JP6979267B2 - How to make coke - Google Patents
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Description
本発明は、コークスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing coke.
従来、製鉄原料として用いられるコークスは、高炉内での通液性を確保するため、高強度であることが求められる。 Conventionally, coke used as a raw material for steelmaking is required to have high strength in order to ensure liquid permeability in a blast furnace.
しかしながら、高強度なコークスを製造する、高品質な石炭を多く使用するとコークス製造コストが増加する。そこで、安価で高強度なコークス製造技術について、様々な検討がされてきており、その一環として粉砕粒度を適正化することで強度を制御する方法が検討されてきた。 However, the cost of producing coke increases when a large amount of high-quality coal is used to produce high-strength coke. Therefore, various studies have been conducted on inexpensive and high-strength coke manufacturing technology, and as a part of this, a method of controlling the strength by optimizing the pulverized particle size has been studied.
一般に石炭をコークス炉へ装入した際の充填密度が一定であれば、同一配合において石炭を細かく粉砕するほど均質性が増加し、乾留して得られるコークスの強度が高まると言われている。 Generally, it is said that if the filling density when coal is charged into a coke oven is constant, the homogeneity increases as the coal is finely crushed in the same composition, and the strength of coke obtained by carbonization increases.
しかしながら、粉砕粒度を細かくすることで充填密度が低下し、生産性が低下することが懸念されてきた。そこで、充填密度の低下を抑制するため、配合前の各単味炭を各石炭性状により整理し、各石炭の適切な粉砕粒度を設定する方法が報告されている。 However, there has been a concern that the packing density is lowered and the productivity is lowered by making the pulverized particle size finer. Therefore, in order to suppress the decrease in the filling density, a method has been reported in which each simple coal before compounding is arranged according to the properties of each coal and an appropriate crushed particle size of each coal is set.
例えば、特許文献1には、原料炭のイナート組織の長さサイズに応じて、粉砕粒度を決定することが開示されている。特許文献1では、すべての原料炭について、イナート組織の長さサイズに応じて、粉砕粒度を決定している。 For example, Patent Document 1 discloses that the pulverized particle size is determined according to the length and size of the inert structure of the coking coal. In Patent Document 1, the crushed particle size of all coking coal is determined according to the length and size of the inert structure.
粉砕粒度の決定方法については、より高い精度が求められる。本発明の目的は、原料炭の粉砕粒度をより適正化して、製造されるコークスの強度を高強度化することが可能なコークスの製造方法を提供することにある。 Higher accuracy is required for the method of determining the crushed particle size. An object of the present invention is to provide a method for producing coke, which can further optimize the crushed particle size of coking coal and increase the strength of the produced coke.
本発明者らは、イナートのサイズに応じて石炭の粉砕粒度を決定する方法について鋭意検討した。その結果、流動性の高い石炭では、イナートのサイズと粉砕により得られる高強度化(粉砕効果)との間の相関性が低く、流動性の低い石炭では、相関性が高いことを見出した。本発明は、上記知見を基になされたものである。 The present inventors have diligently studied a method for determining the pulverized grain size of coal according to the size of the inert. As a result, it was found that the correlation between the size of the inert and the increase in strength (crushing effect) obtained by crushing is low in the coal having high fluidity, and the correlation is high in the coal having low fluidity. The present invention is based on the above findings.
すなわち、本発明は、以下のようなものを提供する。
複数種の単味炭を配合して得られる装入炭を乾留することによりコークスを製造するコークスの製造方法であって、
ギーセラー最高流動度が350ddpm未満の単味炭に対して、以下の工程A〜工程Cを行うコークスの製造方法。
下記手順(a)〜(c)により、各単味炭の指標dHIを得る工程A、
手順(a):単味炭を加熱した際の加熱減量を用いて下記式(1)により算出される値を指標IH/Cとする。
IH/C=aX0+b・・・式(1)
(ただし、X0=加熱減量(mg/g-coal.daf)、また、a及びbは定数)
手順(b):前記手順(a)の際に発生したガス中のCH4,CO,CO2の発生量を用いて下記式(2)により算出される値を指標IO/Cとする。
IO/C=cX1+d・・・式(2)
(ただし、X1=1−[CH4/(CH4+CO+CO2)]、また、c及びdは定数)
手順(c):指標dHI=(指標IH/C−指標IO/C)を算出する。
各単味炭を、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕したときの、単味炭組織全体に対する、面積が34500μm2以上のイナートの含有量(g/100g−Coal)と、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるように粉砕したときの、単味炭組織全体に対する、面積が34500μm2以上のイナートの含有量(g/100g−Coal)との差であるΔ大イナートサイズ(g/100g−Coal)を求める工程B、及び、
各単味炭の粉砕効果を示す値Yを、下記式(3)により算出する工程C。
Y=e×X2+f×X3+g×X4+h・・・・・・・式(3)
(ただし、X2は、指標dHIであり、X3は、TI(イナート組織全量の石炭全体に対する体積割合)であり、X4は、Δ大イナートサイズであり、e、f、g及びhは定数である。)
That is, the present invention provides the following.
It is a method for producing coke, which is a method for producing coke by carbonizing charged coal obtained by blending a plurality of types of simple coal.
A method for producing coke in which the following steps A to C are performed on a simple coal having a maximum fluidity of less than 350 ddpm.
Step A to obtain the index dHI of each simple coal according to the following procedures (a) to (c),
Procedure (a): The value calculated by the following formula (1) using the heating weight loss when the simple coal is heated is used as the index I H / C.
I H / C = aX 0 + b ... Equation (1)
(However, X 0 = heat loss (mg / g-coal.daf), and a and b are constants)
Procedure (b): The value calculated by the following formula (2) using the amount of CH 4 , CO, and CO 2 generated in the gas generated in the above procedure (a) is used as the index IO / C.
I O / C = cX 1 + d ... Equation (2)
(However, X 1 = 1- [CH 4 / (CH 4 + CO + CO 2 )], and c and d are constants)
Procedure (c): Calculate index dHI = (index I H / C -index I O / C ).
When each simple coal is crushed so that the proportion of crushed coal having a grain size of 3.0 mm or less is 80%, the content of inertia having an area of 34500 μm 2 or more with respect to the entire simple coal structure (g / g / 100 g-Coal) and the content of inertia with an area of 34500 μm 2 or more (g / g / Step B to obtain the Δ large inertia size (g / 100g-Coal), which is the difference from 100g-Coal), and
Step C for calculating the value Y indicating the crushing effect of each simple coal by the following formula (3).
Y = e × X 2 + f × X 3 + g × X 4 + h ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (3)
(However, X 2 is an index dHI, X 3 is TI (volume ratio of the total amount of inertia structure to the total amount of coal), X 4 is Δ large inertia size, and e, f, g and h are. It is a constant.)
前記構成によれば、ギーセラー最高流動度が350ddpm未満の単味炭に対して、指標dHI、TI、及び、Δ大イナートサイズに基づいて、粉砕効果を示す値Yを算出する(工程A〜工程C)。これは、流動性が低い単味炭については、指標dHI、TI、及び、Δ大イナートサイズと、粉砕効果との相関性が良いことを本発明者らが見出したことによる。粉砕効果が大きいとは、同量の単味炭を粉砕した際に、コークス強度の向上の程度が大きいことをいう。
その結果、流動性の低い単味炭の中で、粉砕の順位付けや粉砕粒度を決定することができる。
以上により、粉砕粒度をより適正化して、製造されるコークスの強度を高強度化することが可能となる。
なお、特許文献1では、すべての原料炭について、イナート組織の長さサイズに応じて、粉砕粒度を決定しており、各原料炭の流動性を考慮していない。
According to the above configuration, the value Y indicating the crushing effect is calculated based on the indexes dHI, TI, and the Δ large inertia size for the simple coal having a maximum fluidity of Gieseller less than 350 ddpm (steps A to step A). C). This is because the present inventors have found that for simple coal having low fluidity, the indicators dHI, TI, and Δ large inertia size have a good correlation with the crushing effect. The large crushing effect means that the degree of improvement in coke strength is large when the same amount of simple coal is crushed.
