JPH07287010A - 配合炭の選定、評価方法 - Google Patents
配合炭の選定、評価方法Info
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- JPH07287010A JPH07287010A JP10816094A JP10816094A JPH07287010A JP H07287010 A JPH07287010 A JP H07287010A JP 10816094 A JP10816094 A JP 10816094A JP 10816094 A JP10816094 A JP 10816094A JP H07287010 A JPH07287010 A JP H07287010A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製鉄用コ−クスの製造方法に関し、原料とす
る石炭の評価と選定方法に関するもので、配合管理を高
精度化することを目的とする。 【構成】 製鉄用コ−クス配合炭の選定、変更、配合割
合の変更を行なうに際し、石炭中に存在する移行性水素
量（ＴＨ）をパラメ−タとし、コ−クスの強度をこのパ
ラメ−タより評価する。さらに平均反射率（Ｒｏ）とＧ
ｉｅｓｅｌｅｒ流動度（ＭＦ）と移行性水素量（ＴＨ）
をパラメ−タとして評価に用いると、配合管理を高精度
化できる。
る石炭の評価と選定方法に関するもので、配合管理を高
精度化することを目的とする。 【構成】 製鉄用コ−クス配合炭の選定、変更、配合割
合の変更を行なうに際し、石炭中に存在する移行性水素
量（ＴＨ）をパラメ−タとし、コ−クスの強度をこのパ
ラメ−タより評価する。さらに平均反射率（Ｒｏ）とＧ
ｉｅｓｅｌｅｒ流動度（ＭＦ）と移行性水素量（ＴＨ）
をパラメ−タとして評価に用いると、配合管理を高精度
化できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は製鉄用コ−クスの製造方
法に関し、特に原料とする石炭の評価と選定方法に関す
る。
法に関し、特に原料とする石炭の評価と選定方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】製鉄用コ−クスを製造する場合、少なく
とも十数種の銘柄の石炭を混合、すなわち配合して原料
としている。コ−クスの強度を維持するため、各単味石
炭の物性についてあらかじめ調べ、銘柄、配合割合を決
めている。通常物性は石炭化度を表す炭素含有量、水素
含有量／炭素含有量の比、偏光顕微鏡により得られる平
均反射率、流動性を表すＧｉｅｓｅｌｅｒ流動度、揮発
分、不活性成分量などを用いて配合管理が行なわれてい
る。特に数式１に示すようにコ−クス強度は平均反射率
（Ｒｏ）と流動性を表すＧｉｅｓｅｌｅｒ流動度（Ｍ
Ｆ）によって表され、Ｒｏ、ＭＦを中心に配合管理を行
なっている場合が多い。
とも十数種の銘柄の石炭を混合、すなわち配合して原料
としている。コ−クスの強度を維持するため、各単味石
炭の物性についてあらかじめ調べ、銘柄、配合割合を決
めている。通常物性は石炭化度を表す炭素含有量、水素
含有量／炭素含有量の比、偏光顕微鏡により得られる平
均反射率、流動性を表すＧｉｅｓｅｌｅｒ流動度、揮発
分、不活性成分量などを用いて配合管理が行なわれてい
る。特に数式１に示すようにコ−クス強度は平均反射率
（Ｒｏ）と流動性を表すＧｉｅｓｅｌｅｒ流動度（Ｍ
Ｆ）によって表され、Ｒｏ、ＭＦを中心に配合管理を行
なっている場合が多い。
【０００３】
【数１】
【０００４】ここで、ＤＩ：コ−クス強度 Ｒｏ：平均反射率 ＭＦ：Ｇｉｅｓｅｌｅｒ流動度 ａ，ｂ：係数 を示す。
【０００５】また銘柄を変更する場合、配合割合を変更
する場合もこれら物性値、特にＲｏ、ＭＦをもとにコ−
クスの強度を変化させないようにコ−クス強度の維持管
理を行なっている。
する場合もこれら物性値、特にＲｏ、ＭＦをもとにコ−
クスの強度を変化させないようにコ−クス強度の維持管
理を行なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は石炭の物性値は銘柄が同じでも、運搬、ヤ−ドでの保
管状態により若干Ｒｏ、ＭＦの値が変化する。また、Ｃ
ｏｎｓｔａｎｔ値も運搬・ヤ−ドでの保管状態に細かく
対応されていないため、誤差を生じる原因になりうる。
