JP2003064379A - コークスの製造方法 - Google Patents
コークスの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配合炭の粘結性が低下し、極端にコークス強
度が低下する境界を正確に見極め、安価な非微粘結炭を
大量に配合することができるコークスの製造方法を提供
する。 【解決手段】 複数の石炭を配合してコークス炉に装入
してコークスを製造するコークスの製造方法において、
あらかじめ個々の石炭について加熱状態で核磁気共鳴を
測定し、測定した信号に基づいて個々の石炭の非粘結成
分量Ｍ´a0を求める。この個々の石炭の非粘結成分量に
基づいて、配合炭の非粘結成分量Ｍ´ａを算出し、この
算出値が所定値以下になるように制御する。
度が低下する境界を正確に見極め、安価な非微粘結炭を
大量に配合することができるコークスの製造方法を提供
する。 【解決手段】 複数の石炭を配合してコークス炉に装入
してコークスを製造するコークスの製造方法において、
あらかじめ個々の石炭について加熱状態で核磁気共鳴を
測定し、測定した信号に基づいて個々の石炭の非粘結成
分量Ｍ´a0を求める。この個々の石炭の非粘結成分量に
基づいて、配合炭の非粘結成分量Ｍ´ａを算出し、この
算出値が所定値以下になるように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭をコークス炉
に装入してコークスを製造するコークスの製造方法に関
し、特に複数の銘柄の石炭を配合してコークス炉に装入
し、所定強度以上のコークスを製造するコークスの製造
方法に関する。
に装入してコークスを製造するコークスの製造方法に関
し、特に複数の銘柄の石炭を配合してコークス炉に装入
し、所定強度以上のコークスを製造するコークスの製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より高炉用コークスの製造において
は、製造されるコークスについて種々の品質管理を行っ
ている。コークスの品質管理項目の一つとしてコークス
強度が挙げられる。このコークス強度の推定法に関して
は従来から膨大な研究が行われており、一定の乾留条件
下では、コークス強度が石炭の粘結性を表すパラメータ
及び石炭化度を表すパラメータで推定されることは周知
の事実である。この粘結性を表すパラメータには、ギセ
ラー流動度試験（ＪＩＳＭ８８０１）による最大流動度
（ＭＦ）、石炭化度を表すパラメータとしては、ビトリ
ニットの平均最大反射率（ＪＩＳＭ８８１６）が良く使
われている。
は、製造されるコークスについて種々の品質管理を行っ
ている。コークスの品質管理項目の一つとしてコークス
強度が挙げられる。このコークス強度の推定法に関して
は従来から膨大な研究が行われており、一定の乾留条件
下では、コークス強度が石炭の粘結性を表すパラメータ
及び石炭化度を表すパラメータで推定されることは周知
の事実である。この粘結性を表すパラメータには、ギセ
ラー流動度試験（ＪＩＳＭ８８０１）による最大流動度
（ＭＦ）、石炭化度を表すパラメータとしては、ビトリ
ニットの平均最大反射率（ＪＩＳＭ８８１６）が良く使
われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】非粘結炭及び微粘結炭
（非微粘結炭）の大量使用により配合炭の粘結性が低下
する。粘結性が低下しすぎると極端にコークス強度が落
ちることがある。しかしながら、これまでのところコー
クス強度が極端に低下する境界を見極めることができて
いない。そのため要求品位を確実に満たすために、高価
な粘結炭の配合比率を上げてコークスの製造が行われて
いる。
（非微粘結炭）の大量使用により配合炭の粘結性が低下
する。粘結性が低下しすぎると極端にコークス強度が落
ちることがある。しかしながら、これまでのところコー
クス強度が極端に低下する境界を見極めることができて
いない。そのため要求品位を確実に満たすために、高価
な粘結炭の配合比率を上げてコークスの製造が行われて
いる。
【０００４】そこで、本発明は、配合炭の粘結性が低下
し、極端にコークス強度が低下する境界を正確に見極
め、安価な非微粘結炭を大量に配合することができるコ
ークスの製造方法を提供することを目的とする。
し、極端にコークス強度が低下する境界を正確に見極
め、安価な非微粘結炭を大量に配合することができるコ
ークスの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】石炭は昇温すると溶融す
る。石炭の溶融の仕方が異なると、製造されるコークス
