JPS61207488A - 製銑用コ−クス製造用原料炭の品質評価法 - Google Patents

製銑用コ−クス製造用原料炭の品質評価法

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JPS61207488A
JPS61207488A JP4970085A JP4970085A JPS61207488A JP S61207488 A JPS61207488 A JP S61207488A JP 4970085 A JP4970085 A JP 4970085A JP 4970085 A JP4970085 A JP 4970085A JP S61207488 A JPS61207488 A JP S61207488A
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聖山 光政
Katsuhiko Oguri
克彦 小栗
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北原 彰
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は製銑用コークス製造用原料炭の品質評価法に関
し、特に原料炭の乾留によって得られるコークスの収量
や品質だけで原料炭の品質を評価するのではナク、石炭
ガス及びコールタール等の副原料の収量や乾留に要する
総所要熱量、コークスの強度及びコークス中の灰分や全
硫黄分等を総合的に考慮して、原料炭の品質をより正確
に評価する方法に関するものである。
〔従来の技術〕
高炉製銑法の実施に当たっては、塊状の鉄鉱石、焼結鉱
、ペレット鉱等の鉄源と共に、還元剤及び還元助剤とし
て大鰍のコークス及び消石灰が使用される。中でもコー
クスの使用量は銑鉄1トン当たり0.4〜0.5トンと
極めて多い為、その品質及び価格は銑鉄生産コストに重
大な影響を及ぼす。
ところで従来から実施されている製銑用コークスの評価
に当たっては、高炉内における反応性に影響する要因と
して、常温強度(JIS  K 2151に定めるドラ
ム強度)、及び高炉内における高温還元雰囲気下での劣
化を考慮した反応後強度(例えば、約20朋に整粒した
コークスを1100℃で一定時間CO2と反応させ、そ
の後の回転強度から求める方法等)の他、コークス中の
灰分や全硫黄分等を考慮して良否を判断している。そし
てこの様なコークスの生成源となる原料炭の品質を評価
する場合には、どの様な品質のコークスをどの様な収率
で得ることかできるかという観点から、乾留によるコー
クスの歩留り、及び原料炭から成品コークス中へ混入し
てくる灰分や全硫黄分を基準にして原料炭としての品質
を評価していた。
〔発明が解決しようとする問題点〕 ところか原料炭を乾留してコークスを得るには乾留用の
熱を大量に必要とし、この熱量は原料炭の品質によって
相当変わってくる。しかも乾留工程で副生ずる石炭ガス
やコールタール等はそれなりに経済的価値を有しており
副製品として有効利用することができるので、これら副
生物の収率も原料炭の経済的価値に少なからず影響を与
える。
即ち製銑用コークス製造用原料炭の品質を評価するに当
たって、単6と乾留生成物たるコークスの収率や品質、
強度等のみで判断するのは必ずしも妥当な方法とは言え
ず、乾留に要する熱量や副生物の回収率等を含めて総合
的に評価する必要かある。
本発明はこうした知見を基になされたものであって、そ
の目的は、コークス製造用原料炭の品質を、主目的物で
あるコークスの品質や歩留りだけでなく乾留に要する熱
量、副生物の収率や経済的価値等を含めて総合的且つ正
確に評価することのできる方法を提供しようとするもの
である。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明に係るコークス製造用原料炭の品質評価法とは、 A:原料炭の乾留により得られるコークス、石炭ガス及
びコールタールの各駅員。
B:乾留に要する燃料消’1ml。
C:生成コークスの常温強度又はω2反応後強度、及び D=生成コークス中の灰分及び全硫黄分を求め、これら
の値を基に、下記CI)式によって原料炭の品質を評価
するところに要旨を有するものである。
総評価指数=、IA−IB−1c4−ID 、−−−−
−−・・CI)但しIA: (各乾留生成物の歩留り)
X(有用度指数)の総和 IB:乾留に要する総所要エネルギー指数 IC:生成コークス中の灰分及び全硫黄分に基づく不純
物指数 ■D=生成コークスの常温強度又は■2反応後強度から
