JP3302446B2 - 石炭風化度の判定方法 - Google Patents
石炭風化度の判定方法Info
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- JP3302446B2 JP3302446B2 JP15129793A JP15129793A JP3302446B2 JP 3302446 B2 JP3302446 B2 JP 3302446B2 JP 15129793 A JP15129793 A JP 15129793A JP 15129793 A JP15129793 A JP 15129793A JP 3302446 B2 JP3302446 B2 JP 3302446B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コークス用原料炭の風
化の有無や風化の程度を判定する方法に関するものであ
る。
化の有無や風化の程度を判定する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】石炭は、採掘されてから空気に触れる
と、しだいに粉化したり光沢が低下したりして性状が変
化する。また、粘結性、発熱量、コークス化性も低下
し、コークス用原料炭としての品質が劣るようになる。
と、しだいに粉化したり光沢が低下したりして性状が変
化する。また、粘結性、発熱量、コークス化性も低下
し、コークス用原料炭としての品質が劣るようになる。
【０００３】コークス用の原料炭の風化度または酸化度
に関し、「燃料協会誌、１９７２年、１１７０〜１１８
０頁」には、「石炭・コークスの組織分析に関する２，
３の考察」と題する論文が掲載されており、組織成分判
別の観点からの検討がなされていて、石炭の酸化がコー
クスに及ぼす影響についても言及されている。
に関し、「燃料協会誌、１９７２年、１１７０〜１１８
０頁」には、「石炭・コークスの組織分析に関する２，
３の考察」と題する論文が掲載されており、組織成分判
別の観点からの検討がなされていて、石炭の酸化がコー
クスに及ぼす影響についても言及されている。
【０００４】また「製鉄研究、Ｎｏ．２３４、３０８９
−３１０４（１９６１）」には、「石炭の風化および貯
炭について」と題する論文が掲載されており、貯炭中の
石炭の性状変化および石炭の風化機構につき解析がなさ
れている。貯炭中の石炭の性状変化に関しては、物理的
性状の変化および化学的性状の変化について検討がなさ
れており、そのうち化学的性状の変化については、工業
分析値、元素分析値、溶解度、発熱量、燃焼性、コーク
ス化性についての検討結果が報告されている。
−３１０４（１９６１）」には、「石炭の風化および貯
炭について」と題する論文が掲載されており、貯炭中の
石炭の性状変化および石炭の風化機構につき解析がなさ
れている。貯炭中の石炭の性状変化に関しては、物理的
性状の変化および化学的性状の変化について検討がなさ
れており、そのうち化学的性状の変化については、工業
分析値、元素分析値、溶解度、発熱量、燃焼性、コーク
ス化性についての検討結果が報告されている。
【０００５】現在、工業的には、コークス用の原料炭の
風化度または酸化度については粘結性または流動性を直
接測定し、それを指標として判定する方法が採用されて
いるが、測定に時間がかかるという不利がある上、低流
動度炭や低粘結炭には適用できないという限界があっ
た。また、たとえば入荷直後には流動度を測定できて
も、貯炭時におけるような比較的軽度の風化によっても
測定不能となる場合も少なくなかった。そこで、上記と
は別の指標に基いて石炭の風化度または酸化度を判定す
ることが試みられている。
風化度または酸化度については粘結性または流動性を直
接測定し、それを指標として判定する方法が採用されて
いるが、測定に時間がかかるという不利がある上、低流
動度炭や低粘結炭には適用できないという限界があっ
た。また、たとえば入荷直後には流動度を測定できて
も、貯炭時におけるような比較的軽度の風化によっても
測定不能となる場合も少なくなかった。そこで、上記と
は別の指標に基いて石炭の風化度または酸化度を判定す
ることが試みられている。
【０００６】たとえば「第６４回コークス特別会要旨
集、１９７８年、２５〜２８頁」においては、電子スピ
ン共鳴（ＥＳＲ）により石炭風化を測定すると共に、風
化の反応機構および乾留過程に及ぼす影響を検討してい
る。
集、１９７８年、２５〜２８頁」においては、電子スピ
ン共鳴（ＥＳＲ）により石炭風化を測定すると共に、風
化の反応機構および乾留過程に及ぼす影響を検討してい
る。
【０００７】本出願人の出願にかかる特開昭６０−２４
４８４６号公報（特公平３−７８９３５号公報）には、
熱天秤による測定結果からのパラメーターである最高減
量速度または減量速度曲線の半価巾を指標として、石炭
の酸化度の判定を行う方法が示されている。
４８４６号公報（特公平３−７８９３５号公報）には、