の強度も異なる。石炭の溶融性は、石炭について加熱状
態で核磁気共鳴を測定、すなわち高温ＮＭＲ(proton nu
clear magnetic resonance)測定することで評価でき
る。石炭を高温ＮＭＲ測定すると、石炭には溶融しない
非粘結成分と、溶融する溶融成分とが存在することがわ
かる。本発明者は、石炭の軟化溶融時の接着挙動に影響
を及ぼすと考えられる非粘結成分に着目し、非粘結成分
の量を正確に制御することによって、極端にコークス強
度が低下する境界を見極め、できるだけ安価で一定の強
度以上のコークスを製造することに成功した。
る。石炭の溶融の仕方が異なると、製造されるコークス
の強度も異なる。石炭の溶融性は、石炭について加熱状
態で核磁気共鳴を測定、すなわち高温ＮＭＲ(proton nu
clear magnetic resonance)測定することで評価でき
る。石炭を高温ＮＭＲ測定すると、石炭には溶融しない
非粘結成分と、溶融する溶融成分とが存在することがわ
かる。本発明者は、石炭の軟化溶融時の接着挙動に影響
を及ぼすと考えられる非粘結成分に着目し、非粘結成分
の量を正確に制御することによって、極端にコークス強
度が低下する境界を見極め、できるだけ安価で一定の強
度以上のコークスを製造することに成功した。
【０００６】すなわち、請求項１の発明は、複数の石炭
を配合してコークス炉に装入してコークスを製造するコ
ークスの製造方法において、あらかじめ個々の石炭につ
いて加熱状態で核磁気共鳴を測定し、測定した信号に基
づいて個々の石炭の非粘結成分量を求め、この個々の石
炭の非粘結成分量に基づいて、前記複数の石炭を配合す
ることを特徴とする。
を配合してコークス炉に装入してコークスを製造するコ
ークスの製造方法において、あらかじめ個々の石炭につ
いて加熱状態で核磁気共鳴を測定し、測定した信号に基
づいて個々の石炭の非粘結成分量を求め、この個々の石
炭の非粘結成分量に基づいて、前記複数の石炭を配合す
ることを特徴とする。
【０００７】また、請求項２の発明は、複数の石炭を配
合してコークス炉に装入してコークスを製造するコーク
スの製造方法において、あらかじめ個々の石炭について
加熱状態で核磁気共鳴を測定し、測定した信号に基づい
て個々の石炭の非粘結成分量を求め、この個々の石炭の
非粘結成分量に基づいて、配合炭の非粘結成分量Ｍ´ａ
を下式により算出し、この算出値が所定値以下になるよ
うに前記複数の石炭を配合することを特徴とする。
合してコークス炉に装入してコークスを製造するコーク
スの製造方法において、あらかじめ個々の石炭について
加熱状態で核磁気共鳴を測定し、測定した信号に基づい
て個々の石炭の非粘結成分量を求め、この個々の石炭の
非粘結成分量に基づいて、配合炭の非粘結成分量Ｍ´ａ
を下式により算出し、この算出値が所定値以下になるよ
うに前記複数の石炭を配合することを特徴とする。
【０００８】
【数２】
【０００９】ここで、Ｗiは配合炭におけるｉ銘柄の原
料炭の配合割合（率）であり、（Ｍ´a0）iはｉ銘柄の
原料炭の非粘結成分量である。
料炭の配合割合（率）であり、（Ｍ´a0）iはｉ銘柄の
原料炭の非粘結成分量である。
【００１０】この発明によれば、配合炭の粘結性が低下
してきたときに現れる極端にコークス強度が低下する境
界を正確に推定できるため、必要な強度を確保するため
に安全係数を見込んで非微粘結炭の原料炭を少なめに配
合するという必要がない。そのため非微粘結炭を従来よ
りも多量に使用でき、コークスの製造コストが下がる。
してきたときに現れる極端にコークス強度が低下する境
界を正確に推定できるため、必要な強度を確保するため
に安全係数を見込んで非微粘結炭の原料炭を少なめに配
合するという必要がない。そのため非微粘結炭を従来よ
りも多量に使用でき、コークスの製造コストが下がる。
【００１１】測定した信号に基づく石炭の非粘結成分量
は、請求項３に記載のようにスピン−スピン緩和時間が
５０以下のガウス関数で定義することができる。
は、請求項３に記載のようにスピン−スピン緩和時間が
５０以下のガウス関数で定義することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明のコークスの製造方
法の一実施形態を手順（１）〜（６）に従って説明す
る。
法の一実施形態を手順（１）〜（６）に従って説明す
る。
【００１３】手順（１）。まず、配合炭を構成する個々
の銘柄の石炭（原料炭）について加熱状態でＮＭＲ測定
を行い、それぞれの銘柄について時間領域の関数である
自由誘導減衰信号（Ｍ（ｔ）；ｔは時間）を測定する。