定められる強度指 数 〔作用〕 本発明では、上記の様に(各乾留生成物の歩留り)×(
各乾留生成物の有用度指数)の総和(IA)、乾留に要
する総所要エネルギー指数(IB)、生成コークス中の
灰分及び全硫黄分に基づく不純物指数(1(1)、及び
生成コークスの常温強度又はCO2反応後強度から定め
られる強度指数(ID)のすべてを原料炭の評価要素と
して組入れ、上記IA及びIDをプラス要素、1B及び
Icをマイナス要素としてこれらを単純加算することに
より、前記CI)式で示す様に原料炭の総評価指数を求
め、この指数を基に原料炭の品質の優劣を評価するもの
である。
上記lAは、原料炭の乾留によって得られるすべての生
成物(主生成物であるコークスの他、石炭ガス、コール
タール等の副生物)の各歩留りに各生成物の有用度指数
を乗じ、それらを合して得られるプラス要素である。即
ち原料炭の乾留によってコークスを製造する場合には、
同時に経済的価値を有する上記の様な副生物を得ること
ができ、これらも副製品として利益をもたらす。そこで
本発明ではコークスのみならず他の副生物の歩留りも求
めると共に、該歩留りに各生成物の有用度指数(商品化
することにより得られる利益の程度を示す指標〕を乗じ
てそれらを加算し、乾留生成物によってもたらされる利
益を総合的に評価できる様にしている。尚各乾留生成物
の歩留りは、原料炭の中から少量のサンプルを採取し乾
留試験によって実測することによって求めてもよく、或
は本出願人が先に提案した乾留製品の収率予測法(特開
昭59−145283号)を活用し、多くの実験データ
から求められる回帰式に当該原料炭の揮発分値及び元素
分析値を代入することによって求めることもできる。ま
た各乾留生成物の有用度指数は言わば5咳生成物の商品
価値を表わすものであり、最も単純でしかも適切な標準
となるのは商品としての平均的な単価である。
次に上記I、は乾留に必要な熱エネルギーに相当するも
ので、乾留の為に外部から供給される総所要エネルギー
であるから、総評価指数の中での位置付けとしてはマイ
ナス要素となる。このエネルギー指数は、前記IAを実
験的に求める際の乾留実験で供給される熱エネルギーを
基に実験的に求めてもよく、或は本出願人が先に提案し
た「コークスの製造法」(特開昭59−179582)
に開示した様な方法により計算で求めることもできる。
即ち乾留所要エネルギーは、〔原料炭を常温から各乾留
生成物か生成する温間まで昇温するに要する熱量(顕然
)と、原料炭から乾留生成物か生成するときの変動熱1
it(反応熱)との相、即ち乾留所要熱M(He))と
〔乾留の結果発生する諸カス中、水蒸気と生成コークス
との間の水性ガス生成による吸熱反応で持ち去られる熱
量を補填する為の熱ii1 (AC) )の総和と解す
ることができるか、上記()IG)は原料炭の揮発分値
(VM)及び元素分析値より得られる水素対炭素比(k
4/C)を’F記の恵回帰式に代入することによってほ
ぼ正確に求めることかでき、 )1c (K41Jc9)=a −VM4−b −(1
4/C) fa(但し2.b、αは回帰係数及び回帰定
数であって、ある特定の操業条件、例えば乾留温度、乾
留終了後のコークス養生時間か一定であるときは一定の
値を示す) また(AC)は原料炭の元素分析値より得られる酸素対
炭素比(0/C)を下記の回帰式に代入することによっ
てほぼ正確に求めることができる。
AC(KcaL/&9)=c −(0/C)+β(但し
C1βは回帰係数及び回帰定数であって、ある特定の操
業条件例えば乾留温度、乾留終了後のコークスの養生時
間等が一定である場合には一定の値を示す) 即ち上記式によって得られるHCとACを合することに
より、実効乾留所要熱量を計算によって求めることかで
き、当該計算値に基づいて前記IB値を知ることができ
る。
またCI)式のlcは、コークス中に含まれる灰分及び
全硫黄分によって高炉製銑後における脱灰賀及び脱硫費
か増加する点を踏まえ、これらをマイナス要素となる不
純物指数として捉えたもので、この指数は、コークス中
の灰分及び全硫黄分と高炉操業以降の脱灰、脱硫に要す
る費用の統計的実績との@係を求め、これを原料炭中の
灰分及び全硫黄分に換算することによって求められる。
更にCI)式のIDは、コークスの強度が高炉操業性に
相当の影響を与える点を考慮して総評価指数の中に組み
入れたものであり、予備乾留実験によって得られる生成
コークスの常温強度又はCO□反応反応度強度化量と、
それに見合う高炉操業効率の変化量との関係を高炉操業
の実績に基づいて統計的に把握しておき、実際に得られ
る生成コークスの常温強度又はCO2反応後強度を高炉
