JPS60174951A - コ−クス強度の推定方法 - Google Patents

コ−クス強度の推定方法

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JPS60174951A
JPS60174951A JP3202684A JP3202684A JPS60174951A JP S60174951 A JPS60174951 A JP S60174951A JP 3202684 A JP3202684 A JP 3202684A JP 3202684 A JP3202684 A JP 3202684A JP S60174951 A JPS60174951 A JP S60174951A
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JP
Japan
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coal
coke
pulverized coal
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estimated
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JP3202684A
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English (en)
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Shinsuke Nagata
永田 眞資
Kunihiko Nishioka
西岡 邦彦
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22Fuels; Explosives
    • G01N33/222Solid fuels, e.g. coal

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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】 発明の技術分野 この発明は、成型炭と粉炭との混合物を用いて得られる
コークスの強度を推定する方法に関する。
発明の技術的背景とその問題点 製鉄用コークス製造技術の一つとして、我国では成型炭
と粉炭との混合物をコークス炉に装入する成型炭配合法
が広く採用され、近時全コークス生産量の約半分がこの
成型次配合法に依存している。この成型炭配合法の特徴
は、装入嵩密度の低い粉炭に見掛密度の高い成型炭を混
合することにより、両者の混合物の嵩密度が粉炭のみの
嵩密度よシ高くなシ、コークス品質の改善につ表がる点
にある。このような品質改善効果は大型高炉の操業にと
って好オしいばか夛でなく、従来コークス用原料として
不適とされた低品位!Nづ活用も「可油トナJ。+ シ
、カ、 L、な亦、ら、操業管理上重要なコークス品質
、とくにコークス強度の推定技術に関しては未だ確立し
ておらず、成型広部と粉炭部を構成する原料石状の配合
調整は経験的に行なわれているのが現状である。とくに
成型炭配合法によるコークスの強度推定においては、成
型法と粉炭との相互作用を考慮する必要があり、コーク
ス強度推定をよりいっそう困難にしている。
なお、従来のコークス強度推定方法は、原料石炭の性状
、例えば揮発分、ギーセラー流動度、微細組織成分、反
射率等をパラメーターとしてコークス強度を直接推定す
る方法が主で、嵩密度や乾留温度の影響を考慮したコー
クス強度の推定方法としては特轡昭56−128898
号が知られている。
しかしながら、従来の方法はいずれも装入原料が粉炭単
独の場合に限られ、成型法と粉炭との混合物に対しては
適用できない。
発明の目的 この発明は従来の前記実情に鑑みてなされたものであり
、成型炭配合法により製造されたコークスの強度を従来
の手法とは全く異質の手法を用いて精度よく推定するこ
とができるコークス強度の推定方法を提案することを目
的とするものである。
発明の開示 この発明に係るコークス強度の推定方法は、成型広部と
粉炭部のコークス強度を推定した後、両者のコークス化
時の重量割合に応じて加重平均してめる方法であって、
その成型広部のコークス強度は、成型法を構成する原料