As a result, it is possible to determine the order of crushing and the crushed particle size in the simple coal having low fluidity.
As a result, it is possible to further optimize the pulverized particle size and increase the strength of the produced coke.
In Patent Document 1, the crushed particle size of all coking coals is determined according to the length and size of the inert structure, and the fluidity of each coking coal is not taken into consideration.
前記構成においては、さらに、ギーセラー最高流動度が350ddpm以上の単味炭に対して、以下の工程D〜工程Fを行うことが好ましい。
所定の目開きの篩で各前記単味炭を篩分けする工程D、
前記工程Dにより篩分けされた所定粒度以下のフラクションの全膨張率を、ジラトメーターにより測定する工程E、及び、
粉砕効果を示す値Yを、下記式(4)により算出する工程F。
Y=i×X5+j×X6+k・・・・・・・式(4)
(ただし、X5は、ギーセラー最高流動度(ddpm)であり、X6は、所定粒度以下のフラクションの全膨張率であり、i、j及びkは定数である。)
In the above configuration, it is preferable to carry out the following steps D to F for the simple coal having a maximum fluidity of 350 ddpm or more.
Step D of sieving each of the simple coals with a sieve having a predetermined opening.
Step E, in which the total expansion rate of fractions having a predetermined particle size or less sieved by the step D is measured with a dilatometer, and
Step F for calculating the value Y indicating the crushing effect by the following formula (4).
Y = i × X 5 + j × X 6 + k ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (4)
(However, X 5 is the maximum fluidity of the gieseller (ddpm), X 6 is the total expansion coefficient of fractions having a predetermined particle size or less, and i, j and k are constants.)
前記構成によれば、ギーセラー最高流動度が350ddpm以上の単味炭に対して、ギーセラー最高流動度、及び、所定粒度以下のフラクションの全膨張率に基づいて、粉砕効果を示す値Yを算出する(工程D〜工程F)。これは、流動性が高い単味炭については、ギーセラー最高流動度、及び、所定粒度以下のフラクションの全膨張率と、粉砕効果との相関性が良いことを本発明者らが見出したことによる。
その結果、流動性の低い単味炭と流動性の高い単味炭とを合わせた全部の単味炭の中で、粉砕の順位付けや粉砕粒度を決定することができる。
According to the above configuration, for a simple coal having a maximum fluidity of Gieseller of 350 ddpm or more, a value Y indicating a crushing effect is calculated based on the maximum fluidity of Gieseller and the total expansion coefficient of fractions having a predetermined particle size or less. (Step D to Step F). This is because the present inventors have found that for simple coal having high fluidity, there is a good correlation between the maximum fluidity of Gieseller and the total expansion coefficient of fractions having a predetermined particle size or less and the crushing effect. ..
As a result, it is possible to determine the order of crushing and the crushed particle size among all the monolithic coals obtained by combining the monolithic coals having low fluidity and the monolithic coals having high fluidity.
本発明によれば、原料炭の粉砕粒度をより適正化して、製造されるコークスの強度を高強度化することが可能なコークスの製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a method for producing coke, which can further optimize the crushed particle size of coking coal and increase the strength of the produced coke.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
本実施形態に係るコークスの製造方法は、
複数種の単味炭を配合して得られる装入炭を乾留することによりコークスを製造するコークスの製造方法であって、
ギーセラー最高流動度が350ddpm未満の単味炭に対して、以下の工程A〜工程Cを少なくとも行うコークスの製造方法。
下記手順(a)〜(c)により、各単味炭の指標dHIを得る工程A、
手順(a):単味炭を加熱した際の加熱減量を用いて下記式(1)により算出される値を指標IH/Cとする。
IH/C=aX0+b・・・式(1)
(ただし、X0=加熱減量(mg/g-coal.daf)、また、a及びbは定数)
手順(b):前記手順(a)の際に発生したガス中のCH4,CO,CO2の発生量を用いて下記式(2)により算出される値を指標IO/Cとする。
IO/C=cX1+d・・・式(2)
(ただし、X1=1−[CH4/(CH4+CO+CO2)]、また、c及びdは定数)
手順(c):指標dHI=(指標IH/C−指標IO/C)を算出する。
各単味炭を、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕したときの、単味炭組織全体に対する、面積が34500μm2以上のイナートの含有量(g/100g−Coal)と、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕したときの、単味炭組織全体に対する、面積が34500μm2以上のイナートの含有量(g/100g−Coal)との差であるΔ大イナートサイズ(g/100g−Coal)を求める工程B、及び、
各単味炭の粉砕効果を示す値Yを、下記式(3)により算出する工程C。
Y=e×X2+f×X3+g×X4+h・・・・・・・式(3)
(ただし、X2は、指標dHIであり、X3は、TI(イナート組織全量の石炭全体に対する体積割合)であり、X4は、Δ大イナートサイズであり、e、f、g及びhは定数である。)
The method for producing coke according to this embodiment is
It is a method for producing coke, which is a method for producing coke by carbonizing charged coal obtained by blending a plurality of types of simple coal.
A method for producing coke in which at least the following steps A to C are performed on a simple coal having a maximum fluidity of less than 350 ddpm.
Step A to obtain the index dHI of each simple coal according to the following procedures (a) to (c),
Procedure (a): The value calculated by the following formula (1) using the heating weight loss when the simple coal is heated is used as the index I H / C.
I H / C = aX 0 + b ... Equation (1)
(However, X 0 = heat loss (mg / g-coal.daf), and a and b are constants)
Procedure (b): The value calculated by the following formula (2) using the amount of CH 4 , CO, and CO 2 generated in the gas generated in the above procedure (a) is used as the index IO / C.
I O / C = cX 1 + d ... Equation (2)
(However, X 1 = 1- [CH 4 / (CH 4 + CO + CO 2 )], and c and d are constants)
Procedure (c): Calculate index dHI = (index I H / C -index I O / C ).
When each simple coal is crushed so that the proportion of crushed coal having a grain size of 3.0 mm or less is 80%, the content of inertia having an area of 34500 μm 2 or more with respect to the entire simple coal structure (g / g / 100 g-Coal) and the content of inertia (g / 100 g) with an area of 34500 μm 2 or more with respect to the entire simple coal structure when crushed until the ratio of crushed particles of 3.0 mm or less is 100%. Step B to obtain Δlarge inertia size (g / 100g-Coal), which is the difference from −Coal), and
Step C for calculating the value Y indicating the crushing effect of each simple coal by the following formula (3).
Y = e × X 2 + f × X 3 + g × X 4 + h ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (3)
(However, X 2 is an index dHI, X 3 is TI (volume ratio of the total amount of inertia structure to the total amount of coal), X 4 is Δ large inertia size, and e, f, g and h are. It is a constant.)
以下、各工程について説明する。 Hereinafter, each step will be described.
本実施形態に係るコークス製造方法では、ギーセラー最高流動度が350ddpm未満の単味炭に対して、以下の工程A〜工程Cを行う。 In the coke manufacturing method according to the present embodiment, the following steps A to C are performed on the simple coal having a maximum fluidity of Gieseller of less than 350 ddpm.
