金属製もしくはガラ
ス製の有底細管１に、最大粒径840μｍ以下250μ
ｍ以上に粉砕調整した石炭２を装入密度1.0ｇ／
cm3以下の所定密度に充填する。そのときの石炭の
充填高さをlpとする。次に、上記細管を石炭の膨
張が完了する470〜550℃の温度まで少なくとも10
℃／分以上で250℃／分以下の加熱速度で急速加
熱する。石炭を急速加熱する方法としては、所定
温度に加熱された環状電気炉やメタルバスを用い
ることもできるし、赤外線イメージ炉やマイクロ
波加熱炉等を用いることができる。 第２図は石炭を所定温度まで急速加熱して自由
膨張せしめた後の状態を示すもので、加熱前充填
高さlpであつた石炭は膨張高さldが加わつた高さ
の膨張石炭３となる。この発明では、上記膨張後
の石炭高さ（lp＋ld）もしくは加熱前石炭の充填
高さlpに対する加熱後石炭の膨張高さldの割合を
測定し、石炭の粘結性の指標とする。 なお、細管１内の石炭の加熱温度は、予め細管
内に熱電対を挿入して測定することができる。 実施例 １ 第１表に示す３種類の石炭の中で、高炉用コー
クス製造に供される配合炭を用い、内径10mm、長
さ120mmの耐熱ガラス製の細管内に粉砕石炭を20
mmの高さに、装入密度0.7ｇ／cm3で充填し、温度
500℃に設定された電気容量1kWのメタルバス中
に該細管の下部から100mmの高さまで浸漬し、加
熱速度約100℃／分で加熱し、４分後に取出して
石炭の膨張高さを測定するとともに、加熱前石炭
の充填高さ（20mm）に対する加熱後石炭の膨張高
さの割合を求めた。 上記方法で、第１表に示す配合炭を粉砕粒度
1680μｍ以下、840μｍ以下、250μｍ以下、149μｍ
以下に粉砕調整し、各石炭について膨張度測定を
５回実施し、これらの測定結果の平均値（）と
変動範囲（Ｒ）を第２表に示す。 第２表の結果より明らかなごとく、粉砕粒度
1680μｍ以下の場合は、膨張高さおよび膨張割合
の平均値（）は840μｍ以下および250μｍ以下
の粉砕粒度と比較して大きな差はないものの、変
動範囲（Ｒ）が大きい。これは粉砕粒度が粗い場
合、石炭粒径毎の性状差の影響が顕著に現われる
ためと推察される。一方、粉砕粒度149μｍ以下
の場合は、加熱時において発生ガスに随伴して石
炭粉の飛散が激しいため、膨張高さおよび膨張割
合の平均値（）は低く、かつ変動範囲（Ｒ）が
粉砕粒度840μｍ以下および250μｍ以下の場合と
比較して大きい。従つて、急速加熱時における石
炭の粉砕粒度としては、最大粒径で840〜250μｍ
の範囲が適当であることがわかる。
【表】
【表】
実施例 ２
第１表に示す配合炭を粉砕粒度250μｍ以下に
粉砕し、実施例１と同じ方法で膨張度を測定する
に際し、細管の石炭装入密度を0.50、0.70、1.00、
1.10ｇ／cm3とそれぞれ変更した充填し、各装入密
度について膨張度測定を５回ずつ実施した結果を
第３表に示す。なお、石炭の充填高さは20mm一定
とした。 第３表の結果より明らかなごとく、充填高さが
20mmと一定であるため、装入密度が大きくなる
程、装入石炭量が増加し、膨張高さおよび膨張割
合の平均値（）は逐次増大するが、装入密度
1.10ｇ／cm3の場合は変動範囲（Ｒ）が装入密度
1.00ｇ／cm3以下の場合と比較して著しく増大して
いる。これは、装入密度が1.00ｇ／cm3より高くな
ると、発生ガスの逸脱が阻害され、充填試料内の
ガス圧が高くなり、突沸現象が生じて試料が不規
則に持ち上げられ、変動範囲（Ｒ）が大きくなる
ものと推察される。従つて、石炭の装入密度は
1.0ｇ／cm3以下が適切であることがわかる。
粉砕し、実施例１と同じ方法で膨張度を測定する
に際し、細管の石炭装入密度を0.50、0.70、1.00、
1.10ｇ／cm3とそれぞれ変更した充填し、各装入密
度について膨張度測定を５回ずつ実施した結果を
第３表に示す。なお、石炭の充填高さは20mm一定
とした。 第３表の結果より明らかなごとく、充填高さが
20mmと一定であるため、装入密度が大きくなる
程、装入石炭量が増加し、膨張高さおよび膨張割
合の平均値（）は逐次増大するが、装入密度
1.10ｇ／cm3の場合は変動範囲（Ｒ）が装入密度
1.00ｇ／cm3以下の場合と比較して著しく増大して
いる。これは、装入密度が1.00ｇ／cm3より高くな
ると、発生ガスの逸脱が阻害され、充填試料内の
ガス圧が高くなり、突沸現象が生じて試料が不規
則に持ち上げられ、変動範囲（Ｒ）が大きくなる
ものと推察される。従つて、石炭の装入密度は
1.0ｇ／cm3以下が適切であることがわかる。
【表】
実施例 ３
第１表に示す配合炭を粉砕粒度250μｍ以下に
粉砕したものを、細管への石炭装入密度0.70ｇ／
cm3、充填高さ20mmの条件で、実施例１と同じ方法
で膨張度を測定するに際し、使用する耐熱ガラス
製の細管の内径を４、６、10、12、13mmに変更
し、各細管での膨張度測定を５回ずつ実施した結
果を第４表に示す。 第４表の結果より明らかなごとく、細管径が４