そのため、配合炭の選定、変更、配合割合の変更を行う
場合、Ｒｏ、ＭＦの物性値が同一であってもコ−クスの
強度にばらつき、変化を生じてしまう。即ちＲｏ、ＭＦ
による評価管理法では精度が余り高くないという欠点を
有している。
は石炭の物性値は銘柄が同じでも、運搬、ヤ−ドでの保
管状態により若干Ｒｏ、ＭＦの値が変化する。また、Ｃ
ｏｎｓｔａｎｔ値も運搬・ヤ−ドでの保管状態に細かく
対応されていないため、誤差を生じる原因になりうる。
そのため、配合炭の選定、変更、配合割合の変更を行う
場合、Ｒｏ、ＭＦの物性値が同一であってもコ−クスの
強度にばらつき、変化を生じてしまう。即ちＲｏ、ＭＦ
による評価管理法では精度が余り高くないという欠点を
有している。
【０００７】また、精度が高くないため予め物性値を調
べて配合管理を行なっても、高炉で使用困難な一定強度
以下のコ−クスが製造される危険がある。この危険を避
けるため、予め安全代を見込み高めに強度を設定しなけ
ればならない。そのため高価な原料炭を必要以上に配合
することになり、経済的損失が大きい。
べて配合管理を行なっても、高炉で使用困難な一定強度
以下のコ−クスが製造される危険がある。この危険を避
けるため、予め安全代を見込み高めに強度を設定しなけ
ればならない。そのため高価な原料炭を必要以上に配合
することになり、経済的損失が大きい。
【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので配合炭の選定、変更、配合割合の変更を行う
際に、コ−クスの強度が変化することなく、配合管理を
高精度化することを目的とする。
れたもので配合炭の選定、変更、配合割合の変更を行う
際に、コ−クスの強度が変化することなく、配合管理を
高精度化することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者らは
上記問題点を解決すべく鋭意研究を行なった結果、コ−
クスの強度は石炭中に熱分解により生成したラジカルを
安定化する水素（移行性水素）ＴＨの量で規定されるこ
とを見出し、本発明に至った。さらにＲｏ、ＭＦとＴＨ
からなるパラメ−タで評価することにより、高精度のコ
−クス強度が得られることを見出した。
上記問題点を解決すべく鋭意研究を行なった結果、コ−
クスの強度は石炭中に熱分解により生成したラジカルを
安定化する水素（移行性水素）ＴＨの量で規定されるこ
とを見出し、本発明に至った。さらにＲｏ、ＭＦとＴＨ
からなるパラメ−タで評価することにより、高精度のコ
−クス強度が得られることを見出した。
【００１０】コ−クス炉に装入された石炭粒子が乾留に
よってコ−クス塊になる過程を考えた時、４００〜５０
０℃における石炭の軟化溶融状態が安定して続くことが
生成コ−クスの強度を大きくすることが知られている。
この軟化溶融状態をモデル化して考えた時、石炭を構成
する有機化合物が熱により分解して安定化しより低分子
となる反応、分解しても安定化せずに再結合してより高
分子となる反応の２種類が考えられる。軟化溶融状態が
安定して継続するためには後者の反応よりも前者の反応
が優勢であることが必要である。
よってコ−クス塊になる過程を考えた時、４００〜５０
０℃における石炭の軟化溶融状態が安定して続くことが
生成コ−クスの強度を大きくすることが知られている。
この軟化溶融状態をモデル化して考えた時、石炭を構成
する有機化合物が熱により分解して安定化しより低分子
となる反応、分解しても安定化せずに再結合してより高
分子となる反応の２種類が考えられる。軟化溶融状態が
安定して継続するためには後者の反応よりも前者の反応
が優勢であることが必要である。
【００１１】これには石炭中の熱分解により生成したラ
ジカルを安定化する水素（移行性水素）があることが大
切となってくる。移行性水素が熱分解フラグメントを安
定化させる。さらに移行性水素量を一定にすることによ
り熱分解フラグメントの安定化率を維持することがで
き、反応系における石炭の粘度を一定にすなわち石炭中
の縮合芳香環の配向量を一定にすることができる。その
ため原料石炭から生成するコ−クスの強度も一定にな
り、コ−クスの強度を管理維持できる。
ジカルを安定化する水素（移行性水素）があることが大
切となってくる。移行性水素が熱分解フラグメントを安
定化させる。さらに移行性水素量を一定にすることによ