[工程A]
まず、工程Aにおいて、ギーセラー最高流動度が350ddpm未満の単味炭に対して、下記手順(a)〜(c)により、各単味炭の指標dHIを得る。
手順(a):単味炭を加熱した際の加熱減量を用いて下記式(1)により算出される値を指標IH/Cとする。
IH/C=aX0+b・・・式(1)
(ただし、X0=加熱減量(mg/g-coal.daf)、また、a及びbは定数)
手順(b):前記手順(a)の際に発生したガス中のCH4,CO,CO2の発生量を用いて下記式(2)により算出される値を指標IO/Cとする。
IO/C=cX1+d・・・式(2)
(ただし、X1=1−[CH4/(CH4+CO+CO2)]、また、c及びdは定数)
手順(c):指標dHI=(指標IH/C−指標IO/C)を算出する。
[Step A]
First, in step A, for the simple coal having a maximum fluidity of less than 350 ddpm, the index dHI of each simple coal is obtained by the following procedures (a) to (c).
Procedure (a): The value calculated by the following formula (1) using the heating weight loss when the simple coal is heated is used as the index I H / C.
I H / C = aX 0 + b ... Equation (1)
(However, X 0 = heat loss (mg / g-coal.daf), and a and b are constants)
Procedure (b): The value calculated by the following formula (2) using the amount of CH 4 , CO, and CO 2 generated in the gas generated in the above procedure (a) is used as the index IO / C.
I O / C = cX 1 + d ... Equation (2)
(However, X 1 = 1- [CH 4 / (CH 4 + CO + CO 2 )], and c and d are constants)
Procedure (c): Calculate index dHI = (index I H / C -index I O / C ).
前記指標IH/C及び指標IO/Cは、配合炭のドラム強度DIを推定するのに用いることのできる指標である。詳しくは、特開平4−275389号公報(特に、段落[0019]〜段落[0027])に記載されているので、詳細な説明はここでは省略する。 The index I H / C and the index I O / C are indexes that can be used to estimate the drum strength DI of the blended coal. Details are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-275389 (particularly, paragraphs [0019] to [0027]), and detailed description thereof will be omitted here.
また、前記加熱減量を用いて上記式(1)により算出される値を指標IH/Cとすることができ、前記手順(a)の際に発生したガス中のCH4,CO,CO2の発生量を用いて上記式(2)により算出される値を指標IO/Cとすることができる点についても、詳しくは、特開平4−275389号公報(特に、段落[0039])に記載されているので、詳細な説明はここでは省略するが、本出願人に係る発明者らは、以前、IH/Cと原料石炭の加熱減量との間には高度の相関関係の存在すること、及び、IO/Cと原料石炭の発生ガス中のCO発生量との間には高度の相関関係があることを見出しており、さらに、これらの値は、たとえば熱天秤とガスクロマトグラフを組み合わせた装置で比較的簡単に同時測定することができることを見出している。本発明は、これに基づいて、各単味炭の指標IH/C及び指標IO/Cの値を得ることとした。 Further, the value calculated by the above formula (1) using the heating weight loss can be used as the index I H / C, and CH 4 , CO, CO 2 in the gas generated during the procedure (a). For details on the fact that the value calculated by the above formula (2) can be used as the index IO / C by using the amount of the above-mentioned generation amount, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-275389 (particularly, paragraph [0039]). Although detailed description is omitted here because it is described, the inventors of the present applicant have previously found a high degree of correlation between IH / C and thermal weight loss of raw coal. We have also found that there is a high degree of correlation between IO / C and the amount of CO generated in the generated gas of the raw coal, and these values can be obtained, for example, from a thermal balance and a gas chromatograph. We have found that simultaneous measurement can be performed relatively easily with a combined device. In the present invention, it was decided to obtain the index I H / C and the index I O / C values of each simple coal based on this.
なお、定数a〜dは、測定方法によって決まる定数であり、多数の測定データを統計的に解析することによって求めることができる。 The constants a to d are constants determined by the measurement method and can be obtained by statistically analyzing a large number of measurement data.
[工程B]
次に、各単味炭を、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕したときの、単味炭組織全体に対する、面積が34500μm2以上のイナートの含有量(g/100g−Coal)と、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕したときの、単味炭組織全体に対する、面積が34500μm2以上のイナートの含有量(g/100g−Coal)との差であるΔ大イナートサイズ(g/100g−Coal)を求める。
[Step B]
Next, when each simple coal is crushed so that the ratio of the crushed grain size of 3.0 mm or less is 80%, the content of inertia having an area of 34500 μm 2 or more with respect to the entire simple coal structure is contained. (G / 100g-Coal) and the content of inertia with an area of 34500 μm 2 or more with respect to the entire simple coal structure when crushed until the ratio of crushed grain size of 3.0 mm or less is 100% (g / 100 g-Coal). The Δ large inertia size (g / 100g-Coal), which is the difference from g / 100g-Coal), is obtained.
具体的には、実施例記載の方法によって求めることができる。 Specifically, it can be obtained by the method described in the examples.
[工程C]
次に、各単味炭の粉砕効果を示す値Yを、下記式(3)により算出する。
Y=e×X2+f×X3+g×X4+h・・・・・・・式(3)
(ただし、X2は、指標dHIであり、X3は、TI(イナート組織全量の石炭全体に対する体積割合)であり、X4は、Δ大イナートサイズであり、e、f、g及びhは定数である。)
なお、定数e〜hは、炉の型式や操業方法によって決まる定数であり、多数の測定データを統計的に解析することによって求めることができる。
[Process C]
Next, the value Y indicating the crushing effect of each simple coal is calculated by the following formula (3).
Y = e × X 2 + f × X 3 + g × X 4 + h ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (3)
(However, X 2 is an index dHI, X 3 is TI (volume ratio of the total amount of inertia structure to the total amount of coal), X 4 is Δ large inertia size, and e, f, g and h are. It is a constant.)
The constants e to h are constants determined by the type of the furnace and the operating method, and can be obtained by statistically analyzing a large number of measurement data.
本実施形態に係るコークス製造方法では、さらに、ギーセラー最高流動度が350ddpm以上の単味炭に対して、以下の工程D〜工程Fを行うことが好ましい。 In the coke manufacturing method according to the present embodiment, it is preferable to further perform the following steps D to F for the simple coal having a maximum fluidity of 350 ddpm or more.
[工程D]
工程Dにおいて、ギーセラー最高流動度が350ddpm以上の単味炭に対して、所定の目開きの篩で各前記単味炭を篩分けする。
[Step D]
In step D, each of the simple coals having a maximum fluidity of 350 ddpm or more is sieved with a sieve having a predetermined opening.
前記篩の目開きとしては、後述する工程Eにおいて測定されるフラクションの全膨張率と、実測粉砕効果とがある程度相関が得られる範囲内であることが好ましい。具体的に、前記篩の目開きとしては、例えば、3.0mm、1.5mm、0.5mmが挙げられる。篩の目開きが、3.0mm以下の範囲内で選択されると、当該フラクションの全膨張率と実測の粉砕効果との相関が高くなる。従って、前記篩の目開きを、3.0mm以下の範囲内で選択すれば、粉砕効果の推定値がより正確となる。 The mesh opening of the sieve is preferably within a range in which the total expansion coefficient of the fraction measured in the step E described later and the actually measured pulverization effect can be correlated to some extent. Specifically, examples of the mesh opening of the sieve include 3.0 mm, 1.5 mm, and 0.5 mm. When the mesh opening of the sieve is selected within the range of 3.0 mm or less, the correlation between the total expansion coefficient of the fraction and the actually measured crushing effect becomes high. Therefore, if the mesh opening of the sieve is selected within the range of 3.0 mm or less, the estimated value of the crushing effect becomes more accurate.