このように石炭を加熱する過程でＮＭＲ信号を測定する
技術（高温ＮＭＲ技術）については、例えばＦＵＥＬ
誌、第６７巻、５７９頁（１９８８年）に記載されてい
る。すなわち、高温まで昇温可能なプローブを備えたＮ
ＭＲ装置を用いて、例えばソリッドエコー法（９０°ｘ
−τ−９０°ｙ）などにより、自由誘導減衰信号を測定
することができる。
の銘柄の石炭（原料炭）について加熱状態でＮＭＲ測定
を行い、それぞれの銘柄について時間領域の関数である
自由誘導減衰信号（Ｍ（ｔ）；ｔは時間）を測定する。
このように石炭を加熱する過程でＮＭＲ信号を測定する
技術（高温ＮＭＲ技術）については、例えばＦＵＥＬ
誌、第６７巻、５７９頁（１９８８年）に記載されてい
る。すなわち、高温まで昇温可能なプローブを備えたＮ
ＭＲ装置を用いて、例えばソリッドエコー法（９０°ｘ
−τ−９０°ｙ）などにより、自由誘導減衰信号を測定
することができる。
【００１４】ソリッドエコー法などのＮＭＲ測定は、通
常の方法に従って行えば良い。ＮＭＲ測定は、例えば水
素又は炭素など石炭分子を構成している原子の原子核に
ついて測定する。この際、水素の原子核からのＮＭＲ信
号は、炭素の同位体13Ｃの原子核からの信号の約４倍の
強度で測定される。また、同位体13ＣのＮＭＲ信号は全
炭素の１．１％についてのみ測定可能であるが、水素の
原子核のＮＭＲ信号は石炭中のすべての水素について測
定することができる。従って、高温ＮＭＲ測定は水素の
原子核について行うのが好ましい。
常の方法に従って行えば良い。ＮＭＲ測定は、例えば水
素又は炭素など石炭分子を構成している原子の原子核に
ついて測定する。この際、水素の原子核からのＮＭＲ信
号は、炭素の同位体13Ｃの原子核からの信号の約４倍の
強度で測定される。また、同位体13ＣのＮＭＲ信号は全
炭素の１．１％についてのみ測定可能であるが、水素の
原子核のＮＭＲ信号は石炭中のすべての水素について測
定することができる。従って、高温ＮＭＲ測定は水素の
原子核について行うのが好ましい。
【００１５】ＮＭＲ測定は、過熱により石炭中の分子運
動が顕著になる温度範囲において行う。このような温度
範囲としては、例えば原料炭が強粘結炭の場合には、３
５０〜５５０℃であり、非微粘結炭の場合には、３５０
〜５００℃である。これらの温度範囲において、個々の
銘柄の石炭について測定を行う。なお、測定は、石炭を
ゆっくりと昇温させながら行っても良いし、石炭を測定
温度に保持しながら測定しても良い。
動が顕著になる温度範囲において行う。このような温度
範囲としては、例えば原料炭が強粘結炭の場合には、３
５０〜５５０℃であり、非微粘結炭の場合には、３５０
〜５００℃である。これらの温度範囲において、個々の
銘柄の石炭について測定を行う。なお、測定は、石炭を
ゆっくりと昇温させながら行っても良いし、石炭を測定
温度に保持しながら測定しても良い。
【００１６】手順（２）。次に手順（１）で測定した信
号Ｍ（ｔ）から、個々の銘柄の石炭についてスピン−ス
ピン緩和時間及び成分量を求める。石炭は、様々な有機
化合物（天然高分子化合物）の混合物であり多成分系と
みなせるため、信号Ｍ（ｔ）も石炭の成分ごとにいくつ
かの波形に分離できる。また、信号を数成分の信号波形
に分離することは、精度の点でも望ましい。このような
信号の波形分離は、例えば、文献「高分子の磁気共鳴」
（共立出版）に記載されている方法に従って行う。
号Ｍ（ｔ）から、個々の銘柄の石炭についてスピン−ス
ピン緩和時間及び成分量を求める。石炭は、様々な有機
化合物（天然高分子化合物）の混合物であり多成分系と
みなせるため、信号Ｍ（ｔ）も石炭の成分ごとにいくつ
かの波形に分離できる。また、信号を数成分の信号波形
に分離することは、精度の点でも望ましい。このような
信号の波形分離は、例えば、文献「高分子の磁気共鳴」
（共立出版）に記載されている方法に従って行う。
【００１７】通常、信号の波形分離は、見かけの構成成
分が同一である信号の関数型を、例えばガウス型又はロ
ーレンツ型関数で近似して、複数の信号成分に分離して
行う。具体的には、ガウス型又はローレンツ型の関数を
用いた非線形の最小自乗フィッティングによる分離、ま
たは片対数プロット上での図形分離などを利用する。こ
うして、自由誘導減衰信号Ｍ（ｔ）を石炭の成分ごとに
次式（１）のように波形分離する。
分が同一である信号の関数型を、例えばガウス型又はロ
ーレンツ型関数で近似して、複数の信号成分に分離して
行う。具体的には、ガウス型又はローレンツ型の関数を
用いた非線形の最小自乗フィッティングによる分離、ま
たは片対数プロット上での図形分離などを利用する。こ
うして、自由誘導減衰信号Ｍ（ｔ）を石炭の成分ごとに