の粒度、真比重、揮発分、膨張率、微細組織成分の含有
率、および成型法の見掛密度と、乾留条件としての加熱
速度および最終乾留温度とから推定し、粉度部のコーク
ス強度は粉炭を構成する原料の粒度、真比重、揮発分、
膨張率、微細組織成分の含有率、および粉炭部の嵩密度
と、乾留条件としての加熱速度および最終乾留゛温度と
から推定するとともに、成型法の見掛密度および粉炭め
嵩密度は、成型法の軟化溶融温度域での膨張体積が乾留
前の成型法体積を越える場合粉炭部を圧密することを考
慮してめることを特徴とするものである。
以下、この発明法について詳細に説明する。
まず、成型広部のコークス強度DIbと粉炭部のコーク
ス強度DII!を推定する方5法について説明する。
成型脚部コークス強度DIb′および粉炭部コークス強
度DI/は、基本的にはそれぞれの部分の気孔率Pとマ
イクロストレングス値MIを用いて、コークスの日常管
理に用いられるドラム指数として下記0式により推定す
ることができる。
DI=100 exp (−k・((aMI+b )e
xp (−cP))”) ・−■に、a、b、c、xは
係数 この方法は特願昭56−29006号にて提案されたも
ので、マイクロストレングス値がコークスの基質強度の
評価に最も適していることから、原料性状からコークス
強度を推定する既知の方法よりはるかに精度よくコーク
ス強度を推定することができる。
上記の式における成型広部および粉炭部の気孔率Pにつ
いては、コークスの見掛密度ρと真比重dcより容易に
まる。そして、この発明ではコークスの見掛密度ρを下
記0式に基づいて算出する。
ρb:成型炭の見掛密度もしくは粉炭 の嵩密度 YC:成型法もしくは粉炭のコークス 歩留 ε:成型炭もしくは粉炭のコークス 化時の収縮率 ここで、コークス歩留Ycについては、成型法もしくは
粉炭を構成する原料の揮発分より容易にめられる。また
コークス化時の収縮率εについては、原料の石炭化度R
0および成型法の見掛密度もしくは粉炭の嵩密度ρbを
パラメーターとして、下記0式で算出される。
ε=<y・ρb+h)R0+tρb+j ・・・・■p
、h、i、jは係数 ところで、成型法配合コークス製造法においては、粉炭
と成型法のコークス化挙動および両混合成分の相互の影
響を知ることが重要であることから、粉炭中での成型炭
のコークス化挙動を、その膨張性を中心に調査した結果
が報告されている(燃料協会コークス部会発行の「コー
クスサーキュラ−」第25巻第4号)。この中で、成型
法はコークス化過程の軟化溶融温度帯で最初の体積以上
に膨張し周囲に存在する粉炭を圧迫して圧密化すること
が明らかにされている。しかし、その定量化方法につい
ては確立されておらず、意義も明確にされていなかった
。そこで、この発明では、上記した成型法と粉炭部の相
互作用を考慮し、さらに乾留過程における成型法の体積
変化を調査した結果、下記0式で計算される成型脚部の
空隙充填率Fvが1を越える場合は、粉炭部を成型法体
積に(Fv−1)を積した量に比例して成型法が膨張し
粉炭部を圧密するととを確認した。
Fv =原料石炭の膨張体積/空隙体積10000(d
/ρb−1) D=原料石炭の膨張率 d:石炭の真比重 ρb=成型炭の見掛密度もしくは粉炭の嵩密度 ここで、原料石炭の膨張率りについては、成型法部を構
成する原料の粒度および乾留条件としての加熱速度に影
響することが知られておシ、それらの影響度を公知の方
法で補正する。
このように、この発明では成型法と粉炭の相互作用につ
いて、成型法部の軟化溶WIi温度域での膨張体積を計
算し、該膨張体積が乾留前の成型法体積を越える場合粉
炭部を圧密し粉炭部嵩密度の向上に作用するとして取扱
う点を主たる特徴とするものである。
また、気孔率とともにコーク−ス強度推定に重要なマイ
クロストレングス値MIについては、成型法部および粉
炭部を構成する原料石炭の石炭化度R0と微細組織成分
の含有率および乾留条件としての最終乾留温度をもとに
この発明者らの実験に基づいて、下記0式から算出する
ことができる。
MI = (l (Ro−m)”+n)V+pSF+q
F+ rM+sMM十u(T−1000)+v −・・
・■V:ビトリニット、 SF ニセミフジニット。
F:フジニット9M:ミク、リニット。
MM=ミネラルマターの各含有率1 、 T:最終乾留温度、 l e m* n+ pa q* rt ’ t ” 