[工程E]
次に、前記工程Dにより篩分けされた所定粒度以下のフラクションの全膨張率を、ジラトメーターにより測定する。
[Step E]
Next, the total expansion rate of the fractions having a predetermined particle size or less sieved by the step D is measured by a dilatometer.
[工程F]
次に、粉砕効果を示す値Yを、下記式(4)により算出する工程F。
Y=i×X5+j×X6+k・・・・・・・式(4)
(ただし、X5は、ギーセラー最高流動度(ddpm)であり、X6は、所定粒度以下のフラクションの全膨張率であり、i、j及びkは定数である。)
[Step F]
Next, step F in which the value Y indicating the crushing effect is calculated by the following formula (4).
Y = i × X 5 + j × X 6 + k ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (4)
(However, X 5 is the maximum fluidity of the gieseller (ddpm), X 6 is the total expansion coefficient of fractions having a predetermined particle size or less, and i, j and k are constants.)
なお、定数i、j及びkは、炉の型式や操業方法によって決まる定数であり、多数の実操業データを統計的に解析することによって求めることができる。具体的には、重回帰分析により求めることができる。 The constants i, j, and k are constants determined by the type of the furnace and the operation method, and can be obtained by statistically analyzing a large number of actual operation data. Specifically, it can be obtained by multiple regression analysis.
[工程G]
工程A〜工程Fの後、すべての単味炭(ギーセラー最高流動度が350ddpm未満の単味炭、及び、ギーセラー最高流動度が350ddpm以上の単味炭)の中から、少なくとも前記値Yの一番大きい単味炭を決定する。本実施形態では、少なくとも前記値Yの一番大きい単味炭がどれであるかを決定するのが好ましいが、前記値Yの値が大きい順に単味炭の順位を決定することがより好ましい。なお、順位を決定する場合、すべての単味炭について順位をつけてもよいが、上位の数種類にのみ順位をつけてもよい。例えば、10種の単味炭を配合する場合に、前記値Yの大きい5番目までにのみ順位をつけることとしてもよい。
本実施形態では、ギーセラー最高流動度が350ddpm未満の単味炭と、ギーセラー最高流動度が350ddpm以上の単味炭とで、値Yを求めるための式を変更している。これは、単味炭の流動性に応じて、粉砕効果と相関するパラメータが異なることを本発明者らが発見したことによる。
本実施形態では、ギーセラー最高流動度が350ddpm未満の単味炭と、ギーセラー最高流動度が350ddpm以上の単味炭とで、値Yを求めるための式を変更し、流動性に関わらず、算出される粉砕効果(推定粉砕効果)が、実際の粉砕効果と高い相関が得られるようになっている。その結果、流動性の低い単味炭と流動性の高い単味炭とを合わせた全部の単味炭の中で、粉砕の順位付けや粉砕粒度を決定することができる。
[Process G]
After the steps A to F, at least one of the above-mentioned values Y from all the simple coals (single coal having a maximum fluidity of Gieseller less than 350 ddpm and single taste coal having a maximum fluidity of Gieseller of 350 ddpm or more). Determine the largest simple charcoal. In the present embodiment, it is preferable to determine at least which of the simple coals has the largest value Y, but it is more preferable to determine the order of the simple coals in descending order of the value Y. When determining the ranking, all the simple coals may be ranked, but only the top few types may be ranked. For example, when 10 kinds of simple coals are blended, the ranking may be given only to the 5th value having the larger value Y.
In the present embodiment, the formula for obtaining the value Y is changed between the simple coal having a maximum fluidity of Gieseller of less than 350 ddpm and the single coal having a maximum fluidity of Gieseller of 350 ddpm or more. This is because the present inventors have discovered that the parameters that correlate with the crushing effect differ depending on the fluidity of the simple coal.
In the present embodiment, the formula for obtaining the value Y is changed between the simple coal having a maximum fluidity of Gieseller less than 350 ddpm and the single coal having a maximum fluidity of Gieseller of 350 ddpm or more, and calculated regardless of the fluidity. The resulting crushing effect (estimated crushing effect) is highly correlated with the actual crushing effect. As a result, it is possible to determine the order of crushing and the crushed particle size among all the monolithic coals obtained by combining the monolithic coals having low fluidity and the monolithic coals having high fluidity.
[工程H]
次に、少なくとも前記値Yが一番大きいと決定された単味炭を粉砕することが好ましい。工程Gにおいて決定された、前記値Yの一番大きい単味炭は、粉砕効果の最も大きい単味炭である。粉砕効果が大きいとは、同量の単味炭を粉砕した際に、コークス強度の向上の程度が大きいことをいう。
つまり、工程Gにおいて複数種のなかで粉砕効果の最も大きいと決定された単味炭を、工程Hにおいて粉砕すれば、装入炭全体の粉砕粒度が細かくなりすぎない態様で、コークス強度を効率的に高強度化することができる。
[Step H]
Next, it is preferable to pulverize at least the simple coal determined to have the largest value Y. The simple coal having the largest value Y determined in the step G is the single coal having the largest crushing effect. The large crushing effect means that the degree of improvement in coke strength is large when the same amount of simple coal is crushed.
That is, if the simple coal determined to have the largest crushing effect among the plurality of types in step G is crushed in step H, the coke strength is made efficient in such a manner that the crushed particle size of the entire charged coal does not become too fine. The strength can be increased.
また、工程Gにおいて前記値Yの値が大きい順に単味炭の順位を決定した場合、工程Hにおいて、前記値Yの値が大きい順に単味炭を粉砕する。例えば、目標とする装入炭全体の粉砕粒度になるまで、工程Gで決定した順位で単味炭を粉砕すれば、コークス強度をより効率的に高強度化することができる。 Further, when the order of the simple coal is determined in the order of the value of the value Y in the step G, the simple coal is crushed in the order of the value of the value Y in the step H. For example, if the simple coal is crushed in the order determined in the step G until the target crushed particle size of the entire charged coal is reached, the coke strength can be increased more efficiently.
上述した実施形態では、工程Gにおいて前記値Yの値が大きい順に単味炭の順位を決定した場合、工程Hにおいて、前記値Yの値が大きい順に単味炭を粉砕する場合について説明した。しかしながら、本発明はこの例に限定されず、順位をつけたものについて1又は複数種ごとにグループ化(好ましくは3つ以上にグループ化)し、グループごとに粉砕することとしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the order of the simple coal is determined in descending order of the value Y in step G and the case where the simple coal is crushed in descending order of the value Y in step H has been described. However, the present invention is not limited to this example, and the ranked ones may be grouped by one or a plurality of types (preferably grouped into three or more) and crushed by the group.
以下、本発明に関し、実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.