次式（１）のように波形分離する。
【００１８】
【数３】
【００１９】ここで、Ｍi0は石炭のｉ成分の成分量であ
り、Ｔ2iはｉ成分のスピン−スピン緩和時間である。ま
た、ｍはローレンツ型関数の波形について１となり、ガ
ウス型関数の波形について２となる値である。このよう
に波形分離したのち、ガウス型関数で近似される成分に
ついて、成分量Ｍa0とスピン−スピン緩和時間Ｔ2aとを
求める。なおＭa0については、自由誘導減衰信号Ｍ
（ｔ）全体の減衰前の値Ｍ（０）（＝ΣＭi0）で割った
値：Ｍ´a0（＝Ｍa0／Ｍ（０））を以後用いる。
り、Ｔ2iはｉ成分のスピン−スピン緩和時間である。ま
た、ｍはローレンツ型関数の波形について１となり、ガ
ウス型関数の波形について２となる値である。このよう
に波形分離したのち、ガウス型関数で近似される成分に
ついて、成分量Ｍa0とスピン−スピン緩和時間Ｔ2aとを
求める。なおＭa0については、自由誘導減衰信号Ｍ
（ｔ）全体の減衰前の値Ｍ（０）（＝ΣＭi0）で割った
値：Ｍ´a0（＝Ｍa0／Ｍ（０））を以後用いる。
【００２０】ＮＭＲの理論に従うと、ガウス型関数で近
似される成分の分子運動状態は固定的である一方、ロー
レンツ型関数で近似される成分の分子運動状態は液体的
である。すなわち、ガウス型関数の成分量Ｍ´a0とは、
石炭の非粘結成分量の割合を示す。
似される成分の分子運動状態は固定的である一方、ロー
レンツ型関数で近似される成分の分子運動状態は液体的
である。すなわち、ガウス型関数の成分量Ｍ´a0とは、
石炭の非粘結成分量の割合を示す。
【００２１】図１は、自由誘導減衰信号Ｍ（ｔ）の波形
分離の方法を示す一例である。図１は、横軸を時間ｔ、
縦軸を信号Ｍ（ｔ）の対数Ｌｏｇ（Ｍ（ｔ））とする片
対数プロットである。図１に示すように、時間とともに
減衰する信号Ｍ（ｔ）を、３つの信号波形（ａ´）、
（ｂ´）、（ｃ´）に分離する。分離は、例えば前述し
たように最小自乗フィッティングによって行う。直線状
の信号波形（ａ´）が、前式（１）においてｍを２とし
たガウス型の波形である。この曲線の縦軸での切片を測
定することによって、成分量Ｍ´a0を求めることができ
る。なお、信号Ｍ（ｔ）の縦軸での切片がＭ（０）であ
る。前述したように、信号波形（ａ´）は石炭の非粘結
成分からの信号成分である。なお、信号波形（ｂ´）及
び（ｃ´）は、前式（１）においてｍを１としたローレ
ンツ型の波形であり、石炭の溶融成分からの信号成分で
ある。
分離の方法を示す一例である。図１は、横軸を時間ｔ、
縦軸を信号Ｍ（ｔ）の対数Ｌｏｇ（Ｍ（ｔ））とする片
対数プロットである。図１に示すように、時間とともに
減衰する信号Ｍ（ｔ）を、３つの信号波形（ａ´）、
（ｂ´）、（ｃ´）に分離する。分離は、例えば前述し
たように最小自乗フィッティングによって行う。直線状
の信号波形（ａ´）が、前式（１）においてｍを２とし
たガウス型の波形である。この曲線の縦軸での切片を測
定することによって、成分量Ｍ´a0を求めることができ
る。なお、信号Ｍ（ｔ）の縦軸での切片がＭ（０）であ
る。前述したように、信号波形（ａ´）は石炭の非粘結
成分からの信号成分である。なお、信号波形（ｂ´）及
び（ｃ´）は、前式（１）においてｍを１としたローレ
ンツ型の波形であり、石炭の溶融成分からの信号成分で
ある。
【００２２】手順（３）。次に、石炭銘柄及び／又は配
合割合の異なる複数の配合炭を作製し、各原料炭につい
て前式（１）に従って非粘結成分の量Ｍ´a0を算出す
る。
合割合の異なる複数の配合炭を作製し、各原料炭につい
て前式（１）に従って非粘結成分の量Ｍ´a0を算出す
る。
【００２３】各配合炭の非粘結成分の量は手順（２）で
求めた個々の銘柄の非粘結成分の量Ｍ´a0から、下式
（２）に従って足し合わすことによって算出される。
求めた個々の銘柄の非粘結成分の量Ｍ´a0から、下式
（２）に従って足し合わすことによって算出される。
【００２４】
【数４】
【００２５】ここで、Ｗiは配合炭におけるｉ銘柄の原
料炭の配合割合（率）であり、（Ｍ´a0）iはｉ銘柄の
原料炭の非粘結成分量である。
料炭の配合割合（率）であり、（Ｍ´a0）iはｉ銘柄の
原料炭の非粘結成分量である。
【００２６】こうして、上式（２）に従って、各配合炭
の非粘結成分量Ｍ´ａを算出する。
の非粘結成分量Ｍ´ａを算出する。
【００２７】このように、本発明においては、配合炭の
非粘結成分量は直接測定しなくても、個々の銘柄の石炭
について測定した緩和時間及び成分量からそれぞれ求め
ることができる。
非粘結成分量は直接測定しなくても、個々の銘柄の石炭