熱天秤による測定結果からのパラメーターである最高減
量速度または減量速度曲線の半価巾を指標として、石炭
の酸化度の判定を行う方法が示されている。
【０００８】同じく本出願人の出願にかかる特開昭６２
−１８７２３９号公報には、熱天秤法により石炭の工業
分析を行うにあたり、昇温域に緩速昇温域を設け、この
緩速昇温域における減量速度変化の微分曲線を記録し、
その微分曲線から最大熱分解速度または半価巾を求めて
石炭の管理指標とする方法が示されている。
−１８７２３９号公報には、熱天秤法により石炭の工業
分析を行うにあたり、昇温域に緩速昇温域を設け、この
緩速昇温域における減量速度変化の微分曲線を記録し、
その微分曲線から最大熱分解速度または半価巾を求めて
石炭の管理指標とする方法が示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】粘結性または流動性を
直接測定する方法にあっては、その測定値単独では石炭
化作用による変化と風化作用による変化を区別できない
ため、他の分析値と比較対照しないと風化、未風化の判
別ができないこと、コークス用原料炭の具備要件として
最も重要な粘結性（コークス化性）の低下を知るには、
結局粘結性を直接測定する必要があるところ、粘結性を
示さない試料については使用時（配合時）の優劣の判定
ができないことなどの制約がある。
直接測定する方法にあっては、その測定値単独では石炭
化作用による変化と風化作用による変化を区別できない
ため、他の分析値と比較対照しないと風化、未風化の判
別ができないこと、コークス用原料炭の具備要件として
最も重要な粘結性（コークス化性）の低下を知るには、
結局粘結性を直接測定する必要があるところ、粘結性を
示さない試料については使用時（配合時）の優劣の判定
ができないことなどの制約がある。
【００１０】特開昭６０−２４４８４６号公報や特開昭
６２−１８７２３９号公報に記載の方法も、ある時間経
過後に最大熱分解速度を測定しないと石炭の風化または
酸化の程度を把握することができないという限界があ
る。
６２−１８７２３９号公報に記載の方法も、ある時間経
過後に最大熱分解速度を測定しないと石炭の風化または
酸化の程度を把握することができないという限界があ
る。
【００１１】本発明は、このような背景下において、コ
ークス用原料炭の風化度を従来とは別個の指標に基いて
かつ迅速に判定する方法を提供することを目的とするも
のである。
ークス用原料炭の風化度を従来とは別個の指標に基いて
かつ迅速に判定する方法を提供することを目的とするも
のである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の石炭風化度の判
定方法は、石炭を加熱したときに発生するガスのうち、
ＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相互間の比率を指標
にして石炭の風化度を判定することを特徴とするもので
ある。
定方法は、石炭を加熱したときに発生するガスのうち、
ＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相互間の比率を指標
にして石炭の風化度を判定することを特徴とするもので
ある。
【００１３】さらに具体的に述べると、本発明の石炭風
化度の判定方法は、予め多種の石炭試料について、それ
らを一定の条件下に加熱したときに発生するガスのうち
ＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相互間の比率を求め
て三角座標上にプロットすることにより分析図を作成し
ておき、未知の石炭試料を加熱したときに発生するガス
のうちＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相互間の比率
を前記の分析図にプロットして、そのプロット位置を指
標にして石炭の風化度を判定することを特徴とするもの
である。
化度の判定方法は、予め多種の石炭試料について、それ
らを一定の条件下に加熱したときに発生するガスのうち
ＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相互間の比率を求め
て三角座標上にプロットすることにより分析図を作成し
ておき、未知の石炭試料を加熱したときに発生するガス
のうちＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相互間の比率
を前記の分析図にプロットして、そのプロット位置を指
標にして石炭の風化度を判定することを特徴とするもの
である。
【００１４】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に
説明する。
説明する。
【００１５】図１は、未風化炭（×印）、風化試験用試
料（黒塗り印）、風化後試料（白抜き印）を一定の条件
下に加熱したときに発生するガスのうちＣＨ4 、ＣＯお