mmと13mmの場合は、他の細管径の膨張度と比較し
て異常に大きいか、小さい値となつている。これ
は、細管径が４mmのように細すぎると、発生ガス
の円滑な逸脱が阻害され、充填試料内のガス圧が
高くなつて異常に持ち上げられ、大きな膨張度を
示したものと推察される。一方、細管径が13mmの
ように大きすぎると、急速加熱時に細管内の試料
が管壁側と中心部で大きな温度差が生じ、均一な
石炭の膨張が起こらず変動範囲（Ｒ）の大きな膨
張度を示したものと推察される。これらの結果よ
り、細管径としては５〜12mmが石炭の膨張度を再
現性よく測定するための適当な大きさと言える。
粉砕したものを、細管への石炭装入密度0.70ｇ／
cm3、充填高さ20mmの条件で、実施例１と同じ方法
で膨張度を測定するに際し、使用する耐熱ガラス
製の細管の内径を４、６、10、12、13mmに変更
し、各細管での膨張度測定を５回ずつ実施した結
果を第４表に示す。 第４表の結果より明らかなごとく、細管径が４
mmと13mmの場合は、他の細管径の膨張度と比較し
て異常に大きいか、小さい値となつている。これ
は、細管径が４mmのように細すぎると、発生ガス
の円滑な逸脱が阻害され、充填試料内のガス圧が
高くなつて異常に持ち上げられ、大きな膨張度を
示したものと推察される。一方、細管径が13mmの
ように大きすぎると、急速加熱時に細管内の試料
が管壁側と中心部で大きな温度差が生じ、均一な
石炭の膨張が起こらず変動範囲（Ｒ）の大きな膨
張度を示したものと推察される。これらの結果よ
り、細管径としては５〜12mmが石炭の膨張度を再
現性よく測定するための適当な大きさと言える。
【表】
実施例 ４
第１表に示す配合炭を粉砕粒度250μｍ以下に
粉砕したものを、内径10mm、長さ120mmの耐熱ガ
ラス製細管に装入密度0.70ｇ／cm3で20mmの高さま
で充填し、電気容量1kWの赤外線イメージ炉を
用い加熱速度を種々変更し、500℃に到達後３分
間保持して常温まで冷却し、炉外に取出して石炭
の膨張度を測定した結果を第５表に示す。 第５表の結果より明らかなごとく、傾向的には
加熱速度が大きいほど膨張度が大きいものの、３
℃／分の場合の膨張度は僅かしか検出されなかつ
た。これに対し、10℃／分以上〜250℃／分以下
の加熱速度では大きな膨張度を示し、検出感度お
よび精度共に良好であることがわかる。しかし、
250℃／分以上の加熱速度では膨張度は大きくな
るものの、変動範囲（Ｒ）が大きく測定精度が悪
化する。これは加熱速度があまりに大きくなりす
ぎると単位時間当りのガス発生量が多くなりす
ぎ、試料内のガス圧が高くなり、突沸現象が生じ
て試料が不規則に持ち上げられるためと考えられ
る。したがつて、加熱速度は10℃／分以上で250
℃／分以下が望ましいと判断される。
粉砕したものを、内径10mm、長さ120mmの耐熱ガ
ラス製細管に装入密度0.70ｇ／cm3で20mmの高さま
で充填し、電気容量1kWの赤外線イメージ炉を
用い加熱速度を種々変更し、500℃に到達後３分
間保持して常温まで冷却し、炉外に取出して石炭
の膨張度を測定した結果を第５表に示す。 第５表の結果より明らかなごとく、傾向的には
加熱速度が大きいほど膨張度が大きいものの、３
℃／分の場合の膨張度は僅かしか検出されなかつ
た。これに対し、10℃／分以上〜250℃／分以下
の加熱速度では大きな膨張度を示し、検出感度お
よび精度共に良好であることがわかる。しかし、
250℃／分以上の加熱速度では膨張度は大きくな
るものの、変動範囲（Ｒ）が大きく測定精度が悪
化する。これは加熱速度があまりに大きくなりす
ぎると単位時間当りのガス発生量が多くなりす
ぎ、試料内のガス圧が高くなり、突沸現象が生じ
て試料が不規則に持ち上げられるためと考えられ
る。したがつて、加熱速度は10℃／分以上で250
℃／分以下が望ましいと判断される。
【表】
実施例 ５
第１表に示す配合炭を含む３種の試料を用い、
実施例４と同様の方法で膨張度を測定した結果を
第６表に示す。なお、赤外線イメージ炉の加熱速
度は100℃／分の一定条件とした。 第６表の結果より、いずれの炭種とも膨張度の
変動範囲は小さく再現性がよく、かつ第１表に示
した石炭性状の中でJISM8801に準じて測定され
た全膨張率とこの発明方法で測定される値とは傾
向的によく一致していることがわかる。
実施例４と同様の方法で膨張度を測定した結果を
第６表に示す。なお、赤外線イメージ炉の加熱速
度は100℃／分の一定条件とした。 第６表の結果より、いずれの炭種とも膨張度の
変動範囲は小さく再現性がよく、かつ第１表に示
した石炭性状の中でJISM8801に準じて測定され
た全膨張率とこの発明方法で測定される値とは傾
向的によく一致していることがわかる。
【表】
発明の効果
以上の実施例からも明らかなごとく、この発明
方法によれば、急速加熱条件下で石炭粒子の飛散
を抑制し再現性のある測定値を得ることができ、
しかも簡易迅速に測定することができるので、現