(実施例1)
<コークス強度DIの実測値と推定値との相関関係の検証>
まず、表1に示す8種類の銘柄の単味炭(A炭〜H炭)を準備した。
表1には、これらの単味炭の性状(VM、Ro、MF、TI、IH/C、IO/C、dHI、Δ大イナートサイズ、全膨張率、−0.5mm全膨張率)について、示している。dHIは、IH/CからIO/Cを引いた値、すなわち、dHI=[IH/C−IO/C]である。
なお、指標IH/Cと指標IO/Cとを求めるのに必要な加熱減量、及び、CH4,CO,CO2の発生量は、リガク社製の装置名:示差熱天秤―質量分析同時測定装置 ThermoMass (TG-MS)を用い、800℃になるまで加熱して得た値を用いた。
表1中、VM、Ro、MF、TI、全膨張率、−0.5mm全膨張率は、下記を意味する。
VM:空気との接触を断って、既定の条件のもとで試料を加熱したときの、質量減少率から水分を差引いた値(JIS M 8812に従って測定できる。)
Ro:ビトリニット(主として植物の木質部に由来する微細組織)の反射率測定において、1個の研磨試料の50点以上の最大反射率の平均値。原料石炭の石炭化度を示すパラメーター。)
MF:ギーセラー最高流動度(ギーセラ−プラストメーターを使用する試験(JISM8801にその詳細が規定されている石炭の加熱軟化溶融特性試験)において回転翼が最高回転数を示す値の対数値。原料石炭の粘結性を代表する指標。)
TI:イナート組織全量の石炭全体に対する体積割合(JIS M 8816に従って測定できる。)
全膨張率:篩分けしていない状態の単味炭の全膨張率
−0.5mm全膨張率:篩分けしていない状態の単味炭を目開き0.5mmの篩で篩分けした後の、粒度0.5mm以下のフラクションの全膨張率
上記全膨張率、及び、−0.5mm全膨張率は、いずれも、JIS M8801に記載の膨張性測定方法(ジラトメーター法)により測定される収縮率及び膨張率の和(Total Dilatation)である。
(Example 1)
<Verification of the correlation between the measured value of coke intensity DI and the estimated value>
First, eight types of simple coal (A charcoal to H charcoal) shown in Table 1 were prepared.
Table 1 shows the properties of these simple coals (VM, Ro , MF, TI, I H / C , I O / C , dHI, Δ large inertia size, total expansion rate, -0.5 mm total expansion rate). Is shown. dHI is the value obtained by subtracting I O / C from I H / C , that is, dHI = [I H / C − I O / C ].
The heating weight loss required to obtain the index I H / C and the index I O / C and the amount of CH 4 , CO, and CO 2 generated are determined by Rigaku's device name: differential thermal balance-mass spectrometry. The value obtained by heating to 800 ° C. using a simultaneous measuring device ThermoMass (TG-MS) was used.
In Table 1, VM, Ro , MF, TI, total expansion coefficient, and -0.5 mm total expansion rate mean the following.
VM: Value obtained by subtracting water content from the mass loss rate when the sample is heated under predetermined conditions by cutting off contact with air (measured according to JIS M 8812).
Ro: In the reflectance measurement of vitrinit (microstructure derived mainly from the xylem of plants), the average value of the maximum reflectance of 50 points or more of one polished sample. A parameter that indicates the degree of coal conversion of raw coal. )
MF: The logarithmic value of the value at which the rotor indicates the maximum rotation speed in the Gieseller maximum fluidity (test using the Giesera-plastometer (heat softening and melting property test of coal whose details are specified in JISM8801). An index that represents cohesiveness.)
TI: Volume ratio of total amount of inert structure to total coal (measured according to JIS M 8816)
Total expansion rate: Total expansion rate of unsieved simple coal-0.5 mm Total expansion rate: After sieving the unsieved simple coal with a 0.5 mm mesh. Total expansion rate of fractions with a particle size of 0.5 mm or less The above-mentioned total expansion rate and -0.5 mm total expansion rate are both shrinkage rates measured by the expansion measurement method (diratometer method) described in JIS M8801. And the sum of the expansion rates (Total Dilatation).
ここで、Δ大イナートサイズの求め方について説明する。
まず、各単味炭を、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕した場合と、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕した場合とについて、粒径ごとに区切り、各粒径範囲に含まれる単味炭の重量割合を求めた。結果を表2に示す。
各粒径範囲に含まれる単味炭の重量割合は、以下のようにして求めた。
まず、下記目開きの篩を用いて、ロータップ型ふるい振とう機(飯田製作所製)にて各粒径に篩分けした。
目開き:50mm、25mm、15mm、9.5mm、5.6mm、3.0mm、1.5mm、0.5mm、0.25mm、0.15mm、0.075mm
次に、下記式にて重量割合を求めた。なお、重量割合は、各篩上の重量の百分率である。
(重量割合,%)=[(各篩上の重量,g)/(全重量,g)]×100
例えば、銘柄Aについて見てみると、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるまで粉砕した場合、粒径が9.5−5.6mmの範囲内となる石炭は、5.5%であり、粒径が3.0−1.5mmの範囲内となる石炭は、19.6%であり、粒径が1.5−0.5mmの範囲内となる石炭は、31.1%であり、粒径が0.5−0.25mmの範囲内となる石炭は、12.5%である。一方、銘柄Aを、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕した場合粒径が3.0−1.5mmの範囲内となる石炭は、19.1%であり、粒径が1.5−0.5mmの範囲内となる石炭は、26.2%であり、粒径が0.5−0.25mmの範囲内となる炭は、9.2%である。
Here, how to obtain the Δ large inertia size will be described.
First, each simple charcoal is crushed so that the proportion of those having a pulverized particle size of 3.0 mm or less is 80%, and the proportion of pulverized charcoal having a pulverized particle size of 3.0 mm or less is 100%. For the case of crushing, the weight ratio of the simple coal contained in each particle size range was determined by dividing by particle size. The results are shown in Table 2.
The weight ratio of the simple coal contained in each particle size range was determined as follows.
First, using a sieve with the following openings, the particles were sieved to each particle size with a low-tap type sieve shaker (manufactured by Iida Seisakusho).
Opening: 50mm, 25mm, 15mm, 9.5mm, 5.6mm, 3.0mm, 1.5mm, 0.5mm, 0.25mm, 0.15mm, 0.075mm
Next, the weight ratio was calculated by the following formula. The weight ratio is a percentage of the weight on each sieve.
(Weight ratio,%) = [(Weight on each sieve, g) / (Total weight, g)] x 100
For example, looking at brand A, coal having a particle size in the range of 9.5-5.6 mm when crushed until the proportion of coal having a crushed particle size of 3.0 mm or less is 80% is Coal with a particle size of 5.5% and a particle size in the range of 3.0-1.5 mm is 19.6%, and coal with a particle size in the range of 1.5-0.5 mm is 19.6%. The percentage of coal that is 31.1% and the particle size is in the range of 0.5-0.25 mm is 12.5%. On the other hand, when brand A is crushed until the proportion of coal having a crushed particle size of 3.0 mm or less is 100%, the amount of coal having a particle size in the range of 3.0-1.5 mm is 19.1%. There are 26.2% of coal having a particle size in the range of 1.5-0.5 mm, and 9.2% of coal having a particle size in the range of 0.5-0.25 mm. be.
また、各単味炭を、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕した場合と、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕した場合とについて、粒径ごとに区切り、イナート(石炭の軟化溶融性を示さない組織の面積)の面積率を求めた。具体的には、特開2016-065821号広報に開示されている方法によりイナートの識別を行い、イナートの全面積を算出した。また同様の方法により、石炭部分(イナート含む)の識別を行い、石炭部分の全面積を算出し、(イナート面積率)=(全イナート面積)/(全石炭部分面積)により算出した。結果を表3に示す。
例えば、銘柄Aについて見てみると、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるまで粉砕した場合、粒径が9.5−5.6mmの範囲内となる石炭に含まれるイナートの面積率は、0.317であり、粒径が3.0−0.25mmの範囲内となる石炭に含まれるイナートの面積率は、0.155である。一方、銘柄Aを、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕した場合、粒径が3.0−1.5mmの範囲内となる石炭に含まれるイナートの面積率は、0.234であり、粒径が1.5−0.5mmの範囲内となる石炭に含まれるイナートの面積率は、0.150であり、粒径が0.5−0.25mmの範囲内となる石炭に含まれるイナートの面積率は、0.155である。
Further, when each simple coal is crushed so that the ratio of those having a crushed particle size of 3.0 mm or less is 80%, and the ratio of crushed coal having a crushed particle size of 3.0 mm or less is 100%. For the case of crushing, the area ratio of inertia (the area of the structure that does not show the softening and meltability of coal) was calculated by dividing by particle size. Specifically, the inerts were identified by the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-065821, and the total area of the inerts was calculated. Further, the coal portion (including the inertia) was identified by the same method, the total area of the coal portion was calculated, and the calculation was made by (inert area ratio) = (total inertia area) / (total coal partial area). The results are shown in Table 3.