よびＣＯ2 の３成分相互間の比率を求めて、三角座標上
にプロットしたものであり、試料粒度１００メッシュパ
ス、昇温速度７℃/min、最終到達温度８００℃、Ｎ2気
流下での加熱の場合の例をあげてある。
料（黒塗り印）、風化後試料（白抜き印）を一定の条件
下に加熱したときに発生するガスのうちＣＨ4 、ＣＯお
よびＣＯ2 の３成分相互間の比率を求めて、三角座標上
にプロットしたものであり、試料粒度１００メッシュパ
ス、昇温速度７℃/min、最終到達温度８００℃、Ｎ2気
流下での加熱の場合の例をあげてある。
【００１６】図１から、加熱条件（昇温条件、最終到達
温度）を一定にした場合は、未風化炭（×印）について
は、ＣＨ4 、ＣＯ、ＣＯ2 発生量比が帯状の帯域にプロ
ットされること、石炭化度の低い石炭ほど低ＣＨ4 側に
プロットされることがわかる。また風化炭の場合には、
上記帯状の帯域よりも高ＣＯ2 側にプロットされ、しか
も風化の進行と共に図１のＣＯ−ＣＯ2 ラインの一点に
収束するような傾向を示すことがわかる。
温度）を一定にした場合は、未風化炭（×印）について
は、ＣＨ4 、ＣＯ、ＣＯ2 発生量比が帯状の帯域にプロ
ットされること、石炭化度の低い石炭ほど低ＣＨ4 側に
プロットされることがわかる。また風化炭の場合には、
上記帯状の帯域よりも高ＣＯ2 側にプロットされ、しか
も風化の進行と共に図１のＣＯ−ＣＯ2 ラインの一点に
収束するような傾向を示すことがわかる。
【００１７】このことを利用して、任意の石炭試料を加
熱した場合のＣＨ4 、ＣＯ、ＣＯ2３成分の比を測定す
ることにより、 ・風化、未風化の別と風化の程度、 ・風化試料の場合は、風化前の試料の石炭性状、 を知ることができる。
熱した場合のＣＨ4 、ＣＯ、ＣＯ2３成分の比を測定す
ることにより、 ・風化、未風化の別と風化の程度、 ・風化試料の場合は、風化前の試料の石炭性状、 を知ることができる。
【００１８】図２は図１をより一般化した説明図であ
り、この図２に基いて本発明の応用の仕方を説明するこ
とにする。
り、この図２に基いて本発明の応用の仕方を説明するこ
とにする。
【００１９】未風化試料の発生ガス組成は、図２の斜線
帯域にプロットされる。風化した場合には、図２に破線
で示したように、この斜線帯域よりも高ＣＯ2 側にプロ
ットされ、しかも風化に伴ないその発生ガス組成はＣＯ
−ＣＯ2 ラインの一点Ｐ（収束点）に収束するような変
化をする。
帯域にプロットされる。風化した場合には、図２に破線
で示したように、この斜線帯域よりも高ＣＯ2 側にプロ
ットされ、しかも風化に伴ないその発生ガス組成はＣＯ
−ＣＯ2 ラインの一点Ｐ（収束点）に収束するような変
化をする。
【００２０】図２から、任意の未知試料（×印）のＣＨ
4 の割合から、その試料のコークス用炭としての評価
（◎に相当）ができ、粘結性を示さない試料について
も、粘結性の測定を行うことなく使用時の粘結性（コー
クス化性）の優劣の判定を的確に行うことができる。同
様に任意の未知試料（×印）から、その風化前の試料性
状（○印）が推定できる。
4 の割合から、その試料のコークス用炭としての評価
（◎に相当）ができ、粘結性を示さない試料について
も、粘結性の測定を行うことなく使用時の粘結性（コー
クス化性）の優劣の判定を的確に行うことができる。同
様に任意の未知試料（×印）から、その風化前の試料性
状（○印）が推定できる。
【００２１】また、原試料データプロット（○）は、試
料の風化が進むほど、図中破線に沿って収束点Ｐに近づ
くようにガス組成が変化するので、風化の進行に伴ない
ＣＯ、ＣＯ2 、ＣＨ4 のガス組成がどのように変化する
かを予測することができる。
料の風化が進むほど、図中破線に沿って収束点Ｐに近づ
くようにガス組成が変化するので、風化の進行に伴ない
ＣＯ、ＣＯ2 、ＣＨ4 のガス組成がどのように変化する
かを予測することができる。
【００２２】さらにまた、石炭化作用が進行するほど、
未風化試料のプロットは斜線帯域を矢印方向（図２の左
側方向）に進むことがわかる。
未風化試料のプロットは斜線帯域を矢印方向（図２の左
側方向）に進むことがわかる。
【００２３】なお、発生ガス組成の測定は、５０mgとか
１００mgというような少量の試料で可能である。
１００mgというような少量の試料で可能である。
【００２４】
【作用】本発明においては、石炭を加熱したときに発生
するガスのうち、ＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相
互間の比率を指標にして石炭の風化度を迅速に判定する
ことができる。また、低流動度炭や粘結性を示さない石
炭試料についても風化度の判定が可能となる。
するガスのうち、ＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相
互間の比率を指標にして石炭の風化度を迅速に判定する
ことができる。また、低流動度炭や粘結性を示さない石