り熱分解フラグメントの安定化率を維持することがで
き、反応系における石炭の粘度を一定にすなわち石炭中
の縮合芳香環の配向量を一定にすることができる。その
ため原料石炭から生成するコ−クスの強度も一定にな
り、コ−クスの強度を管理維持できる。
【００１２】請求項１に記載の発明は、製鉄用コ−クス
配合炭の選定、変更、配合割合の変更を行うに際し、石
炭中に存在する移行性水素量（ＴＨ）をパラメ−タと
し、コ−クス強度を前記記載のパラメ−タより評価する
ことを特徴とする。前記記載の発明においてＴＨの用い
方は、ＴＨのみ単独でパラメ−タとして用いても、他の
パラメ−タと組み合わせてもどちらでもよい。
配合炭の選定、変更、配合割合の変更を行うに際し、石
炭中に存在する移行性水素量（ＴＨ）をパラメ−タと
し、コ−クス強度を前記記載のパラメ−タより評価する
ことを特徴とする。前記記載の発明においてＴＨの用い
方は、ＴＨのみ単独でパラメ−タとして用いても、他の
パラメ−タと組み合わせてもどちらでもよい。
【００１３】請求項２に記載の発明は、製鉄用コ−クス
配合炭の選定、変更、配合割合の変更を行うに際し、平
均反射率（Ｒｏ）とＧｉｅｓｅｌｅｒ流動度（ＭＦ）と
請求項１に記載の移行性水素量（ＴＨ）からなるパラメ
−タで評価することを特徴とする。前記記載の発明は数
式２に示すようにＲｏ、ＭＦとＴＨからなるパラメ−タ
で総合的に評価することにより高精度のコ−クス強度が
得られる。
配合炭の選定、変更、配合割合の変更を行うに際し、平
均反射率（Ｒｏ）とＧｉｅｓｅｌｅｒ流動度（ＭＦ）と
請求項１に記載の移行性水素量（ＴＨ）からなるパラメ
−タで評価することを特徴とする。前記記載の発明は数
式２に示すようにＲｏ、ＭＦとＴＨからなるパラメ−タ
で総合的に評価することにより高精度のコ−クス強度が
得られる。
【００１４】
【数２】
【００１５】ここで、ＴＨは移行性水素量、ｃはその係
数を示す。
数を示す。
【００１６】移行性水素量の測定は以下の方法によって
行なわれる。石炭が製鉄所の原料ヤ−ドに入荷したと
き、サンプリングを行い、通常の物性値測定（Ｒｏ、Ｍ
Ｆ、揮発分など）のほかに移行性水素量を測定評価して
おく。粉砕した石炭と石炭が発生する水素を受容できる
ような化合物（水素受容体）を密閉容器に入れて熱処理
することにより得られる水素付加物を定量する。水素受
容体としては特に限定はしない。
行なわれる。石炭が製鉄所の原料ヤ−ドに入荷したと
き、サンプリングを行い、通常の物性値測定（Ｒｏ、Ｍ
Ｆ、揮発分など）のほかに移行性水素量を測定評価して
おく。粉砕した石炭と石炭が発生する水素を受容できる
ような化合物（水素受容体）を密閉容器に入れて熱処理
することにより得られる水素付加物を定量する。水素受
容体としては特に限定はしない。
【００１７】好ましくは縮合多環で側鎖に何もついてな
いものであり、アントラセン、ナフタレン、ピレン、フ
ェニレンなどが挙げられる。融点等を考慮するとアント
ラセン、ナフタレンが実用的でさらに好ましい。アント
ラセンを水素受容体として用いた場合は、水素付加物と
してジヒドロアントラセンが、ナフタレンを水素受容体
として用いた場合は水素付加物としてジヒドロナフタレ
ンがそれぞれ生成する。熱処理は３６０〜５００℃で行
なわれる。好ましくは４００〜４３０℃である。４００
〜４３０℃で熱処理を行なうことにより熱処理時間の短
縮がはかれる。
いものであり、アントラセン、ナフタレン、ピレン、フ
ェニレンなどが挙げられる。融点等を考慮するとアント
ラセン、ナフタレンが実用的でさらに好ましい。アント
ラセンを水素受容体として用いた場合は、水素付加物と
してジヒドロアントラセンが、ナフタレンを水素受容体
として用いた場合は水素付加物としてジヒドロナフタレ
ンがそれぞれ生成する。熱処理は３６０〜５００℃で行
なわれる。好ましくは４００〜４３０℃である。４００
〜４３０℃で熱処理を行なうことにより熱処理時間の短
縮がはかれる。
【００１８】配合している十数種の石炭のうちコークス
の強度を変えないように一つの銘柄を変更する場合は、
変更する前後の銘柄のＲｏ、ＭＦの値がほぼ同一でさら
に同程度の移行性水素量をもつものと入れ換える。数種
の銘柄を入れ換える場合や、配合割合を変更する場合
は、重量分率を加味し、移行性水素量を一定に保つよう
に変更することによりコークスの強度の維持管理が行な
える。
