JPS6340234B2 - - Google Patents
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- JPS6340234B2 JPS6340234B2 JP57062581A JP6258182A JPS6340234B2 JP S6340234 B2 JPS6340234 B2 JP S6340234B2 JP 57062581 A JP57062581 A JP 57062581A JP 6258182 A JP6258182 A JP 6258182A JP S6340234 B2 JPS6340234 B2 JP S6340234B2
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Landscapes
- Coke Industry (AREA)
Description
この発明は、粉炭用粉炭と成型炭用粉炭にバイ
ンダーを添加して所定粒径に加圧成型して得られ
た成型炭とを所定の割合で配合して装入物を調製
し、この装入物をコークス炉で乾留してコークス
を製造する成型炭配合コークス製造法において、
この装入物を構成する原料粉炭の配合を管理する
ための方法に関する。 近年、高炉用コークスの製造法としては、いわ
ゆる成型炭配合コークス製造法が多く採用されて
いる。この成型炭配合コークス製造法によれば、
成型効果や装入物の装入高密度の向上効果が発揮
されてそれだけ製造されるコークスの品質、例え
ばコークス強度等が向上し、このコークスの品質
向上に見合う分だけ装入物中に安価な非微粘結炭
を配合して価格の高騰と供給の不安定が続く粘結
炭の使用を節約することができるものである。 ところで、わが国においては、高炉用コークス
の製造に必要な強粘結炭が殆んど産出しないた
め、米国、オーストラリアその他多くの国から多
種多様の原料石炭を輸入し、これらを適当に配合
してコークス用の原料粉炭を調製するようにして
いる。このことは、成型炭配合コークス製造法に
おいても例外ではなく、通常、20〜30種類にも及
ぶ銘柄の原料石炭を常時確保しておき、10〜20種
類にも及ぶ銘柄の原料石炭を配合して高炉用コー
クス製造用の原料粉炭を調製し、２〜３日に１回
程度数銘柄の原料石炭を配合変更する作業を行つ
ている。 しかしながら、このような原料石炭は、それが
産出される国や炭鉱によつて総てその品質が異な
る。このため、品質の安定したコークスを製造し
供給するためには原料石炭の配合技術を駆使して
常時品質の一定なコークスを製造し得るような原
料粉炭の調製が必要になる。 特に、成型炭配合コークス製造法を採用して安
価な非微粘結炭をできるだけ多量に使用すること
によりコークス価格の低廉化を図ろうとする場合
には、この非微粘結炭をどの程度使用し、成型炭
用粉炭側と粉炭用粉炭側とにそれぞれどの程度配
合すべきか決定しなければならず、石炭配合の最
も有利な最適条件を見い出すことは極めて難かし
い問題であると同時に極めて重要な問題である。 そこで、従来においては、この石炭配合の最適
条件を見い出すための方法として、いくつかの手
法が提案されている。例えば、粘結炭と非微粘結
炭の配合比率の異なる成型炭を数種類製造し、そ
の種類ごとに通常のコークス炉用装入炭に成型炭
を最高50重量％まで配合してコークス化し、この
ときのコークスのドラム強度DIが成型炭配合比
０〜50重量％において実質的に一定となるときの
粘結炭及び非微粘結炭の石炭配合比率を求め、こ
れを最適石炭配合条件とする方法（特開昭50〜
10301号公報）が知られている。また、装入炭の
オーバーオール配合で0＝0.99〜1.13vol（0：最
大平均反射率）及びMF＝1.55〜2.35（MF：最高
流動度の対数表示）の範囲に保ち、成型炭の性状
を種々変化させ、非微粘結炭を成型炭側に集中的
に配合する非微粘結炭集中成型法、非微粘結炭を
成型炭側及び粉炭側に均等に配合する均等配合法
及び通常の粉炭装入法でそれぞれコークスを製造
し、各コークスのDI30 15を測定して比較すると共に
成型炭用粉炭のMFとΔDI30 15との関係を図示し、
集中配合法ΔDI30 15≧均等配合法ΔDI30 15（ΔDI30 15＝
成
型炭配合法のDI30 15−粉炭装入法のDI30 15）となるよ
うな配合の中から最適石炭配合条件を選択する方
法コークス・サーキユラー第30巻第１号（1981）
第36〜40頁が提案されている。 しかしながら、前者においては、粘結炭と非微