炭試料についても風化度の判定が可能となる。
【００２５】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。本発明に到達するに至った実験経過についても併せ
て述べる。
る。本発明に到達するに至った実験経過についても併せ
て述べる。
【００２６】〈供試料〉実験には、豪州炭、カナダ炭、
南アフリカ炭の計２０種の単味炭を用いた。実験開始時
においての入荷後経過日数は最大１ケ月である。供試炭
の主要性状を表１に示す。表１において、Ｒ0 は平均反
射率（平均を意味するバーの表示は省略してある）、Ｔ
Ｉはトータルイナート、ＭＦはギーセラープラストメー
ターによる最高流動度である。
南アフリカ炭の計２０種の単味炭を用いた。実験開始時
においての入荷後経過日数は最大１ケ月である。供試炭
の主要性状を表１に示す。表１において、Ｒ0 は平均反
射率（平均を意味するバーの表示は省略してある）、Ｔ
Ｉはトータルイナート、ＭＦはギーセラープラストメー
ターによる最高流動度である。
【００２７】
【表１】 No. R0 (%) TI (%) MF (log ddpm) 1 0.70 30.4 0.30 2 0.75 31.2 1.36 3 0.71 13.7 1.20 4 0.77 19.8 3.08 5 0.94 21.0 2.43 6 0.97 23.3 1.86 7 0.97 18.4 3.84 8 1.07 35.4 2.86 9 1.13 26.4 2.77 10 1.14 30.2 3.35 11 1.13 23.0 3.10 12 1.16 21.7 2.26 13 1.19 25.8 2.27 14 1.27 21.1 2.07 15 1.32 29.8 2.60 16 1.34 17.9 3.26 17 1.42 20.6 1.48 18 1.48 24.5 2.14 19 1.48 23.2 0.60 20 1.54 20.6 1.18
【００２８】〈試料の風化、およびその採取方法〉風化
作用を促進するため、試料は全量３mm篩を通過するよう
に粉砕し、屋内のピットに２０cmの厚さで静置した。実
験期間内における炭中温度は１６〜２９℃の範囲にあっ
た。試験用試料は、炭層内の鉛直方向の炭質変化の差を
考慮して、一辺５０cmの枠を作成し、枠内の全量を採取
して縮分し、実験に供した。
作用を促進するため、試料は全量３mm篩を通過するよう
に粉砕し、屋内のピットに２０cmの厚さで静置した。実
験期間内における炭中温度は１６〜２９℃の範囲にあっ
た。試験用試料は、炭層内の鉛直方向の炭質変化の差を
考慮して、一辺５０cmの枠を作成し、枠内の全量を採取
して縮分し、実験に供した。
【００２９】〈試料の缶焼〉粉砕直後、および粉砕１ケ
月後、および６ケ月経過時にそれぞれ試料を缶焼焼成
し、得られたコークスのＣＲＩ、ＣＳＲを測定した。充
填密度は９００ｇ／リットル、水分は１０％である。
月後、および６ケ月経過時にそれぞれ試料を缶焼焼成
し、得られたコークスのＣＲＩ、ＣＳＲを測定した。充
填密度は９００ｇ／リットル、水分は１０％である。
【００３０】〈試料の熱分解ガス組成の測定〉試料の缶
焼と同時に、全量１００メッシュ以下（パス）になるよ
うに粉砕した試料１００mgをＮ2 気流下で昇温速度７℃
/minで８００℃まで石英管中で加熱し、Ｈ2 、ＣＨ4 、
ＣＯ、ＣＯ2 発生量をガスクロマトグラフィーにより測
定した。先に述べた図１は、このときのＣＨ4 、ＣＯお
よびＣＯ2 の３成分相互間の重量比率を求めて、三角座
標上にプロットしたものである。この三角座標の利用の
仕方は先に述べた通りである。
焼と同時に、全量１００メッシュ以下（パス）になるよ
うに粉砕した試料１００mgをＮ2 気流下で昇温速度７℃
/minで８００℃まで石英管中で加熱し、Ｈ2 、ＣＨ4 、
ＣＯ、ＣＯ2 発生量をガスクロマトグラフィーにより測
定した。先に述べた図１は、このときのＣＨ4 、ＣＯお
よびＣＯ2 の３成分相互間の重量比率を求めて、三角座
標上にプロットしたものである。この三角座標の利用の
仕方は先に述べた通りである。
【００３１】〈ギーセラー最高流動度〉粉砕直後、およ
び粉砕後１ケ月経過ごとに、ＪＩＳ法に準じてギーセラ
ー流動度ＭＦを測定した。
び粉砕後１ケ月経過ごとに、ＪＩＳ法に準じてギーセラ
ー流動度ＭＦを測定した。
【００３２】〈結果および考察〉粉砕後１ケ月経過時点
におけるＣＲＩおよびＣＳＲと、粉砕直後のＣＲＩ、Ｃ
ＳＲとの比較をそれぞれ図３、図４に示す。ここで、Ｃ
ＲＩとはＣＯ2 反応量(coke reaction indexまたはcoke
reactivity index)、ＣＳＲとはコークスの反応後強度
(coke strength post CO2 reaction) である。
におけるＣＲＩおよびＣＳＲと、粉砕直後のＣＲＩ、Ｃ
ＳＲとの比較をそれぞれ図３、図４に示す。ここで、Ｃ
ＲＩとはＣＯ2 反応量(coke reaction indexまたはcoke