の強度を変えないように一つの銘柄を変更する場合は、
変更する前後の銘柄のＲｏ、ＭＦの値がほぼ同一でさら
に同程度の移行性水素量をもつものと入れ換える。数種
の銘柄を入れ換える場合や、配合割合を変更する場合
は、重量分率を加味し、移行性水素量を一定に保つよう
に変更することによりコークスの強度の維持管理が行な
える。
【００１９】
【実施例】表１は用いた単味石炭の種類、コ−クス製造
における配合割合、コ−クスの強度試験結果を示す。用
いた単味石炭を表１に示す。これらを破砕機により３ｍ
ｍ以下に粉砕し、配合用の石炭試料とした。
における配合割合、コ−クスの強度試験結果を示す。用
いた単味石炭を表１に示す。これらを破砕機により３ｍ
ｍ以下に粉砕し、配合用の石炭試料とした。
【００２０】（平均反射率（Ｒｏ）、Ｇｉｅｓｅｌｅｒ
流動度（ＭＦ）の測定）平均反射率（Ｒｏ）はＪＩＳ
Ｍ８８１６に、Ｇｉｅｓｅｌｅｒ流動度（ＭＦ）はＪＩ
Ｓ Ｍ８８０１に従った。
流動度（ＭＦ）の測定）平均反射率（Ｒｏ）はＪＩＳ
Ｍ８８１６に、Ｇｉｅｓｅｌｅｒ流動度（ＭＦ）はＪＩ
Ｓ Ｍ８８０１に従った。
【００２１】（移行性水素量の測定）石炭試料を１００
ＪＩＳメッシュ以下とし、乾燥したのち１ｇをはかり取
り、これに移行性水素受容体としてアントラセン１ｇを
加えてよく混合した。次いで混合物を８ｍｍ径のガラス
管に入れ、脱気後、１００ｍｍの長さで熔封した。熔封
ガラス管を３℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温した後、冷
却し、開封した。これに抽出溶剤としてベンゼンを加
え、ろ過によりベンゼン溶液のみ回収し、ガスクロマト
グラフィ−を用いてアントラセンに移行性水素が付加し
て生成した９、１０−ジヒドロアントラセンおよび１、
２、３、４−テトラヒドロアントラセンを定量した。こ
の値から石炭１ｇあたりの移行性水素量（ＴＨ）を求め
た。
ＪＩＳメッシュ以下とし、乾燥したのち１ｇをはかり取
り、これに移行性水素受容体としてアントラセン１ｇを
加えてよく混合した。次いで混合物を８ｍｍ径のガラス
管に入れ、脱気後、１００ｍｍの長さで熔封した。熔封
ガラス管を３℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温した後、冷
却し、開封した。これに抽出溶剤としてベンゼンを加
え、ろ過によりベンゼン溶液のみ回収し、ガスクロマト
グラフィ−を用いてアントラセンに移行性水素が付加し
て生成した９、１０−ジヒドロアントラセンおよび１、
２、３、４−テトラヒドロアントラセンを定量した。こ
の値から石炭１ｇあたりの移行性水素量（ＴＨ）を求め
た。
【００２２】（コ−クスの製造）表１に示した配合割合
で石炭試料を混炭機により充分混合し、水分を８％に調
整した。これにより得られた配合炭試料を２６０ｍｍＷ
×２６０ｍｍＤ×３６０ｍｍＨの鋼製の乾留缶に入れ、
乾留炉に入れて乾留した。この条件としては１０００℃
に予め加熱した乾留炉に乾留缶を入れ、７時間保持後排
出し、約１０分間散水し、消火、冷却を行なった。
で石炭試料を混炭機により充分混合し、水分を８％に調
整した。これにより得られた配合炭試料を２６０ｍｍＷ
×２６０ｍｍＤ×３６０ｍｍＨの鋼製の乾留缶に入れ、
乾留炉に入れて乾留した。この条件としては１０００℃
に予め加熱した乾留炉に乾留缶を入れ、７時間保持後排
出し、約１０分間散水し、消火、冷却を行なった。
【００２３】（コ−クス強度の測定）コ−クスの強度
（ＤＩ）はＪＩＳ Ｋ２１５１によるドラム試験法によ
って測定した。結果を表１に示す。また、コ−クス強度
実測値とともに本発明においてＴＨをパラメ−タとして
導入した数式２により推定したコ−クス強度、従来技術
既存式（数式１）により推定したコ−クス強度も表１に
示した。
（ＤＩ）はＪＩＳ Ｋ２１５１によるドラム試験法によ
って測定した。結果を表１に示す。また、コ−クス強度
実測値とともに本発明においてＴＨをパラメ−タとして
導入した数式２により推定したコ−クス強度、従来技術
既存式（数式１）により推定したコ−クス強度も表１に
示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】図１は実測コ−クス強度と推定コ−クス強
度との関係を示したものである。表１、図１より、本発
明により推定した値は既存式に比べ実測値とのずれが少