粘結炭の配合比率が異なる各種の成型炭ごとに成
型炭の配合比率が異なる各種の装入物を調製し、
各装入物ごとに缶焼テストを実施してコークスを
製造し、製造された各コークスの品質をテストし
て最適石炭配合条件を求めなければならず、非常
に多くの手間と所要日数とを要し、また、求めら
れた最適石炭配合条件はテストが行なわれた範囲
内でのことであり、それが真の最適石炭配合条件
であるか否かの判定もできず、しかも、使用する
粘結炭や非微粘結炭が変ればその都度同様なテス
トを繰り返さなければならないという問題があ
る。また、後者の方法においても事情は前者の場
合と全く同様であり、成型炭配合コークス製造法
において如何に石炭配合管理を行うかは重大な課
題であつた。 本発明者等は、かかる観点に鑑み、成型炭配合
コークス製造法における石炭配合管理をできるだ
け能率良く行うことができ、しかも、真の最適石
炭配合条件を見つけ出すことができる石炭配合管
理法について鋭意研究を重ねた結果、装入物中に
配合する成型炭の配合割合を定めれば、成型炭配
合コークス製造法におけるコークス品質は装入物
中に粉炭として配合される粉炭用粉炭の最高流動
度（以下MFfという）と装入物中に成型炭として
配合される成型炭用粉炭の最高流動度（以下
MFbという）との関係に依存するので、これら
の関係の数式化もしくは数表化するかあるいは
MFf・MFb座標にコークス品質を指標とするコー
クスの品質レベルマツプを作成しておく等の手段
により、ある定められた成型炭配合割合による成
型炭配合コークス製造法において真に最適石炭配
合条件を簡単なテストで容易に見つけ出すことが
できることを見い出し、本発明に到達したもので
ある。 すなわち、本発明は、高炉用コークスの製造に
適当であるとされる粘結炭及び高炉用コークスの
製造には不適当とされる非微粘結炭からなる粉炭
用粉炭と上記粘結炭及び非微粘結炭からなる成型
炭用粉炭にバインダーを添加して所定粒径に加圧
成型して得られる成型炭とを所定の割合で配合し
て装入物を調製し、この装入物をコークス炉で乾
留してコークスを製造するに際し、装入物中に粉
炭として配合される粉炭用粉炭のMFfおよび装入
物中に成型炭として配合される成型炭用粉炭の
MFbとコークス品質との相関関係を求め、この
MFf・MFbとコークス品質との相関関係に基づい
て粉炭用粉炭と成型炭用粉炭の配合を管理する石
炭配合管理法である。 本発明において、高炉用コークスの製造に適当
であるとされる粘結炭とは、揮発分が15〜45重量
％、 CSN（JIS M8801.5 るつぼ膨張試験方法によ
るボタン指数）２以上、 MF（JIS M8801.7 流動性試験方法による最高
流動度の対数表示）1.0以上、 TD（JIS M8801.6 膨張性試験方法による全膨
張率）１％以上、 の範囲内となるように任意の石炭を配合調製して
得られるものや、高炉用コークスの製造に適した
装入物として従来公知の性状範囲を有する、いわ
ゆる通常のコークス炉用装入炭に強粘結炭、強粘
結炭あるいは石炭系又は石油系粘結剤等を適宜添
加して調製した配合炭である。 また、高炉用コークスの製造には不適当とされ
る非微粘結炭とは、揮発分が45％以下、CSN0〜
２、MF1.0以下、TD0％の特性を有するものを
いい、この他に、例えば粉コークス、ピツチコー
クス、石油コークス、タールスラツジ等も含まれ
る。これら粘結炭及び非微粘結炭は、それぞれ単
独の原料石炭で構成してもよいほか、複数の原料
石炭を混合して構成してもよい。 コークス製造の際にコークス炉に装入される装
入物は、粘結炭と非微粘結炭とを最適石炭配合条
件に合せて配合された成型炭用粉炭にバインダー
を添加して所定粒径に加圧成型して得られる成型
炭と、粘結炭と非微粘結炭とを最適石炭配合条件
に合せて配合された粉炭用粉炭とを所定の割合に
配合して調製される。この装入物中に配合される
成型炭の割合は、通常10〜60重量％の範囲内であ
る。 以下、MFf・MFbとコークス品質の相関関係の
一例としてコークス品質レベルマツプ（以下、品
質レベルマツプという。）を作成し、品質レベル
マツプに基づき石炭配合管理を実施する工程につ
いて説明する。 装入炭中に配合される成型炭の配合割合を決
定する。 成型炭配合コークス製造法においては、所定
の成型炭配合割合まではその配合率の割加に伴
つてコークス炉に装入される装入物の装入嵩密
度が向上し、これを乾留して得られるコークス
の強度も向上するが、成型炭配合割合がある程