reactivity index)、ＣＳＲとはコークスの反応後強度
(coke strength post CO2 reaction) である。
【００３３】Ｒ0 が 1.1％以下の試料ではすでにＣＲＩ
は増大しているが、Ｒ0 が 1.1％の試料にはＣＲＩの変
化はほとんど見られない。
は増大しているが、Ｒ0 が 1.1％の試料にはＣＲＩの変
化はほとんど見られない。
【００３４】一方、ＣＳＲは、Ｒ0 が 1.1％以下の試料
ではＣＲＩの増大に伴なって低下しているが、高反射率
領域（Ｒ0 が約 1.5％以上）においてはＣＲＩに大きな
変化がないにもかかわらずＣＳＲのみ低下している。
ではＣＲＩの増大に伴なって低下しているが、高反射率
領域（Ｒ0 が約 1.5％以上）においてはＣＲＩに大きな
変化がないにもかかわらずＣＳＲのみ低下している。
【００３５】粉砕後６ケ月経過時点ではこの傾向はさら
に顕著になり、Ｒ0 が1.42％以上の試料では、図５に示
すように、通常観察されるＣＲＩとの関係から推定され
るＣＳＲの値（下式）を大きく下回っている。 ＣＳＲ、ＣＲＩの単回帰式（粉砕直後） ＣＳＲ（％）＝ 109.2 - 1.38 ＣＲＩ（％）
に顕著になり、Ｒ0 が1.42％以上の試料では、図５に示
すように、通常観察されるＣＲＩとの関係から推定され
るＣＳＲの値（下式）を大きく下回っている。 ＣＳＲ、ＣＲＩの単回帰式（粉砕直後） ＣＳＲ（％）＝ 109.2 - 1.38 ＣＲＩ（％）
【００３６】こうした同じＣＲＩでもＣＳＲの異なる原
因としては、試料の風化による粘結性の低下に伴なうコ
ークスの機械的強度の低下が考えられ、このことは、粉
砕後１ケ月経過時点におけるＭＦの低下率（粉砕直後＝
１００）とＣＳＲ低下とが強い相関関係にある（図６）
ことからも裏付けられる。
因としては、試料の風化による粘結性の低下に伴なうコ
ークスの機械的強度の低下が考えられ、このことは、粉
砕後１ケ月経過時点におけるＭＦの低下率（粉砕直後＝
１００）とＣＳＲ低下とが強い相関関係にある（図６）
ことからも裏付けられる。
【００３７】ところが図７に示したように、高反射率炭
（試料 No.１７〜２０、Ｒ0 ≧1.2）は、低反射率の場
合と同様ＭＦ低下率が大きく、いずれの試料も粉砕後３
ケ月時点でギーセラー流動度の測定が不能になり、特に
高反射率炭について、風化によるＣＳＲ低下を推定する
ためにはギーセラー流動度試験に代る何らかの方法を用
いる必要があることが確認される。
（試料 No.１７〜２０、Ｒ0 ≧1.2）は、低反射率の場
合と同様ＭＦ低下率が大きく、いずれの試料も粉砕後３
ケ月時点でギーセラー流動度の測定が不能になり、特に
高反射率炭について、風化によるＣＳＲ低下を推定する
ためにはギーセラー流動度試験に代る何らかの方法を用
いる必要があることが確認される。
【００３８】そこで次に、風化によってギーセラー流動
度が測定不能となったような試料についても、その風化
の程度を比較的簡便に測定できる方法として、石炭加熱
時に発生する風化によるガス組成の変化を取り上げ、検
討を加えた。
度が測定不能となったような試料についても、その風化
の程度を比較的簡便に測定できる方法として、石炭加熱
時に発生する風化によるガス組成の変化を取り上げ、検
討を加えた。
【００３９】図８に、Ｒ0 と、Ｈ2 、ＣＨ4 、ＣＯ、Ｃ
Ｏ2 各発生量との関係を示す。
Ｏ2 各発生量との関係を示す。
【００４０】石炭化度が進むにつれてＨ2 発生量が増加
し、ＣＯおよびＣＯ2 が減少するが、ＣＨ4 発生量はＲ
0 が 1.1％以上ではほぼ一定になっていることがわか
る。このうち、ＣＨ4 、ＣＯ、ＣＯ2 発生量は、今回の
試験のような軽度の風化でも変化し、粉砕後６ケ月経過
時点と粉砕直後との発生量の差は図９に示すようになっ
た。すなわち、風化によってＣＯ、ＣＯ2 発生量が増加
し、ＣＨ4 発生量が減少した。なお、期間中、Ｈ2 発生
量にはほとんど変化がなかった。
し、ＣＯおよびＣＯ2 が減少するが、ＣＨ4 発生量はＲ
0 が 1.1％以上ではほぼ一定になっていることがわか
る。このうち、ＣＨ4 、ＣＯ、ＣＯ2 発生量は、今回の
試験のような軽度の風化でも変化し、粉砕後６ケ月経過
時点と粉砕直後との発生量の差は図９に示すようになっ
た。すなわち、風化によってＣＯ、ＣＯ2 発生量が増加
し、ＣＨ4 発生量が減少した。なお、期間中、Ｈ2 発生
量にはほとんど変化がなかった。
【００４１】さて今回の供試料の範囲においては、Ｈ2
発生量は石炭化度が進むにつれて一様に増加することが
先に述べたが、同じ石炭化度の試料であれば（同じＨ2
発生量であれば）、ＣＨ4 発生量が多いほどギーセラー
流動度が高いと考えられ、今回の実験においてもそうし
た傾向が確認された。
発生量は石炭化度が進むにつれて一様に増加することが
先に述べたが、同じ石炭化度の試料であれば（同じＨ2
発生量であれば）、ＣＨ4 発生量が多いほどギーセラー
流動度が高いと考えられ、今回の実験においてもそうし