について測定した緩和時間及び成分量からそれぞれ求め
ることができる。
【００２８】手順（４）。次に、手順（３）で示したコ
ークスを乾留してコークスを製造し、それぞれのコーク
スについて強度を測定する。強度測定は、例えばＪＩＳ
Ｋ２１５１に示されたドラム強度測定に準拠して行う。
ークスを乾留してコークスを製造し、それぞれのコーク
スについて強度を測定する。強度測定は、例えばＪＩＳ
Ｋ２１５１に示されたドラム強度測定に準拠して行う。
【００２９】手順（５）。手順（３）で求めた各配合炭
の非粘結成分量Ｍ´ａと、手順（４）で測定した各コー
クスの強度とから、非粘結成分量とコークス強度との間
の相関関係を作図などによって求める。
の非粘結成分量Ｍ´ａと、手順（４）で測定した各コー
クスの強度とから、非粘結成分量とコークス強度との間
の相関関係を作図などによって求める。
【００３０】手順（６）。手順（５）で求めた相関関係
を用いて、以後は、着目する配合炭について、その配合
割合のみからコークス強度を正確に推定することができ
る。
を用いて、以後は、着目する配合炭について、その配合
割合のみからコークス強度を正確に推定することができ
る。
【００３１】各原料炭についての本発明の製造方法に基
づいてコークスを製造すれば、コークスの製造コストを
下げることができる。具体的には、原料炭について加熱
状態で核磁気共鳴を測定して自由誘導減衰信号を求め、
この減衰信号を用いて原料炭を選別し、選別した原料炭
から配合炭を作製し乾留してコークスを製造する。本発
明を用いれば、配合炭の粘結性が低下してきたときに現
れる極端にコークス強度が低下する境界を正確に推定で
きるため、必要な強度を確保するために安全係数を見込
んで非微粘結炭の原料炭を少なめに配合する必要がな
い。そのため非微粘結炭を従来よりも多量に使用でき、
コークスの製造コストが下がる。
づいてコークスを製造すれば、コークスの製造コストを
下げることができる。具体的には、原料炭について加熱
状態で核磁気共鳴を測定して自由誘導減衰信号を求め、
この減衰信号を用いて原料炭を選別し、選別した原料炭
から配合炭を作製し乾留してコークスを製造する。本発
明を用いれば、配合炭の粘結性が低下してきたときに現
れる極端にコークス強度が低下する境界を正確に推定で
きるため、必要な強度を確保するために安全係数を見込
んで非微粘結炭の原料炭を少なめに配合する必要がな
い。そのため非微粘結炭を従来よりも多量に使用でき、
コークスの製造コストが下がる。
【００３２】
【実施例１】５つの銘柄（Ａ炭〜Ｅ炭）の非微粘結炭の
原料炭を粘結炭のベース配合炭と混合して複数の配合炭
を作製し、各原料炭からコークスを作製した。そして、
各原料炭の非粘結成分量とコークス強度との間の相関関
係を求めた。
原料炭を粘結炭のベース配合炭と混合して複数の配合炭
を作製し、各原料炭からコークスを作製した。そして、
各原料炭の非粘結成分量とコークス強度との間の相関関
係を求めた。
【００３３】まず、非微粘炭の各銘柄の原料炭につい
て、以下のような測定を行った。乾燥した各銘柄の石炭
を６０メッシュアンダーに粉砕した後、各石炭を３℃／
分の昇温速度で昇温しながら、石炭中の水素原子核の信
号Ｍ（ｔ）をソリッドエコー法で測定した。測定条件
は、パルス幅２μｓ以下、パルス間隔８μｓ、測定温度
は３００〜５５０℃とした。測定した信号Ｍ（ｔ）に対
して、図１に示すような１つのガウス型関数と２つのロ
ーレンツ型関数を用いた非線形の最小自乗フィッティン
グによって波形分離した。波形分離によって、非粘結成
分を算出し、測定温度３００〜５５０℃の間で最も非粘
結成分量が少ないときの値をＭ´a0とした。最小値をと
るのは、一番流動性があるときの非粘結成分量がコーク
ス強度に最も影響するからである。
て、以下のような測定を行った。乾燥した各銘柄の石炭
を６０メッシュアンダーに粉砕した後、各石炭を３℃／
分の昇温速度で昇温しながら、石炭中の水素原子核の信
号Ｍ（ｔ）をソリッドエコー法で測定した。測定条件
は、パルス幅２μｓ以下、パルス間隔８μｓ、測定温度
は３００〜５５０℃とした。測定した信号Ｍ（ｔ）に対
して、図１に示すような１つのガウス型関数と２つのロ
ーレンツ型関数を用いた非線形の最小自乗フィッティン
グによって波形分離した。波形分離によって、非粘結成
分を算出し、測定温度３００〜５５０℃の間で最も非粘
結成分量が少ないときの値をＭ´a0とした。最小値をと
るのは、一番流動性があるときの非粘結成分量がコーク
ス強度に最も影響するからである。
【００３４】下表１に、Ａ炭〜Ｅ炭の各非微粘結炭につ
いて測定したＭ´a0の値を示す。また、ＪＩＳに準拠し