度以上になると成型炭相互間に形成される空間
内に粉炭用粉炭が充分に充填されず、かえつて
装入嵩密度が低下し、これを乾留して得られる
コークスの強度も向上しないかあるいはかえつ
て低下する。このため、成型炭配合割合を一方
の軸、例えば横軸にとり、装入嵩密度を他方の
軸、例えば縦軸にとつて両者の関係を調べてみ
ると最大値が存在する。したがつて、装入物中
に配合される成型炭の配合割合は、この装入嵩
密度が最大となるまでの範囲の成型炭配合割合
とするのがよい。この値は、コークス炉の寸
法、成型炭の粒径や粒度分布、粉炭用粉炭の粒
径や粒度分布、成型炭や粉炭用粉炭中に含まれ
る水分の割合等により変化するが、これらの条
件を定めることによつて固有の値として測定さ
れ決定されるもので、通常10〜60重量％の範囲
内の値として求まる。 粉炭用粉炭と成型炭用粉炭を調製する。 装入物中に配合される非微粘結炭の配合法と
しては、粉炭側と成型炭側とに均等に配合する
均等配合法、成型炭側に多量に配合する成型炭
側集中配合法及び粉炭側に多量に配合する粉炭
側集中配合法とがある。そこで各配合法の違い
によりグループに分け、各グループ毎に最高流
動度（以下、MFという）の異なる複数種類、
好ましくは３〜５種類の粉炭用粉炭及び成型炭
用粉炭の組合せを調製する。各グループ毎の各
組合せに係る粉炭用粉炭及び成型炭用粉炭を調
製する方法としては、MFの異なる複数種類の
原料石炭を配合調製するか、あるいは通常のコ
ークス炉装入炭を基準炭としてこれに強粘結
炭、弱粘結炭、非微粘結炭および又は石炭系ま
たは石油系粘結剤をその配合割合を変えて配合
することにより調製する。 成型炭を製造する。 上記各グループ毎の各組合せについて調製さ
れた成型炭用粉炭にバインダーを添加して成型
炭を製造する。この成型炭の製造に使用するバ
インダーとしては石炭系及び／又は石油系の瀝
青物を使用するのがよい。石炭系瀝青物として
は例えば石炭系ピツチ、ロードタール、石炭の
溶剤抽出物あるいはその残渣物、石炭系重質油
等が適当である。また、石油系瀝青物としては
例えば石油系ピツチ、アスフアルト、石油系重
質油あるいはこれを熱処理若しくは溶剤処理し
て得られるものが適当である。この成型炭は、
成型炭用粉炭にバインダーを添加して混合し、
適宜加熱処理しまたは加熱処理することなく、
成型機によつて所定粒径に加圧成型される。成
型炭の粒径については特に限定されるものでは
ないが、最大粒径を20〜100mm程度とするのが
好ましい。 装入物を調製する。 上記各グループ毎に、上記で得られた成型
炭と上記で得られた粉炭用粉炭とを上記で
定められた成型炭配合割合で配合して最高流動
度MFの異なる複数種類の装入物を調製する。 コークス化試験をして指標となるコークス品
質を求める。 配合方式の異なる上記各グループの各装入物
についてコークス化試験を行い、ついでコーク
ス品質試験を行う。コークス化試験は、1/4ｔ
試験炉、電気炉あるいは缶焼等の従来公知の方
法で行うことができる。コークス品質試験の結
果は、品質レベルマツプを作成するための指標
になるものであり、この指標となるコークス品
質としてはドラム強度DI、小型CO2反応後強度
CSR、小型CO2反応率CRI、ミクロストレング
スMSI、JIS反応性JIS−RI、コークス気孔率、
コークス粒度歩留等をげることができる。これ
らのコークス品質のうち特に好ましいのは、コ
ークス品質を判定する上で最も重要なドラム強
度DIや小型反応後強度CSRである。 品質レベルマツプを作成する。 品質レベルマツプの作成は、例えばMFfを一
方の軸、例えば横軸とし、MFbを他方の軸、
例えば縦軸として作成されたMFf・MFb座標に
上記で求められたコークス品質を指標とする
等品質曲線を描くことにより作成される。この
ようにして作成された品質レベルマツプは、例
えばドラム強度DIや小型CO2反応後強度CSR
を指標とする場合、楕円状の等強度曲線として
求められ、MFf軸方向及びMFb軸方向にそれぞ
れ極大値を有する。 ついで、本発明において、作成された品質レベ
ルマツプを基準とする石炭配合管理について以下
に説明する。 次に品質レベルマツプにおける最高の等品質曲
線で囲まれた範囲内から数点を選択し、各点に相
当するMFfとMFbとを読み取り、各MFf及びMFb
に相当する粉炭用粉炭と成型炭用粉炭とを調製す
る。このようにして調整された粉炭用粉炭と成型
炭用粉炭とを使用し、品質レベルマツプ上で選定