た傾向が確認された。
【００４２】図１０にＨ2 発生量とＣＨ4 発生量の関係
がＭＦによって層別されることを示したが、たとえば、
両者の単相関式、すなわち、 ＣＨ4 ＝ 1.26 Ｈ2 ＋ 15.4 ただし、ＣＨ4: ＣＨ4 発生量 (mg/g-coal) Ｈ2: Ｈ2 発生量 (mg/g-coal) により求められるＣＨ4 発生量と実際に測定されたＣＨ
4 発生量との比（以下γという）とＭＦの関係は図１１
のようになり、風化の有無に関係なく両者に一定の関係
が成立することがわかる。すなわち、γ値が大きいほど
ＭＦは高い値を示す一方、γ値が 1.0を下回るような試
料ではＭＦは 1.5を下回るような低い値を示す。
がＭＦによって層別されることを示したが、たとえば、
両者の単相関式、すなわち、 ＣＨ4 ＝ 1.26 Ｈ2 ＋ 15.4 ただし、ＣＨ4: ＣＨ4 発生量 (mg/g-coal) Ｈ2: Ｈ2 発生量 (mg/g-coal) により求められるＣＨ4 発生量と実際に測定されたＣＨ
4 発生量との比（以下γという）とＭＦの関係は図１１
のようになり、風化の有無に関係なく両者に一定の関係
が成立することがわかる。すなわち、γ値が大きいほど
ＭＦは高い値を示す一方、γ値が 1.0を下回るような試
料ではＭＦは 1.5を下回るような低い値を示す。
【００４３】さて、このようにして求めたγ値を用いた
場合、ＣＲＩから推定されるＣＳＲ値と実際に測定され
たＣＳＲとの差（＝ΔＣＳＲ）は図１２のように整理さ
れる。すなわち、γ値が0.95を下回るようになると、Ｃ
ＳＲは、ＣＲＩから推定される値を下回るようになり、
γ値が0.90以下になると、全ての試料が今回の焼成条件
では塊成化しなくなる。
場合、ＣＲＩから推定されるＣＳＲ値と実際に測定され
たＣＳＲとの差（＝ΔＣＳＲ）は図１２のように整理さ
れる。すなわち、γ値が0.95を下回るようになると、Ｃ
ＳＲは、ＣＲＩから推定される値を下回るようになり、
γ値が0.90以下になると、全ての試料が今回の焼成条件
では塊成化しなくなる。
【００４４】このγ値の風化による変化の程度とＲ0 の
関係を図１３に示すが、通常言われているように、低反
射率炭ほど風化の影響を大きく受けるためその変化巾も
大きいが、高反射率炭であっても今回実験に取り上げた
ような低流動性の石炭では、未風化の場合のγ値がもと
もと低いため、比較的早い時期に風化の影響による大幅
なＣＳＲ低下が見られたものと考えられる。
関係を図１３に示すが、通常言われているように、低反
射率炭ほど風化の影響を大きく受けるためその変化巾も
大きいが、高反射率炭であっても今回実験に取り上げた
ような低流動性の石炭では、未風化の場合のγ値がもと
もと低いため、比較的早い時期に風化の影響による大幅
なＣＳＲ低下が見られたものと考えられる。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、石炭を加熱したときに
発生するガスのうち、ＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成
分相互間の比率を指標にして、風化、未風化の別と風化
の程度、風化試料の場合は風化前の試料の石炭化度を知
ることができる。このように石炭の風化度を迅速に判定
することができる上、低流動度炭や粘結性を示さない石
炭試料についても風化度の判定が可能となる。また、風
化の進行に伴ないＣＯ、ＣＯ2 、ＣＨ4 のガス組成がど
のように変化するかを予測することもできる。
発生するガスのうち、ＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成
分相互間の比率を指標にして、風化、未風化の別と風化
の程度、風化試料の場合は風化前の試料の石炭化度を知
ることができる。このように石炭の風化度を迅速に判定
することができる上、低流動度炭や粘結性を示さない石
炭試料についても風化度の判定が可能となる。また、風
化の進行に伴ないＣＯ、ＣＯ2 、ＣＨ4 のガス組成がど
のように変化するかを予測することもできる。
【００４６】従って、コークス用原料炭の風化による粘
結性の低下を使用前に評価することにより、使用した場
合のコークス強度の変化を予測して製品の品質管理精度
の向上を図ることができると共に、石炭貯蔵時の風化に
よる発熱−自然着火を未然に防止することができる。
結性の低下を使用前に評価することにより、使用した場
合のコークス強度の変化を予測して製品の品質管理精度
の向上を図ることができると共に、石炭貯蔵時の風化に
よる発熱−自然着火を未然に防止することができる。
【００４７】発生ガス組成の測定が微量の試料でできる
ことも利点の一つである。
ことも利点の一つである。
【図１】未風化炭（×印）、風化試験用試料（黒塗り
印）、風化後試料（白抜き印）を一定の条件下に加熱し
たときに発生するガスのうちＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2