e vは係数このようにして、成型法部と粉炭部の気孔
率およびマイクロストレングス値を算出し、前記0式に
基づいて両者のコークス強度をめると、下記0式に基づ
いて成型広開合法で得られるコークス強度DIを推定で
きる。
DI = wb −DIb+w/ ・DIj = = 
・・■Wb:成型炭部のコークス死時重量割合(−)w
j’ :粉炭部のコークス死時重量割合(−)上記のご
とく、この発明では、成型法部と粉炭部のコークス強度
を、推定精度が高いとされる気孔率とマイクロストレン
グス値を用いる方法でめるとともに、その気孔率を乾留
過程における成型法と粉炭の相互作用、すなわち軟化溶
融温度域に成型法の膨張による粉炭部の圧密化を考慮し
てめるので成型広開合法で得られるコークスの強度を精
度よく推定することができる。従って、これまで経験的
にしか行なわれていなかった成型法部と粉炭部を構成す
る原料石炭の配合調整を適正に行なうことができ、コー
クス用原料のコスト低減およびコークス品質の安定化を
はかることが可能となル、その効果は極めて大きいもの
となる。
以下、この発明法を実施例によって説明する。
実 施 例 成型広開合法において非微粘結炭を配合するに際し、成
型法部および粉炭部に対する非粘結炭の配分比率をコー
クス強度に有利となるようにこの発明法により推定する
一方、実際にその成型法と粉炭との混合物を30藺電気
炉に装入して罐焼コークスを製造し、得られたコークス
の強度を測定した。
本実施例における配合炭および非微粘炭の性状を第1表
に、配合比率を第2表に、装入条件および乾留条件を第
3表にそれぞれ示す。また、この発明法の計算式■、■
、■の各式における係数を第4表のごとく決定し、第1
表、第2表および第3表に示す条件でコークス強肴を椎
當1.奇鈷婁冬実測コークス強度と比較して第5表と第
1図に示す。
第1表 配合炭および非微粘結炭の性状(以下余白) 第2表 配合比率(%) 第3表 装入および乾留条件 第4表 各計算式の係数 第5表 非微粘結炭配分変更時の推定DIと実測DI本
本実側例おいて、成型膨比率を30%とし九場合、第2
表から明らかなごとく、粉炭部と成型炭部の両方に含有
するA炭の比率はテストケースのA−E−iで一定であ
っても、第4表および第1図に示される通り、コークス
強度DI代は大きく変化し、最適な配分配合が存在する
ことが認められる。
−すなわち、テストケースBの場合、他のケースに比較
し最も高いコークス強度を得ることができる。
一方、第5表および第1図より、この発明法による推定
コークス強度は実測値と極めて良好な一致を示した。こ
のように成型脚部および粉炭部への原料配分を変えるこ
とによって、コークス強度が影響を受けるのは、成型要
部と粉炭部の相互作用が原料配分の差によって異なるか
らと考えられる。この点に関しとの発明法は十分考慮さ
れたものであり、実態に即した推定計算を行なっている
ことになる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例における非微粘結炭配分変更
時の推定コークス強度と実測値を比較して示す図表であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 成型炭と粉炭との混合物を用いて得られるコークスの強
    度を、成型脚部と粉炭部のコークス強度を推定した後、
    両者のコークス化時の重量割合に応じて加重平均してめ
    る方法であって、成型脚部Oユークス強度は、成型炭を
    構成する原料の粒度、真比重、揮発分、膨張率、微細組
    織成分の含有率、および成型炭の見掛密度と、乾留条件
    としての加熱速度および最終乾留温度とから成型炭のコ
    ークス強度を推定し、粉炭部のコークス強度は、粉炭部
    を構成する原料の粒度、真比重、揮発分、膨張率、微細
    組織成分の含有率、および粉炭部の嵩密度と、乾留条件
    としての加熱速度および最終乾留温度とから粉炭部のコ
    ークス強度を推定するとともに、成型炭の見掛密度およ
    び粉炭の嵩密度は、成型脚部の軟化溶融温度域での膨張
    体積が乾留前の成型炭体積を越える場合粉炭部を圧密す
    ることを考慮してめることを特徴とするコークス強度の
    推定方法。
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