て各石炭について測定した石炭の性状パラメータ（平均
最大反射率Ｒｏ、ギセラー流動度ＭＦ、全不活性成分量
ＴＩ）、及び灰分の値も示す。
いて測定したＭ´a0の値を示す。また、ＪＩＳに準拠し
て各石炭について測定した石炭の性状パラメータ（平均
最大反射率Ｒｏ、ギセラー流動度ＭＦ、全不活性成分量
ＴＩ）、及び灰分の値も示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】次に、４つの銘柄の粘結炭（Ｆ炭〜Ｉ炭）
を、それぞれ１５，３０，２３，３２質量％の割合で配
合して、粘結炭のベース配合炭を作製した。そして、各
粘結炭及びベース配合炭について、上述の非微粘結炭の
場合と同様にして、非粘結成分量Ｍ´a0を測定した。
を、それぞれ１５，３０，２３，３２質量％の割合で配
合して、粘結炭のベース配合炭を作製した。そして、各
粘結炭及びベース配合炭について、上述の非微粘結炭の
場合と同様にして、非粘結成分量Ｍ´a0を測定した。
【００３７】下表２に、Ｆ炭〜Ｉ炭の各粘結炭について
測定したＭ´a0の値及びベース配合炭のＭ´a0の値を示
す。また、表２には、ＪＩＳに準拠して各粘結炭及びベ
ース配合炭について測定した性状パラメータ（平均最大
反射率Ｒｏ、ギセラー流動度ＭＦ、全不活性成分量Ｔ
Ｉ）、及び灰分の値も示す。
測定したＭ´a0の値及びベース配合炭のＭ´a0の値を示
す。また、表２には、ＪＩＳに準拠して各粘結炭及びベ
ース配合炭について測定した性状パラメータ（平均最大
反射率Ｒｏ、ギセラー流動度ＭＦ、全不活性成分量Ｔ
Ｉ）、及び灰分の値も示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】なお、上表２におけるベース配合炭の成分
量Ｍ´a0は、Ｆ炭〜Ｉ炭の各粘結炭について測定したＭ
´a0の値から、前式（２）に従って算出した値である。
量Ｍ´a0は、Ｆ炭〜Ｉ炭の各粘結炭について測定したＭ
´a0の値から、前式（２）に従って算出した値である。
【００４０】次に、上述の粘結炭のベース配合炭に、２
０質量％のＡ炭〜Ｅ炭の非微粘結炭をそれぞれ配合し
て、複数の配合炭を作製した。そして、各配合炭につい
て缶焼試験を行った。すなわち、炉温１１００℃のコー
クス炉の中で７時間の乾留を実施したのち、炉から出し
て散水して消火した。配合炭の充填密度は０．８Ｔ／ｍ
3とした。こうしてコークスを作製したのち、ＪＩＳに
準拠してコークスドラム強度（ＤＩ30 15）を測定した。
０質量％のＡ炭〜Ｅ炭の非微粘結炭をそれぞれ配合し
て、複数の配合炭を作製した。そして、各配合炭につい
て缶焼試験を行った。すなわち、炉温１１００℃のコー
クス炉の中で７時間の乾留を実施したのち、炉から出し
て散水して消火した。配合炭の充填密度は０．８Ｔ／ｍ
3とした。こうしてコークスを作製したのち、ＪＩＳに
準拠してコークスドラム強度（ＤＩ30 15）を測定した。
【００４１】下表３に、各配合炭についてのＭ´0の
値、および各配合炭から作製されたコークスの強度を示
す。
値、および各配合炭から作製されたコークスの強度を示
す。
【００４２】
【表３】
【００４３】なお、上表３において、各配合炭について
のＭ´0の値は、表１に示すＡ炭〜Ｅ炭のＭ´a0の値、
及び表２に示すベース配合炭のＭ´a0から、配合割合を
用いて式（２）に従って算出した値である。
のＭ´0の値は、表１に示すＡ炭〜Ｅ炭のＭ´a0の値、
及び表２に示すベース配合炭のＭ´a0から、配合割合を
用いて式（２）に従って算出した値である。
【００４４】図２に、上表３に示した各配合炭のＭ´0
の値とコークスの強度との相関関係を示す。なお、図２
の縦軸は各配合炭の非粘結成分量（Ｍ´0）である。図
２から明らかなように非粘結成分量が４１％を超えたと
ころで、極端にコークス強度が低下していることが分か
る。つまり、非粘結成分量の割合が４１％を超えないよ
うに非微粘結炭を配合（配合銘柄及び／又は配合割合を
調整）することにより一定のコークス強度を保つことが
できる。こうして、本発明の効果が確認された。
の値とコークスの強度との相関関係を示す。なお、図２
の縦軸は各配合炭の非粘結成分量（Ｍ´0）である。図
２から明らかなように非粘結成分量が４１％を超えたと
ころで、極端にコークス強度が低下していることが分か
る。つまり、非粘結成分量の割合が４１％を超えないよ
うに非微粘結炭を配合（配合銘柄及び／又は配合割合を
調整）することにより一定のコークス強度を保つことが
できる。こうして、本発明の効果が確認された。
【００４５】
【実施例２】この実施例では上述の実施例と同様なＡ〜
Ｉ炭を使用しているが、図３に示すように、高温ＮＭＲ