For example, looking at brand A, when crushed to a ratio of 80% containing crushed particle size of 3.0 mm or less, it is contained in coal whose particle size is in the range of 9.5-5.6 mm. The area ratio of the inertia is 0.317, and the area ratio of the inertia contained in the coal having a particle size in the range of 3.0-0.25 mm is 0.155. On the other hand, when brand A is crushed until the ratio of crushed particles having a particle size of 3.0 mm or less becomes 100%, the area of inertia contained in coal having a particle size in the range of 3.0-1.5 mm. The ratio is 0.234, and the area ratio of the inert contained in the coal having a particle size in the range of 1.5-0.5 mm is 0.150, and the particle size is 0.5-0.25 mm. The area ratio of the inert contained in the coal within the range of is 0.155.
また、各単味炭を、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕した場合と、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕した場合とについて、粒径ごとに区切り、イナート(石炭の軟化溶融性を示さない組織の面積)のうち、面積が34500μm2以上のイナートの面積率を求めた。具体的には、特開2016-065821号広報に開示されている方法によりイナートの識別を行い、イナートの全面積を算出した。また、識別したイナートのうち、面積が34500μm2以上のイナートを選別し、(34500μm2以上のイナートの面積率)=(34500μm2以上のイナートの総和面積)/(全イナート面積)により算出した。結果を表4に示す。
例えば、銘柄Aについて見てみると、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕した場合、粒径が9.5−5.6mmの範囲内となる石炭に含まれるイナートのうち、面積が34500μm2以上のイナートの面積率は、0.353であり、粒径が3.0−0.25mmの範囲内となる石炭に含まれるイナートの面積率は、0.313である。一方、銘柄Aを、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕した場合、粒径が3.0−1.5mmの範囲内となる石炭に含まれるイナートのうち、面積が34500μm2以上のイナートの面積率は、0.424であり、粒径が1.5−0.5mmの範囲内となる石炭に含まれるイナートの面積率は、0.000であり、粒径が0.5−0.25mmの範囲内となる石炭に含まれるイナートの面積率は、0.000である。
Further, when each simple coal is crushed so that the ratio of those having a crushed particle size of 3.0 mm or less is 80%, and the ratio of crushed coal having a crushed particle size of 3.0 mm or less is 100%. For the case of crushing, the area ratio of the inertia having an area of 34500 μm 2 or more was obtained from the inertia (the area of the structure showing the softening and melting property of coal) divided by particle size. Specifically, the inerts were identified by the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-065821, and the total area of the inerts was calculated. Also, of the inert to the identified area is screened 34500Myuemu 2 or more inert, was calculated by (area ratio of 34500Myuemu 2 or more inert) = (total area of 34500Myuemu 2 or more inert) / (total inert area). The results are shown in Table 4.
For example, looking at brand A, when crushed so that the proportion of coal having a crushed particle size of 3.0 mm or less is 80%, the grain size of coal is within the range of 9.5-5.6 mm. Among the contained inertia, the area ratio of the inertia having an area of 34500 μm 2 or more is 0.353, and the area ratio of the inertia contained in the coal having a particle size in the range of 3.0-0.25 mm is 0. .313. On the other hand, when brand A is crushed until the ratio of crushed particles having a particle size of 3.0 mm or less becomes 100%, among the inertia contained in coal having a particle size in the range of 3.0-1.5 mm. The area ratio of the inertia having an area of 34500 μm 2 or more is 0.424, and the area ratio of the inertia contained in the coal having a particle size in the range of 1.5-0.5 mm is 0.000. The area ratio of inertia contained in coal having a particle size in the range of 0.5-0.25 mm is 0.000.
次に、各単味炭を、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕した場合と、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕した場合とについて、粒径ごとに区切り、各粒径範囲に含まれる大イナート(面積が34500μm2以上のイナート)の含有割合(g/100g−Coal)を求めた。
例えば、銘柄Aについて見てみると、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるまで粉砕した場合、粒径が9.5−5.6mmの範囲内となる石炭に含まれる大イナートの割合は、(重量割合)×(イナート面積割合)×(大イナート面積割合)/(全体の重量割合)=(5.5×0.317×0.353)/(5.5+19.6+31.1+12.5)=0.0090となった。
その後、各単味炭ごとに大イナートの含有割合の合計を求めた。
例えば、銘柄Aについて見てみると、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕した場合、大イナートの含有割合の合計は、0.0090+0.0445=0.0535となった。また、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕した場合、大イナートの含有割合の合計は、0.0347となった。
Next, when each simple coal is crushed so that the ratio of those having a pulverized particle size of 3.0 mm or less is 80%, and the ratio of pulverized coal having a pulverized particle size of 3.0 mm or less is 100%. The content ratio (g / 100g-Coal) of large inerts (inerts having an area of 34500 μm 2 or more) contained in each particle size range was determined by dividing the case of crushing to the above by particle size.
For example, looking at brand A, when crushed to a ratio of 80% containing crushed particle size of 3.0 mm or less, it is contained in coal having a crushed particle size in the range of 9.5-5.6 mm. The ratio of large inerts is (weight ratio) x (inert area ratio) x (large inert area ratio) / (total weight ratio) = (5.5 x 0.317 x 0.353) / (5.5 + 19). 6.6 + 31.1 + 12.5) = 0.0090.
After that, the total content of large inert was calculated for each simple charcoal.
For example, looking at brand A, when pulverized so that the proportion of those having a pulverized particle size of 3.0 mm or less is 80%, the total content of large inert is 0.0090 + 0.0445 = 0. It became 0535. Further, when the mixture was crushed until the proportion of those having a crushed particle size of 3.0 mm or less was 100%, the total content of the large inert was 0.0347.
その後、Δ大イナートサイズ(g/100g−Coal)を求めた。具体的には、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕した場合の大イナートの含有割合の合計から、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるまで粉砕した場合の大イナートの含有割合を引き、これを、Δ大イナートサイズ(g/100g−Coal)とした。結果を表5に示す。
例えば、銘柄Aについて見てみると、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕した場合の大イナートの含有割合の合計である0.0347から、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕した場合の大イナートの含有割合の合計である0.0535を引き、Δ大イナートサイズとして、−0.0188を得た。
Then, the Δ large inertia size (g / 100g-Coal) was determined. Specifically, from the total content of large inerts when crushed until the ratio of crushed particles of 3.0 mm or less is 100%, the ratio of crushed particles of 3.0 mm or less is 80. The content ratio of large inert when crushed to% was subtracted, and this was taken as Δ large inert size (g / 100 g-Coal). The results are shown in Table 5.
For example, looking at brand A, the crushed particle size is 3. 0.0535, which is the total content of large inerts when crushed so that the proportion of 0 mm or less contained was 80%, was subtracted to obtain −0.0188 as the Δlarge inert size.