した各点に対応する装入物を調製し、コークス化
試験とコークス品質試験とを行つてその結果を品
質レベルマツプ上にプロツトし、その結果から最
高のコークス品質を示す点を推定する。このよう
にして求められた最高のコークス品質を示す点に
おけるMFfとMFbとを読み取り、実操業用の各
MFf及びMFbに相当する粉炭用粉炭と成型炭用粉
炭のそれぞれの配合割合を決定することができ
る。 次に、粉炭用粉炭や成型炭用粉炭を構成する原
料石炭の配合を変える必要が生じた場合の石炭配
合管理について説明する。実炉で使用する粉炭用
粉炭及び成型炭用粉炭と想定される数種の石炭配
合割合のものについてそのMFを測定し、品質レ
ベルマツプから読み取れる最高のコークス品質を
示す粉炭用粉炭の石炭配合割合と成型炭用粉炭の
石炭配合割合を求め、これらの石炭配合割合を中
心にして数種、好ましくは２〜４種の装入物を調
製し、各装入物についてコークス化試験とコーク
ス品質試験を行い、これらの結果から最高のコー
クス品質を示す点におけるMFfとMFbを推定し、
実操業用の各MFf及びMFbに相当する粉炭用粉炭
及び成型炭用粉炭のそれぞれの配合割合を決定す
ることができる。 上記の説明は品質レベルマツプを作成し、利用
する方法についてであるが、品質レベルマツプに
かえて上記相関関係を数式化して利用してもよい
しコンピユーターにデーターを入力して必要な形
式で結果を出力させてもよい。 本発明に係る石炭配合管理法によれば、一度
MFf・MFbとコークス品質との相関関係を求めて
おけば、装入物の成型炭配合割合を変更しない限
り、数種の石炭配合割合のものについてMFの測
定を行うだけで概略の最適石炭配合割合を決定す
ることができる。このため、最適な石炭配合割合
を決定するためには、MFの測定により求められ
た概略の最適石炭配合割合を中心にして最小限度
の種類の装入物を調製してコークス化試験とコー
クス品質試験をするだけで最適な石炭配合割合を
決定することができ、この石炭配合管理に要する
手間、所要時間、経費等を最小限度にすることが
できる。しかも、本発明の石炭配合管理法によつ
て求められた最適な石炭配合割合は、従来法の場
合とは異なり、真に最適な石炭配合割合であり、
これによつて向上するコークス品質に見合う分だ
け安価な非微粘結炭の使用を増加し、高価な粘結
炭の使用を節約できる。また、実際にコークス炉
の操業で行われている石炭配合のMFf及びMFb
を測定することにより、本発明方法で求められた
MFf・MFbとコークス品質との相関関係から、
その石炭配合が最適なものであるか否かの診断を
することができ、もし最適な石炭配合でない場合
にはどのように石炭の配合を変更すればよいかを
容易に判断することができる。しかも、使用する
原料石炭の銘柄に大巾な変化がなく、成型炭の配
合割合を変えない限り、先に求めたMFf・MFb
とコークス品質との相関関係をそのまま使用でき
る。 次に、実施例に基づいて本発明方法をより詳細
に説明する。 〔1〕 コークスの品質レベルマツプ作成 (1) 実験条件の設定 成型炭配合コークス製造法における粉炭側
及び成型炭側の性状を広範囲に変化させるた
め、第１表に示す性状を有するコークス炉用
装入炭を基準炭とし、この基準炭に第１表に
示す非微粘結炭及び石炭系粘結剤とを第２表
に示す方法で配合し、
ンダーを添加して所定粒径に加圧成型して得られ
た成型炭とを所定の割合で配合して装入物を調製
し、この装入物をコークス炉で乾留してコークス
を製造する成型炭配合コークス製造法において、
この装入物を構成する原料粉炭の配合を管理する
ための方法に関する。 近年、高炉用コークスの製造法としては、いわ
ゆる成型炭配合コークス製造法が多く採用されて
いる。この成型炭配合コークス製造法によれば、
成型効果や装入物の装入高密度の向上効果が発揮
されてそれだけ製造されるコークスの品質、例え
ばコークス強度等が向上し、このコークスの品質
向上に見合う分だけ装入物中に安価な非微粘結炭
を配合して価格の高騰と供給の不安定が続く粘結
炭の使用を節約することができるものである。 ところで、わが国においては、高炉用コークス
の製造に必要な強粘結炭が殆んど産出しないた
め、米国、オーストラリアその他多くの国から多
種多様の原料石炭を輸入し、これらを適当に配合
してコークス用の原料粉炭を調製するようにして
いる。このことは、成型炭配合コークス製造法に
おいても例外ではなく、通常、20〜30種類にも及
ぶ銘柄の原料石炭を常時確保しておき、10〜20種