で測定した自由誘導減衰信号Ｍ（ｔ）を４つの信号波形
（ａ´），（ｂ´），（ｃ´），（ｄ´）に分離してい
る。（ａ´）のみがガウス型の波形で、（ｂ´），（ｃ
´），（ｄ´）がローレンツ型の波形である。非粘結成
分Ｍ´a0はガウス型の波形（ａ´）の縦軸での切片を測
定することによって求められる。
Ｉ炭を使用しているが、図３に示すように、高温ＮＭＲ
で測定した自由誘導減衰信号Ｍ（ｔ）を４つの信号波形
（ａ´），（ｂ´），（ｃ´），（ｄ´）に分離してい
る。（ａ´）のみがガウス型の波形で、（ｂ´），（ｃ
´），（ｄ´）がローレンツ型の波形である。非粘結成
分Ｍ´a0はガウス型の波形（ａ´）の縦軸での切片を測
定することによって求められる。
【００４６】下表４に、Ａ炭〜Ｅ炭の各非微粘結炭につ
いて測定したＭ´a0の値を示す。また、ＪＩＳに準拠し
て各石炭について測定した石炭の性状パラメータ（平均
最大反射率Ｒｏ、ギセラー流動度ＭＦ、全不活性成分量
ＴＩ）、及び灰分の値も示す。
いて測定したＭ´a0の値を示す。また、ＪＩＳに準拠し
て各石炭について測定した石炭の性状パラメータ（平均
最大反射率Ｒｏ、ギセラー流動度ＭＦ、全不活性成分量
ＴＩ）、及び灰分の値も示す。
【００４７】
【表４】
【００４８】下表５に、Ｆ炭〜Ｉ炭の各粘結炭について
測定したＭ´a0の値及びベース配合炭のＭ´a0の値を示
す。また、表２には、ＪＩＳに準拠して各粘結炭及びベ
ース配合炭について測定した性状パラメータ（平均最大
反射率Ｒｏ、ギセラー流動度ＭＦ、全不活性成分量Ｔ
Ｉ）、及び灰分の値も示す。
測定したＭ´a0の値及びベース配合炭のＭ´a0の値を示
す。また、表２には、ＪＩＳに準拠して各粘結炭及びベ
ース配合炭について測定した性状パラメータ（平均最大
反射率Ｒｏ、ギセラー流動度ＭＦ、全不活性成分量Ｔ
Ｉ）、及び灰分の値も示す。
【００４９】
【表５】
【００５０】なお、上表５におけるベース配合炭の成分
量Ｍ´a0は、Ｆ炭〜Ｉ炭の各粘結炭について測定したＭ
´a0の値から、前式（２）に従って算出した値である。
量Ｍ´a0は、Ｆ炭〜Ｉ炭の各粘結炭について測定したＭ
´a0の値から、前式（２）に従って算出した値である。
【００５１】下表６に、各配合炭についてのＭ´0の
値、および各配合炭から作製されたコークスの強度を示
す。各配合炭についてのＭ´0の値は、表４に示すＡ炭
〜Ｅ炭のＭ´a0の値、及び表５に示すベース配合炭のＭ
´a0から、配合割合を用いて式（２）に従って算出した
値である。
値、および各配合炭から作製されたコークスの強度を示
す。各配合炭についてのＭ´0の値は、表４に示すＡ炭
〜Ｅ炭のＭ´a0の値、及び表５に示すベース配合炭のＭ
´a0から、配合割合を用いて式（２）に従って算出した
値である。
【００５２】
【表６】
【００５３】図３に、上表６に示した各配合炭のＭ´0
の値とコークスの強度との相関関係を示す。なお、図６
の縦軸は各配合炭の非粘結成分量（Ｍ´0）である。図
６から明らかなように非粘結成分量が４９％を超えたと
ころで、極端にコークス強度が低下していることが分か
る。つまり、非粘結成分量の割合が４９％を超えないよ
うに非微粘結炭を配合することにより一定のコークス強
度を保つことができる。このように、配合炭の非粘結成
分量の割合は、高温ＮＭＲで測定された信号を分離する
成分の数に応じて変動し得る。
の値とコークスの強度との相関関係を示す。なお、図６
の縦軸は各配合炭の非粘結成分量（Ｍ´0）である。図
６から明らかなように非粘結成分量が４９％を超えたと
ころで、極端にコークス強度が低下していることが分か
る。つまり、非粘結成分量の割合が４９％を超えないよ
うに非微粘結炭を配合することにより一定のコークス強
度を保つことができる。このように、配合炭の非粘結成
分量の割合は、高温ＮＭＲで測定された信号を分離する
成分の数に応じて変動し得る。
【００５４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、非微粘結炭を大量に配合し、配合炭の粘結性が低下
した場合において、コークスの強度を推定する精度の向
上が図れる。従って、コークス強度を確保するために安
全係数を見込んで非微粘結炭を少なめに配合する必要が
なくなり、従来よりも多量に配合することができる。そ
の結果、コークスの製造コストの削減につながるという
経済的効果も奏する。
ば、非微粘結炭を大量に配合し、配合炭の粘結性が低下
した場合において、コークスの強度を推定する精度の向
上が図れる。従って、コークス強度を確保するために安
全係数を見込んで非微粘結炭を少なめに配合する必要が