<実測粉砕効果と推定粉砕効果との相関性>
(製造例1〜製造例8)
ベースとなる配合炭に、表6の「配合率」に示す配合率でA炭〜H炭のいずれかが配合された評価用配合炭を作製した。ベースとなる配合炭と、評価対象の石炭(A炭〜H炭)との合計が100%となるように配合した。例えば、製造例1では、ベースとなる配合炭80%に対して、A炭を20%配合して評価用配合炭とした。
配合する際には、粉砕粒度が3.0mm以下のものが含まれる割合を、表6の「3.0mm以下割合」に示す割合となるように、ハンマーミル、ジョークラッシャーあるいはコーヒーミルで粉砕した上で、配合した。
具体的には、各製造例において、それぞれ評価石炭(A炭〜H炭)の粉砕粒度を3.0mm以下が約80%となるものと、100%となるものとの2水準に粉砕した。
例えば、製造例1において製造例1−Aでは、評価石炭A(A炭)の粉砕粒度を、3.0mm以下が79.5%(A炭全体を100%としたときの3.0mm以下のものの割合が79.5%)となるようにする一方、製造例1−Bでは、100%とした。
<Correlation between measured crushing effect and estimated crushing effect>
(Production Examples 1 to 8)
An evaluation blended coal was prepared in which any of A charcoal to H charcoal was blended with the blended coal as the base at the blending ratio shown in "blending ratio" in Table 6. The blended coal as a base and the coal to be evaluated (A coal to H coal) were blended so as to be 100% in total. For example, in Production Example 1, 20% of A charcoal was blended with 80% of the base blended coal to prepare a blended coal for evaluation.
When blending, the ratio including those having a crushed particle size of 3.0 mm or less was crushed with a hammer mill, a jaw crusher or a coffee mill so as to be the ratio shown in "Ratio of 3.0 mm or less" in Table 6. Above, compounded.
Specifically, in each production example, the crushed particle size of the evaluated coal (coal A to H) was pulverized to two levels, one having a particle size of 3.0 mm or less of about 80% and the other having a particle size of 100%.
For example, in Production Example 1-A in Production Example 1, the pulverized particle size of the evaluation coal A (A coal) is 79.5% or less when 3.0 mm or less (3.0 mm or less when the whole A coal is 100%). The ratio of those was 79.5%), while in Production Example 1-B, it was 100%.
評価用配合炭を作成後、水分を7.5%±0.2%に調整した。 After preparing the compound coal for evaluation, the water content was adjusted to 7.5% ± 0.2%.
次に、水分調整した試料をL:235mm×W:300mm×H:235mmの缶容器に充填密度735dry−kg/m3で充填した。 Next, the water-adjusted sample was filled in a can container having an L: 235 mm × W: 300 mm × H: 235 mm with a filling density of 735 dry-kg / m 3 .
次に、乾留温度1,000℃で約19時間乾留してコークスを得た。 Next, carbonization was carried out at a dry distillation temperature of 1,000 ° C. for about 19 hours to obtain coke.
[ドラム強度試験](実測粉砕効果の算出)
得られたコークスをシャッター試験2回実施後、ドラム試験機で150回転させ、DI150 15を測定した。結果を表6に示す。また、実測粉砕効果も表6に示した。実測粉砕効果は、粒度3.0mm以下の石炭1%当たりのDI向上量である。例えば、製造例1では、粒度3.0mm以下の炭が20.5%増加すると(100%−79.5%=20.5%)、DIが0.2向上しているから(84.7−84.5=0.2)、実測粉砕効果は、約0.010となる(0.2/20.5≒0.010)。ここで、実測粉砕効果の値が大きいほど、粉砕による強度向上の効果が大きいことを意味する。
[Drum strength test] (Calculation of actual measurement crushing effect)
After performing the shutter test twice, the obtained coke was rotated 150 times with a drum tester, and DI 150 15 was measured. The results are shown in Table 6. The actual measurement crushing effect is also shown in Table 6. The measured crushing effect is the DI improvement amount per 1% of coal having a particle size of 3.0 mm or less. For example, in Production Example 1, when the amount of charcoal having a particle size of 3.0 mm or less increases by 20.5% (100% -79.5% = 20.5%), the DI is improved by 0.2 (84.7). -84.5 = 0.2), and the measured crushing effect is about 0.010 (0.2 / 20.5≈0.010). Here, the larger the value of the measured crushing effect, the greater the effect of improving the strength by crushing.
(推定粉砕効果の算出)
<ギーセラー最高流動度が350ddpm未満の単味炭について>
A炭〜E炭は、ギーセラー最高流動度が350ddpm未満である。そこで、A炭〜E炭については、推定粉砕効果を示す値Yを、下記式(3)により算出した。結果を表6に示す。
Y=e×X2+f×X3+g×X4+h・・・・・・・式(3)
(ただし、X2は、指標dHIであり、X3は、TI(イナート組織全量の石炭全体に対する体積割合)であり、X4は、Δ大イナートサイズであり、e、f、g及びhは定数である。具体的なe、f、g及びhは、下記の通りであり、炉の型式や操業方法によって決まる定数であり、多数の測定データを統計的に解析することによって求めることができる。)
e:−0.16798
f:0.00137
g:−1.50650
h:−0.09589
(Calculation of estimated crushing effect)
<Regarding simple coal with a maximum fluidity of less than 350 ddpm>
The maximum fluidity of the Gieseller of A coal to E coal is less than 350 ddpm. Therefore, for the A coal to the E coal, the value Y indicating the estimated crushing effect was calculated by the following formula (3). The results are shown in Table 6.
Y = e × X 2 + f × X 3 + g × X 4 + h ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (3)
(However, X 2 is an index dHI, X 3 is TI (volume ratio of the total amount of inertia structure to the total amount of coal), X 4 is Δ large inertia size, and e, f, g and h are. It is a constant. Specific e, f, g and h are as follows, and are constants determined by the type and operation method of the furnace, and can be obtained by statistically analyzing a large number of measurement data. .)
e: -0.16798
f: 0.00137
g: -1.50650
h: -0.09589
<ギーセラー最高流動度が350ddpm以上の単味炭について>
F炭〜H炭は、ギーセラー最高流動度が350ddpm以上である。そこで、F炭〜H炭については、推定粉砕効果を示す値Yを、下記式(4)により算出した。結果を表6に示す。
Y=i×X5+j×X6+k・・・・・・・式(4)
(ただし、X5は、ギーセラー最高流動度(ddpm)であり、X6は、所定粒度以下のフラクションの全膨張率であり、i、j及びkは定数である。具体的なi、j及びkは、下記の通りであり、重回帰分析により求めた。)
i:4.48×10−6
j:0.000834
k:−0.0320
<About single-flavored charcoal with a maximum fluidity of 350 ddpm or more>
The F coal to H coal have a maximum fluidity of 350 ddpm or more. Therefore, for the F coal to the H coal, the value Y indicating the estimated crushing effect was calculated by the following formula (4). The results are shown in Table 6.