類にも及ぶ銘柄の原料石炭を配合して高炉用コー
クス製造用の原料粉炭を調製し、２〜３日に１回
程度数銘柄の原料石炭を配合変更する作業を行つ
ている。 しかしながら、このような原料石炭は、それが
産出される国や炭鉱によつて総てその品質が異な
る。このため、品質の安定したコークスを製造し
供給するためには原料石炭の配合技術を駆使して
常時品質の一定なコークスを製造し得るような原
料粉炭の調製が必要になる。 特に、成型炭配合コークス製造法を採用して安
価な非微粘結炭をできるだけ多量に使用すること
によりコークス価格の低廉化を図ろうとする場合
には、この非微粘結炭をどの程度使用し、成型炭
用粉炭側と粉炭用粉炭側とにそれぞれどの程度配
合すべきか決定しなければならず、石炭配合の最
も有利な最適条件を見い出すことは極めて難かし
い問題であると同時に極めて重要な問題である。 そこで、従来においては、この石炭配合の最適
条件を見い出すための方法として、いくつかの手
法が提案されている。例えば、粘結炭と非微粘結
炭の配合比率の異なる成型炭を数種類製造し、そ
の種類ごとに通常のコークス炉用装入炭に成型炭
を最高50重量％まで配合してコークス化し、この
ときのコークスのドラム強度DIが成型炭配合比
０〜50重量％において実質的に一定となるときの
粘結炭及び非微粘結炭の石炭配合比率を求め、こ
れを最適石炭配合条件とする方法（特開昭50〜
10301号公報）が知られている。また、装入炭の
オーバーオール配合で0＝0.99〜1.13vol（0：最
大平均反射率）及びMF＝1.55〜2.35（MF：最高
流動度の対数表示）の範囲に保ち、成型炭の性状
を種々変化させ、非微粘結炭を成型炭側に集中的
に配合する非微粘結炭集中成型法、非微粘結炭を
成型炭側及び粉炭側に均等に配合する均等配合法
及び通常の粉炭装入法でそれぞれコークスを製造
し、各コークスのDI30 15を測定して比較すると共に
成型炭用粉炭のMFとΔDI30 15との関係を図示し、
集中配合法ΔDI30 15≧均等配合法ΔDI30 15（ΔDI30 15＝
成
型炭配合法のDI30 15−粉炭装入法のDI30 15）となるよ
うな配合の中から最適石炭配合条件を選択する方
法コークス・サーキユラー第30巻第１号（1981）
第36〜40頁が提案されている。 しかしながら、前者においては、粘結炭と非微
粘結炭の配合比率が異なる各種の成型炭ごとに成
型炭の配合比率が異なる各種の装入物を調製し、
各装入物ごとに缶焼テストを実施してコークスを
製造し、製造された各コークスの品質をテストし
て最適石炭配合条件を求めなければならず、非常
に多くの手間と所要日数とを要し、また、求めら
れた最適石炭配合条件はテストが行なわれた範囲
内でのことであり、それが真の最適石炭配合条件
であるか否かの判定もできず、しかも、使用する
粘結炭や非微粘結炭が変ればその都度同様なテス
トを繰り返さなければならないという問題があ
る。また、後者の方法においても事情は前者の場
合と全く同様であり、成型炭配合コークス製造法
において如何に石炭配合管理を行うかは重大な課
題であつた。 本発明者等は、かかる観点に鑑み、成型炭配合
コークス製造法における石炭配合管理をできるだ
け能率良く行うことができ、しかも、真の最適石
炭配合条件を見つけ出すことができる石炭配合管
理法について鋭意研究を重ねた結果、装入物中に
配合する成型炭の配合割合を定めれば、成型炭配
合コークス製造法におけるコークス品質は装入物
中に粉炭として配合される粉炭用粉炭の最高流動
度（以下MFfという）と装入物中に成型炭として
配合される成型炭用粉炭の最高流動度（以下
MFbという）との関係に依存するので、これら
の関係の数式化もしくは数表化するかあるいは
MFf・MFb座標にコークス品質を指標とするコー
クスの品質レベルマツプを作成しておく等の手段
により、ある定められた成型炭配合割合による成
型炭配合コークス製造法において真に最適石炭配
合条件を簡単なテストで容易に見つけ出すことが
できることを見い出し、本発明に到達したもので
ある。 すなわち、本発明は、高炉用コークスの製造に
適当であるとされる粘結炭及び高炉用コークスの
製造には不適当とされる非微粘結炭からなる粉炭
用粉炭と上記粘結炭及び非微粘結炭からなる成型
炭用粉炭にバインダーを添加して所定粒径に加圧
成型して得られる成型炭とを所定の割合で配合し
て装入物を調製し、この装入物をコークス炉で乾
留してコークスを製造するに際し、装入物中に粉