の３成分相互間の重量比率を求めて、三角座標上にプロ
ットした図である。
印）、風化後試料（白抜き印）を一定の条件下に加熱し
たときに発生するガスのうちＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2
の３成分相互間の重量比率を求めて、三角座標上にプロ
ットした図である。
【図２】図１をより一般化した説明図である。
【図３】粉砕直後と粉砕後１ケ月経過時の試料につい
て、ＣＲＩ変化と平均反射率Ｒ0との関係を示したグラ
フである。
て、ＣＲＩ変化と平均反射率Ｒ0との関係を示したグラ
フである。
【図４】粉砕直後と粉砕後１ケ月経過時の試料につい
て、ＣＳＲ変化と平均反射率Ｒ0との関係を示したグラ
フである。
て、ＣＳＲ変化と平均反射率Ｒ0との関係を示したグラ
フである。
【図５】粉砕直後と粉砕後６ケ月経過時における試料に
ついて、ＣＲＩとＣＳＲとの関係を示したグラフであ
る。
ついて、ＣＲＩとＣＳＲとの関係を示したグラフであ
る。
【図６】粉砕直後と粉砕後１ケ月経過時における試料に
ついて、最高流動度ＭＦの低下率とＣＳＲ変化との関係
を示したグラフである。
ついて、最高流動度ＭＦの低下率とＣＳＲ変化との関係
を示したグラフである。
【図７】粉砕直後と粉砕後１ケ月経過時における試料に
ついて、平均反射率Ｒ0 と最高流動度ＭＦ低下率との関
係を示したグラフである。
ついて、平均反射率Ｒ0 と最高流動度ＭＦ低下率との関
係を示したグラフである。
【図８】平均反射率Ｒ0 と、石炭加熱時に発生するガス
であるＨ2 、ＣＨ4 、ＣＯ、ＣＯ2 の各発生量との関係
を示したグラフである。
であるＨ2 、ＣＨ4 、ＣＯ、ＣＯ2 の各発生量との関係
を示したグラフである。
【図９】粉砕直後と粉砕後６ケ月経過時における試料に
ついて、平均反射率Ｒ0 とＣＨ4 、ＣＯ、ＣＯ2 の各発
生量の変化量との関係を示したグラフである。
ついて、平均反射率Ｒ0 とＣＨ4 、ＣＯ、ＣＯ2 の各発
生量の変化量との関係を示したグラフである。
【図１０】粉砕直後の試料について、Ｈ2 発生量とＣＨ
4 発生量との関係を示したグラフである。
4 発生量との関係を示したグラフである。
【図１１】粉砕直後と粉砕後６ケ月経過時における試料
について、Ｈ2 発生量−ＣＨ4 発生量の単相関式により
求められるＣＨ4 発生量と実際に測定されたＣＨ4 発生
量との比γと、最高流動度ＭＦとの関係を示したグラフ
である。
について、Ｈ2 発生量−ＣＨ4 発生量の単相関式により
求められるＣＨ4 発生量と実際に測定されたＣＨ4 発生
量との比γと、最高流動度ＭＦとの関係を示したグラフ
である。
【図１２】粉砕直後と粉砕後６ケ月経過時における試料
について、γと、ＣＲＩから推定されるＣＳＲ値と実際
に測定されたＣＳＲとの差ΔＣＳＲとの関係を示したグ
ラフである。
について、γと、ＣＲＩから推定されるＣＳＲ値と実際
に測定されたＣＳＲとの差ΔＣＳＲとの関係を示したグ
ラフである。
【図１３】粉砕直後と粉砕後６ケ月経過時における試料
について、平均反射率Ｒ0 とγ値の風乾による変化巾と
の関係を示したグラフである。
について、平均反射率Ｒ0 とγ値の風乾による変化巾と
の関係を示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−187239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−191943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−244846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−187637（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−110897（ＪＰ，Ａ) ７ｔｈ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＣＯＮＦＥＲＥＮＣＥ ＯＮ ＣＯＡ Ｌ ＳＣＩＥＮＣＥ（1993 Ｓｅｐ) ｐ．590−593 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 33/22 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】石炭を加熱したときに発生するガスのう
ち、ＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相互間の比率を
指標にして石炭の風化度を判定することを特徴とする石
炭風化度の判定方法。 - 【請求項２】予め多種の石炭試料について、それらを一
定の条件下に加熱したときに発生するガスのうちＣＨ
4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相互間の比率を求めて三