操業性に換算することによって求められる。尚高炉操業
時においては、コークスの特にω2反応後強度が高いも
のほど粉化が少なく高炉操業性に好影響を与えることが
確認されており、こうした意味からすればIDの算出基
準としてCO2反応後強度を採用するのが望ましい。
上記の様な方法でLA、18%Ic及びIDを夫々求め
、これらのうちlAとIDをプラス要素、IBとlcを
マイナス要素として前記CI)式に代入し加算すること
によって、原料炭のより実際的な品質を評価することか
できる。
第1図はこうした総評価指数算出の一例を示すフロー図
であり、第1図により求められるIA。
■B、IC及びIDを前記CI)式に代入することによ
って、原料炭の総評側指数が算出される。尚第1図中の
略号及び分析法は下記の通りである。
C,Hlo:原料炭中の炭素、水素、酸素の元素分析値
(%)(JIS M 8813)■M:原料炭中の揮発
分値(%)(JISMASH:原料炭中の灰分(%)(
JIS M 8801)TS:原料炭中の全硫黄分(%
)(JISM〔実施例〕 第1表に示す性状の原料炭A、Bを使用し、その品質を
評価した。
第1表 弗1表の分析結果を見ると、原料炭Aは原料炭Bに比べ
て揮発分及び灰分か少なく且つ多檄のCを含み、コーク
ス強度も高い為良質の石炭であると思われるが、コーク
ス炉で乾留する際の各生成物の歩留りか不明である為、
副生物の歩留りを考慮した総合的且つ定菫的な評価は下
せない。
これ番こ対し第1表の分析値を基に本発明の方法によっ
て原料炭A%Bの品質を評価すると次の様になる。
まず第1表の測定値を基に下記式によって乾留生成物の
歩留り及び乾留所要熱量を求め、第2表に示す値を得た
。尚第2表には各乾留生成物の有用度指数として各生成
物の単価を併記した。
く歩留り算出式〉 :) −y ス(%)=−0,78VM+−98.40
−C’石炭ガス(Ntd/T ) (3,11VME +−227)X t60.38VM
1!、−29,35(0) +−38001(但し、4
800Kad/N[として)コールタ 7k(%l=0
.38VME  3.17〈乾留所要エネルギーの算出
〉 (KCA/T) 22.8 VM−1550()i/C) +−320(
0/C) +−810但し C= 0.376 e O
°176(0)VME=VM  l 1.12 (0)
 +−0,051第2表の計算値と夫々の標準単価を基
に、原料炭の総合評価に与える各指数を求めると第3表
に示す通りとなる。
但し開切脱硫デメリット及び高炉脱灰デメリットは、第
1表に示した分析値と脱硫及び脱灰に要する統計的な平
均値から次式によって算出した。
脱硫デメリット−原料炭中の全硫黄分(%)×1%の硫
黄を除くのに必要な平均脱硫経費脱灰デメリット−原料
炭中の灰分(%IXI%の灰分を除くのに必要な平均脱
灰経買 第3表の結果から原料炭A、Hの品質を総合的に比較す
ると、原料炭Aは原料炭Bに比べて1200円/T優秀
なものであることが分かる。
〔発明の効果〕
本発明は以上の様に構成されており、乾留によって得ら
れるコークスの歩留りや灰分、全硫黄分のみならず、乾
留によって得られる他の生成物の歩留りやその有用性、
乾留に要する熱エネルギー、生成コークスの強度等を加
味して原料炭の品質を総合的に評価する方法であるから
、単にコークスの歩留りや品質に拘泥されることなく、
他のプラス要素やマイナス要素を含めた原料炭の実質的
な価値をより正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る品質評価法を例示する概略フロー
図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) A:原料炭の乾留により得られるコークス、石炭ガス及
    びコールタールの各歩留り、 B:乾留に要する燃料消費量、 C:生成コークスの常温強度又はCO_2反応後強度、
    及び D:生成コークス中の灰分及び全硫黄分 を求め、これらの値を基に、下記式によって原料炭の品
    質を評価することを特徴とする製銑用コークス製造用原
    料炭の品質評価法。 総評価指数= I _A− I _B− I _C− I _D但し
    I _A:(各乾留生成物の歩留り×有用度指数)の総
    和 I _B:乾留に要する総所要エネルギー指数 I _C:生成コークス中の灰分及び全硫黄分に基づく
    不純物指数 I _D:生成コークスの常温強度又はCO_2反応後
    強度から定められる強度指数
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