炭として配合される粉炭用粉炭のMFfおよび装入
物中に成型炭として配合される成型炭用粉炭の
MFbとコークス品質との相関関係を求め、この
MFf・MFbとコークス品質との相関関係に基づい
て粉炭用粉炭と成型炭用粉炭の配合を管理する石
炭配合管理法である。 本発明において、高炉用コークスの製造に適当
であるとされる粘結炭とは、揮発分が15〜45重量
％、 CSN（JIS M8801.5 るつぼ膨張試験方法によ
るボタン指数）２以上、 MF（JIS M8801.7 流動性試験方法による最高
流動度の対数表示）1.0以上、 TD（JIS M8801.6 膨張性試験方法による全膨
張率）１％以上、 の範囲内となるように任意の石炭を配合調製して
得られるものや、高炉用コークスの製造に適した
装入物として従来公知の性状範囲を有する、いわ
ゆる通常のコークス炉用装入炭に強粘結炭、強粘
結炭あるいは石炭系又は石油系粘結剤等を適宜添
加して調製した配合炭である。 また、高炉用コークスの製造には不適当とされ
る非微粘結炭とは、揮発分が45％以下、CSN0〜
２、MF1.0以下、TD0％の特性を有するものを
いい、この他に、例えば粉コークス、ピツチコー
クス、石油コークス、タールスラツジ等も含まれ
る。これら粘結炭及び非微粘結炭は、それぞれ単
独の原料石炭で構成してもよいほか、複数の原料
石炭を混合して構成してもよい。 コークス製造の際にコークス炉に装入される装
入物は、粘結炭と非微粘結炭とを最適石炭配合条
件に合せて配合された成型炭用粉炭にバインダー
を添加して所定粒径に加圧成型して得られる成型
炭と、粘結炭と非微粘結炭とを最適石炭配合条件
に合せて配合された粉炭用粉炭とを所定の割合に
配合して調製される。この装入物中に配合される
成型炭の割合は、通常10〜60重量％の範囲内であ
る。 以下、MFf・MFbとコークス品質の相関関係の
一例としてコークス品質レベルマツプ（以下、品
質レベルマツプという。）を作成し、品質レベル
マツプに基づき石炭配合管理を実施する工程につ
いて説明する。 装入炭中に配合される成型炭の配合割合を決
定する。 成型炭配合コークス製造法においては、所定
の成型炭配合割合まではその配合率の割加に伴
つてコークス炉に装入される装入物の装入嵩密
度が向上し、これを乾留して得られるコークス
の強度も向上するが、成型炭配合割合がある程
度以上になると成型炭相互間に形成される空間
内に粉炭用粉炭が充分に充填されず、かえつて
装入嵩密度が低下し、これを乾留して得られる
コークスの強度も向上しないかあるいはかえつ
て低下する。このため、成型炭配合割合を一方
の軸、例えば横軸にとり、装入嵩密度を他方の
軸、例えば縦軸にとつて両者の関係を調べてみ
ると最大値が存在する。したがつて、装入物中
に配合される成型炭の配合割合は、この装入嵩
密度が最大となるまでの範囲の成型炭配合割合
とするのがよい。この値は、コークス炉の寸
法、成型炭の粒径や粒度分布、粉炭用粉炭の粒
径や粒度分布、成型炭や粉炭用粉炭中に含まれ
る水分の割合等により変化するが、これらの条
件を定めることによつて固有の値として測定さ
れ決定されるもので、通常10〜60重量％の範囲
内の値として求まる。 粉炭用粉炭と成型炭用粉炭を調製する。 装入物中に配合される非微粘結炭の配合法と
しては、粉炭側と成型炭側とに均等に配合する
均等配合法、成型炭側に多量に配合する成型炭
側集中配合法及び粉炭側に多量に配合する粉炭
側集中配合法とがある。そこで各配合法の違い
によりグループに分け、各グループ毎に最高流
動度（以下、MFという）の異なる複数種類、
好ましくは３〜５種類の粉炭用粉炭及び成型炭
用粉炭の組合せを調製する。各グループ毎の各
組合せに係る粉炭用粉炭及び成型炭用粉炭を調
製する方法としては、MFの異なる複数種類の
原料石炭を配合調製するか、あるいは通常のコ
ークス炉装入炭を基準炭としてこれに強粘結
炭、弱粘結炭、非微粘結炭および又は石炭系ま
たは石油系粘結剤をその配合割合を変えて配合
することにより調製する。 成型炭を製造する。 上記各グループ毎の各組合せについて調製さ
れた成型炭用粉炭にバインダーを添加して成型
炭を製造する。この成型炭の製造に使用するバ
インダーとしては石炭系及び／又は石油系の瀝
青物を使用するのがよい。石炭系瀝青物として
は例えば石炭系ピツチ、ロードタール、石炭の
溶剤抽出物あるいはその残渣物、石炭系重質油
等が適当である。また、石油系瀝青物としては
例えば石油系ピツチ、アスフアルト、石油系重
質油あるいはこれを熱処理若しくは溶剤処理し