角座標上にプロットすることにより分析図を作成してお
き、未知の石炭試料を加熱したときに発生するガスのう
ちＣＨ4 、ＣＯおよびＣＯ2 の３成分相互間の比率を前
記の分析図にプロットして、そのプロット位置を指標に
して石炭の風化度を判定することを特徴とする請求項１
記載の判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15129793A JP3302446B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 石炭風化度の判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15129793A JP3302446B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 石炭風化度の判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06337265A JPH06337265A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3302446B2 true JP3302446B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=15515610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15129793A Expired - Fee Related JP3302446B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 石炭風化度の判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3302446B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014167843A1 (ja) | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 石炭の風化度の評価方法、風化石炭のコークス化性の評価方法、及び、石炭の風化度の管理方法、並びに、コークスの製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100448727B1 (ko) * | 1996-12-13 | 2004-12-30 | 주식회사 포스코 | 산화반응열을 이용한 풍화탄의 판별방법 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP15129793A patent/JP3302446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ７ｔｈ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＣＯＮＦＥＲＥＮＣＥ ＯＮ ＣＯＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ（１９９３ Ｓｅｐ）ｐ．５９０−５９３ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014167843A1 (ja) | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 石炭の風化度の評価方法、風化石炭のコークス化性の評価方法、及び、石炭の風化度の管理方法、並びに、コークスの製造方法 |
| JP6044708B2 (ja) * | 2013-04-12 | 2016-12-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 石炭の風化度の評価方法、風化石炭のコークス化性の評価方法、及び、石炭の風化度の管理方法、並びに、コークスの製造方法 |
| US9970921B2 (en) | 2013-04-12 | 2018-05-15 | Jfe Steel Corporation | Method for evaluating weathering degree of coal, method for evaluating coking property of weathered coal, method for controlling weathering degree of coal, and method for producing coke |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06337265A (ja) | 1994-12-06 |
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