Y = i × X 5 + j × X 6 + k ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (4)
(However, X 5 is the maximum fluidity of the gieseller (ddpm), X 6 is the total expansion coefficient of fractions having a predetermined particle size or less, and i, j and k are constants. Specific i, j and k is as follows and was obtained by multiple regression analysis.)
i: 4.48 × 10-6
j: 0.000833
k: -0.0320
図1は、上記ドラム強度試験により実際に求めた「実測粉砕効果」と、工程A〜工程Fの手順により算出したA炭〜H炭の値Y「推定粉砕効果」との関係を示すグラフである。
図1からわかるように、実測粉砕効果の値と、本発明に係る推定粉砕効果の値とはよい相関を示している。従って、推定粉砕効果の値に基づいて各単味炭を粉砕すれば、装入炭全体の粉砕粒度が細かくなりすぎない態様で、コークス強度を効率的に高強度化することができることがわかる。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the “actually measured crushing effect” actually obtained by the above drum strength test and the value Y “estimated crushing effect” of the A coal to the H coal calculated by the procedures of steps A to F. be.
As can be seen from FIG. 1, the value of the actually measured crushing effect and the value of the estimated crushing effect according to the present invention show a good correlation. Therefore, it can be seen that if each simple coal is crushed based on the value of the estimated crushing effect, the coke strength can be efficiently increased in such a manner that the crushed particle size of the entire charged coal does not become too fine.
なお、仮に、ギーセラー最高流動度が350ddpm以上のF炭〜H炭に対して、式(4)を用いずに、A炭〜E炭と同様の式(3)を用いた場合、表6の「推定粉砕効果、仮に式(3)を用いた場合」に記載した値となった。この結果からわかるように、ギーセラー最高流動度が350ddpm以上のF炭〜H炭に対して、式(3)を用いると、実際粉砕効果とかけ離れた値となってしまうことがわかった。 If the same formula (3) as that of the A coal to the E coal is used instead of the formula (4) for the F coal to the H coal having the maximum fluidity of the Gieseller of 350 ddpm or more, Table 6 shows. It was the value described in "Estimated crushing effect, when equation (3) was used". As can be seen from this result, it was found that when the formula (3) was used for the F coal to H coal having a maximum fluidity of 350 ddpm or more, the value was far from the actual crushing effect.
Claims (1)
ギーセラー最高流動度が350ddpm未満の単味炭に対して、以下の工程A〜工程Cを行い、
ギーセラー最高流動度が350ddpm以上の単味炭に対して、以下の工程D〜工程Fを行い、
その後、以下の工程G、及び、工程Hを行うコークスの製造方法。
下記手順(a)〜(c)により、各単味炭の指標dHIを得る工程A、
手順(a):単味炭を加熱した際の加熱減量を用いて下記式(1)により算出される値を指標IH/Cとする。
IH/C=aX0+b・・・式(1)
(ただし、X0=加熱減量(mg/g-coal.daf)、また、a及びbは多数の測定データを統計的に解析することによって求まる定数)
手順(b):前記手順(a)の際に発生したガス中のCH4,CO,CO2の発生量を用いて下記式(2)により算出される値を指標IO/Cとする。
IO/C=cX1+d・・・式(2)
(ただし、X1=1−[CH4/(CH4+CO+CO2)]、また、c及びdは多数の測定データを統計的に解析することによって求まる定数)
手順(c):指標dHI=(指標IH/C−指標IO/C)を算出する。
各単味炭を、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が80%となるように粉砕したときの、単味炭組織全体に対する、面積が34500μm2以上のイナートの含有量(g/100g−Coal)と、粉砕粒度3.0mm以下のものが含まれる割合が100%となるまで粉砕したときの、単味炭組織全体に対する、面積が34500μm2以上のイナートの含有量(g/100g−Coal)との差であるΔ大イナートサイズ(g/100g−Coal)を求める工程B、
各単味炭の粉砕効果を示す値Yを、下記式(3)により算出する工程C、
Y=e×X2+f×X3+g×X4+h・・・・・・・式(3)
(ただし、X2は、指標dHIであり、X3は、TI(イナート組織全量の石炭全体に対する体積割合)であり、X4は、Δ大イナートサイズであり、e、f、g及びhは炉の型式や操業方法によって決まる定数であり、多数の測定データを統計的に解析することによって求まる定数である。)
目開きが3.0mm以下の篩で各前記単味炭を篩分けする工程D、
前記工程Dにより篩分けされた前記目開き以下のフラクションの全膨張率を、ジラトメーターにより測定する工程E、
粉砕効果を示す値Yを、下記式(4)により算出する工程F、
Y=i×X5+j×X6+k・・・・・・・式(4)
(ただし、X5は、ギーセラー最高流動度(ddpm)であり、X6は、前記工程Dにより篩分けされた前記目開き以下のフラクションの全膨張率であり、i、j及びkは炉の型式や操業方法によって決まる定数であり、多数の実操業データを統計的に解析することによって求まる定数である。)
前記値Yの値が大きい順に単味炭の順位を決定する工程G、
前記値Yの値が大きい順に、目標とする装入炭全体の粉砕粒度になるまで単味炭を粉砕する工程H。 It is a method for producing coke, which is a method for producing coke by carbonizing charged coal obtained by blending a plurality of types of simple coal.
The following steps A to C are performed on the simple coal having a maximum fluidity of less than 350 ddpm.
The following steps D to F are performed on the simple coal having a maximum fluidity of 350 ddpm or more.
After that, a method for producing coke in which the following steps G and H are performed.
Step A to obtain the index dHI of each simple coal according to the following procedures (a) to (c),
Procedure (a): The value calculated by the following formula (1) using the heating weight loss when the simple coal is heated is used as the index I H / C.
I H / C = aX 0 + b ... Equation (1)
(However, X 0 = heat loss (mg / g-coal.daf), and a and b are constants obtained by statistically analyzing a large number of measurement data)
Procedure (b): The value calculated by the following formula (2) using the amount of CH 4 , CO, and CO 2 generated in the gas generated in the above procedure (a) is used as the index IO / C.
I O / C = cX 1 + d ... Equation (2)
(However, X 1 = 1- [CH 4 / (CH 4 + CO + CO 2 )], and c and d are constants obtained by statistically analyzing a large number of measurement data).
Procedure (c): Calculate index dHI = (index I H / C -index I O / C ).
When each simple coal is crushed so that the proportion of crushed coal having a grain size of 3.0 mm or less is 80%, the content of inertia having an area of 34500 μm 2 or more with respect to the entire simple coal structure (g / g / 100 g-Coal) and the content of inertia (g / 100 g) with an area of 34500 μm 2 or more with respect to the entire simple coal structure when crushed until the ratio of crushed particles of 3.0 mm or less is 100%. Step B to obtain Δlarge inertia size (g / 100g-Coal), which is the difference from −Coal),
Step C, which calculates the value Y indicating the crushing effect of each simple coal by the following formula (3),
Y = e × X 2 + f × X 3 + g × X 4 + h ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (3)
(However, X 2 is an index dHI, X 3 is TI (volume ratio of the total amount of inertia structure to the total amount of coal), X 4 is Δ large inertia size, and e, f, g and h are. It is a constant determined by the type and operation method of the reactor, and is a constant obtained by statistically analyzing a large number of measurement data.)
Step D of sieving each of the simple coals with a sieve having a mesh size of 3.0 mm or less,
Step E, in which the total expansion rate of the fractions below the opening sieved by the step D is measured by a dilatometer.
Step F, which calculates the value Y indicating the crushing effect by the following formula (4),
Y = i × X 5 + j × X 6 + k ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (4)
(However, X 5 is the maximum fluidity of the gieseller (ddpm), X 6 is the total expansion rate of the fractions below the opening sieved by the step D , and i, j and k are the coefficients of the furnace. It is a constant determined by the model and operation method, and is a constant obtained by statistically analyzing a large number of actual operation data.)
Step G, which determines the order of the simple coal in descending order of the value Y.
Step H of crushing the simple coal until the target crushed particle size of the entire charged coal is reached in descending order of the value Y.
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