なく、より実測値に近い値になっていることがわかる。
度との関係を示したものである。表１、図１より、本発
明により推定した値は既存式に比べ実測値とのずれが少
なく、より実測値に近い値になっていることがわかる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば配合炭の選定、変更、配
合割合の変更を行う際、コ−クスの強度変動を低減で
き、配合管理を高精度化することができる。また、コ−
クスの強度変動を低減することにより安全代の見込みを
小さくすることができ、経済的損失も少なく抑えること
ができる。
合割合の変更を行う際、コ−クスの強度変動を低減で
き、配合管理を高精度化することができる。また、コ−
クスの強度変動を低減することにより安全代の見込みを
小さくすることができ、経済的損失も少なく抑えること
ができる。
【図１】実測したコ−クス強度と推定により求めたコ−
クス強度との関係を示した図である。
クス強度との関係を示した図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 製鉄用コ−クス配合炭の選定、変更、配
合割合の変更を行うに際し、石炭中に存在する移行性水
素量（ＴＨ）をパラメ−タとし、コ−クス強度を前記記
載のパラメ−タより評価することを特徴とする配合炭の
評価方法。 - 【請求項２】 平均反射率（Ｒｏ）とＧｉｅｓｅｌｅｒ
流動度（ＭＦ）と移行性水素量（ＴＨ）からなるパラメ
−タでコ−クス強度を評価することを特徴とする請求項
１に記載の配合炭の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10816094A JPH07287010A (ja) | 1994-02-22 | 1994-05-23 | 配合炭の選定、評価方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-24078 | 1994-02-22 | ||
| JP2407894 | 1994-02-22 | ||
| JP10816094A JPH07287010A (ja) | 1994-02-22 | 1994-05-23 | 配合炭の選定、評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07287010A true JPH07287010A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=26361565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10816094A Withdrawn JPH07287010A (ja) | 1994-02-22 | 1994-05-23 | 配合炭の選定、評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07287010A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012172009A (ja) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Jfe Steel Corp | 高炉用コークスの製造方法 |
| JP2016164546A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 石炭の評価方法及びコークスの製造方法 |
-
1994
- 1994-05-23 JP JP10816094A patent/JPH07287010A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012172009A (ja) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Jfe Steel Corp | 高炉用コークスの製造方法 |
| JP2016164546A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 石炭の評価方法及びコークスの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010731 |