て得られるものが適当である。この成型炭は、
成型炭用粉炭にバインダーを添加して混合し、
適宜加熱処理しまたは加熱処理することなく、
成型機によつて所定粒径に加圧成型される。成
型炭の粒径については特に限定されるものでは
ないが、最大粒径を20〜100mm程度とするのが
好ましい。 装入物を調製する。 上記各グループ毎に、上記で得られた成型
炭と上記で得られた粉炭用粉炭とを上記で
定められた成型炭配合割合で配合して最高流動
度MFの異なる複数種類の装入物を調製する。 コークス化試験をして指標となるコークス品
質を求める。 配合方式の異なる上記各グループの各装入物
についてコークス化試験を行い、ついでコーク
ス品質試験を行う。コークス化試験は、1/4ｔ
試験炉、電気炉あるいは缶焼等の従来公知の方
法で行うことができる。コークス品質試験の結
果は、品質レベルマツプを作成するための指標
になるものであり、この指標となるコークス品
質としてはドラム強度DI、小型CO2反応後強度
CSR、小型CO2反応率CRI、ミクロストレング
スMSI、JIS反応性JIS−RI、コークス気孔率、
コークス粒度歩留等をげることができる。これ
らのコークス品質のうち特に好ましいのは、コ
ークス品質を判定する上で最も重要なドラム強
度DIや小型反応後強度CSRである。 品質レベルマツプを作成する。 品質レベルマツプの作成は、例えばMFfを一
方の軸、例えば横軸とし、MFbを他方の軸、
例えば縦軸として作成されたMFf・MFb座標に
上記で求められたコークス品質を指標とする
等品質曲線を描くことにより作成される。この
ようにして作成された品質レベルマツプは、例
えばドラム強度DIや小型CO2反応後強度CSR
を指標とする場合、楕円状の等強度曲線として
求められ、MFf軸方向及びMFb軸方向にそれぞ
れ極大値を有する。 ついで、本発明において、作成された品質レベ
ルマツプを基準とする石炭配合管理について以下
に説明する。 次に品質レベルマツプにおける最高の等品質曲
線で囲まれた範囲内から数点を選択し、各点に相
当するMFfとMFbとを読み取り、各MFf及びMFb
に相当する粉炭用粉炭と成型炭用粉炭とを調製す
る。このようにして調整された粉炭用粉炭と成型
炭用粉炭とを使用し、品質レベルマツプ上で選定
した各点に対応する装入物を調製し、コークス化
試験とコークス品質試験とを行つてその結果を品
質レベルマツプ上にプロツトし、その結果から最
高のコークス品質を示す点を推定する。このよう
にして求められた最高のコークス品質を示す点に
おけるMFfとMFbとを読み取り、実操業用の各
MFf及びMFbに相当する粉炭用粉炭と成型炭用粉
炭のそれぞれの配合割合を決定することができ
る。 次に、粉炭用粉炭や成型炭用粉炭を構成する原
料石炭の配合を変える必要が生じた場合の石炭配
合管理について説明する。実炉で使用する粉炭用
粉炭及び成型炭用粉炭と想定される数種の石炭配
合割合のものについてそのMFを測定し、品質レ
ベルマツプから読み取れる最高のコークス品質を
示す粉炭用粉炭の石炭配合割合と成型炭用粉炭の
石炭配合割合を求め、これらの石炭配合割合を中
心にして数種、好ましくは２〜４種の装入物を調
製し、各装入物についてコークス化試験とコーク
ス品質試験を行い、これらの結果から最高のコー
クス品質を示す点におけるMFfとMFbを推定し、
実操業用の各MFf及びMFbに相当する粉炭用粉炭
及び成型炭用粉炭のそれぞれの配合割合を決定す
ることができる。 上記の説明は品質レベルマツプを作成し、利用
する方法についてであるが、品質レベルマツプに
かえて上記相関関係を数式化して利用してもよい
しコンピユーターにデーターを入力して必要な形
式で結果を出力させてもよい。 本発明に係る石炭配合管理法によれば、一度
MFf・MFbとコークス品質との相関関係を求めて
おけば、装入物の成型炭配合割合を変更しない限
り、数種の石炭配合割合のものについてMFの測
定を行うだけで概略の最適石炭配合割合を決定す
ることができる。このため、最適な石炭配合割合
を決定するためには、MFの測定により求められ
た概略の最適石炭配合割合を中心にして最小限度
の種類の装入物を調製してコークス化試験とコー
クス品質試験をするだけで最適な石炭配合割合を
決定することができ、この石炭配合管理に要する
手間、所要時間、経費等を最小限度にすることが
できる。しかも、本発明の石炭配合管理法によつ
て求められた最適な石炭配合割合は、従来法の場