状のJIS法に規定されている粘結性の測定法より
はるかに有用性に富み、コークス品質の安定化に
大きく寄与するものである。
方法によれば、急速加熱条件下で石炭粒子の飛散
を抑制し再現性のある測定値を得ることができ、
しかも簡易迅速に測定することができるので、現
状のJIS法に規定されている粘結性の測定法より
はるかに有用性に富み、コークス品質の安定化に
大きく寄与するものである。
第１図および第２図はこの発明に係る石炭の粘
結性測定方法を示す説明図で、第１図は石炭加熱
前の状態を示す細管の縦断面図、第２図は石炭加
熱後の状態を示す細管の縦断面図である。 １……細管、２……加熱前の石炭、３……膨張
した石炭。
結性測定方法を示す説明図で、第１図は石炭加熱
前の状態を示す細管の縦断面図、第２図は石炭加
熱後の状態を示す細管の縦断面図である。 １……細管、２……加熱前の石炭、３……膨張
した石炭。
Claims (1)
- １ 最大粒度が840μｍ以下250μｍ以上に粉砕し
た石炭を、内径５〜12mmの金属製もしくはガラス
製の有底細管に装入密度1.0ｇ／cm3以下に充填し、
前記石炭を少なくとも10℃／分以上で250℃／分
以下の加熱速度で470〜550℃の温度に加熱して自
由膨張せしめた後、膨張後の石炭の高さもしくは
加熱前石炭の充填高さに対する加熱後石炭の膨張
高さの割合を測定し、該測定値を粘結性の指標と
することを特徴とする石炭の粘結性迅速測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP192685A JPS61161454A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 石炭の粘結性迅速測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP192685A JPS61161454A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 石炭の粘結性迅速測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61161454A JPS61161454A (ja) | 1986-07-22 |
| JPH0469749B2 true JPH0469749B2 (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=11515201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP192685A Granted JPS61161454A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 石炭の粘結性迅速測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61161454A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5391707B2 (ja) * | 2008-01-30 | 2014-01-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 石炭の膨張性試験方法 |
| CN102221508B (zh) * | 2010-04-19 | 2013-01-09 | 常州市方嘉电子仪器有限公司 | 烟煤粘结指数自动测定仪 |
| CN103616307B (zh) * | 2013-12-11 | 2016-04-06 | 中国庆华能源集团有限公司 | 一种烟煤粘结指数的测定方法 |
| CN107560570B (zh) * | 2017-08-17 | 2019-05-21 | 重庆大学 | 一种高瓦斯软煤钻孔产渣量和钻孔变形的测试方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929982Y2 (ja) * | 1976-07-06 | 1984-08-27 | アイシン精機株式会社 | 手編機の付設機構作動装置 |
| JPS5728240A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Indication of expansion coefficient for coal |
-
1985
- 1985-01-09 JP JP192685A patent/JPS61161454A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61161454A (ja) | 1986-07-22 |
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|---|---|---|---|
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