なくなり、従来よりも多量に配合することができる。そ
の結果、コークスの製造コストの削減につながるという
経済的効果も奏する。
【図１】ＮＭＲ信号（自由誘導減衰信号）の波形分離
（３成分分離）の一例を示す図。
（３成分分離）の一例を示す図。
【図２】配合炭の非粘結成分量とコークス強度との関係
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図３】ＮＭＲ信号（自由誘導減衰信号）の波形分離
（４成分分離）の一例を示す図。
（４成分分離）の一例を示す図。
【図４】配合炭の非粘結成分量とコークス強度との関係
を示すグラフ。
を示すグラフ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 板垣 省三
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日
本鋼管株式会社内
Ｆターム(参考） 4H012 MA01
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の石炭を配合してコークス炉に装入
してコークスを製造するコークスの製造方法において、
あらかじめ個々の石炭について加熱状態で核磁気共鳴を
測定し、測定した信号に基づいて個々の石炭の非粘結成
分量を求め、この個々の石炭の非粘結成分量に基づい
て、前記複数の石炭を配合することを特徴とするコーク
スの製造方法。 - 【請求項２】 複数の石炭を配合してコークス炉に装入
してコークスを製造するコークスの製造方法において、
あらかじめ個々の石炭について加熱状態で核磁気共鳴を
測定し、測定した信号に基づいて個々の石炭の非粘結成
分量を求め、この個々の石炭の非粘結成分量に基づい
て、配合炭の非粘結成分量Ｍ´ａを下式により算出し、
この算出値が所定値以下になるように前記複数の石炭を
配合することを特徴とするコークスの製造方法。 【数１】 ここで、Ｗiは配合炭におけるｉ銘柄の原料炭の配合割
合（率）であり、（Ｍ´a0）iはｉ銘柄の原料炭の非粘
結成分量である。 - 【請求項３】 測定した信号に基づく石炭の非粘結成分
量は、スピン−スピン緩和時間が５０以下のガウス関数
に由来することを特徴とする請求項１又は２に記載のコ
ークスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001256420A JP2003064379A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | コークスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001256420A JP2003064379A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | コークスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003064379A true JP2003064379A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19084236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001256420A Pending JP2003064379A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | コークスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003064379A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008502893A (ja) * | 2004-06-18 | 2008-01-31 | バーゼル・ポリオレフィン・ゲーエムベーハー | 重合中のポリマー混合物の組成を決定し、調節するｎｍｒ方法 |
-
2001
- 2001-08-27 JP JP2001256420A patent/JP2003064379A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008502893A (ja) * | 2004-06-18 | 2008-01-31 | バーゼル・ポリオレフィン・ゲーエムベーハー | 重合中のポリマー混合物の組成を決定し、調節するｎｍｒ方法 |
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