合とは異なり、真に最適な石炭配合割合であり、
これによつて向上するコークス品質に見合う分だ
け安価な非微粘結炭の使用を増加し、高価な粘結
炭の使用を節約できる。また、実際にコークス炉
の操業で行われている石炭配合のMFf及びMFb
を測定することにより、本発明方法で求められた
MFf・MFbとコークス品質との相関関係から、
その石炭配合が最適なものであるか否かの診断を
することができ、もし最適な石炭配合でない場合
にはどのように石炭の配合を変更すればよいかを
容易に判断することができる。しかも、使用する
原料石炭の銘柄に大巾な変化がなく、成型炭の配
合割合を変えない限り、先に求めたMFf・MFb
とコークス品質との相関関係をそのまま使用でき
る。 次に、実施例に基づいて本発明方法をより詳細
に説明する。 〔1〕 コークスの品質レベルマツプ作成 (1) 実験条件の設定 成型炭配合コークス製造法における粉炭側
及び成型炭側の性状を広範囲に変化させるた
め、第１表に示す性状を有するコークス炉用
装入炭を基準炭とし、この基準炭に第１表に
示す非微粘結炭及び石炭系粘結剤とを第２表
に示す方法で配合し、
【表】
【表】
各種の配合炭を調製した。
(2) MFfとMFbの測定
第２表に示す各粉炭用粉炭及び成型炭用粉
炭について、それぞれJIS M8801.7流動性試
験法（ギーゼラープラストメーター法）によ
りMFf及びMFbを測定した。結果は第３表に
示す通りであつた。 (3) 成型炭の製造 第２表に示す成型炭用粉炭とバインダとし
て石炭系軟ピツチ（軟化点温度35℃）を用
い、常法により成型炭を製造した。 (4) コークス化試験 第２表に示す粉炭用粉炭と上記(3)で製造し
た成型炭とを成型炭配合割合30重量％で配合
して装入物を調製し、これら各装入物を1/4
ｔコークス試験炉に装入して常法により乾留
をした。 (5) コークス品質試験 上記(4)で製造した各コークスについて、ド
ラム強度（JIS K2151、6.2ドラム法）DI150 15
及び小型CO2反応後強度CSRを測定した。結
果は第３表
炭について、それぞれJIS M8801.7流動性試
験法（ギーゼラープラストメーター法）によ
りMFf及びMFbを測定した。結果は第３表に
示す通りであつた。 (3) 成型炭の製造 第２表に示す成型炭用粉炭とバインダとし
て石炭系軟ピツチ（軟化点温度35℃）を用
い、常法により成型炭を製造した。 (4) コークス化試験 第２表に示す粉炭用粉炭と上記(3)で製造し
た成型炭とを成型炭配合割合30重量％で配合
して装入物を調製し、これら各装入物を1/4
ｔコークス試験炉に装入して常法により乾留
をした。 (5) コークス品質試験 上記(4)で製造した各コークスについて、ド
ラム強度（JIS K2151、6.2ドラム法）DI150 15
及び小型CO2反応後強度CSRを測定した。結
果は第３表
【表】
に示す通りであつた。
なお、小型CO2反応後強度CSRは次の試験
法により求めた。すなわち、試料コークスを
20±１mmの粒度に調製したもの200ｇを反応
管内で５／minのCO2流通下、1100±10℃
の加熱状態で２時間反応させ、反応後の重量
をAgとし、また反応後の試料全部を型試
験機のドラム（130φ×700mm）に入れ20rpm
×30分回転させた後試料を篩分け、＋10mm部
分の重量をBgとして、この場合の小型CO2
反応後強度CSRを次式 CSR＝Ｂ／Ａ×100（重量％） によつて求めた。結果は第３表に示す通りで
あつた。 (6) 品質レベルマツプの作成 上記(2)において求められたMFfを横軸と
し、MFbを縦軸としてMFf・MFb座標を形
成し、このMFf・MFb座標に上記(5)のコーク
ス品質試験の結果、すなわちドラム強度
DI150 15及び小型CO2反応後強度CSRを指標と
して等強度曲線を描き、品質レベルマツプを
作成した。結果は第１図及び第２図に示す通
りであり、等強度曲線は多少歪のある略々同
心楕円形状の閉曲線となつた。この第１図及
び第２図から明らかなように、最高のコーク
ス品質を示す点は、MFfが約2.75でMFbが約
1.60である点の付近であることがわかる。 さらに、第１図及び第２図に描いたMFb
＝MFf直線が均等配合直線であるから、この
直線より上方の部分、すなわちMFb＞MFfの
領域を粘結炭集中成型領域とし、また、この
直線より下方の部分すなわちMFb＜MFfの領
域を非微粘結炭集中成型領域とみると、最高
のコークス品質を示す点は非微粘結炭集中成
型領域（MFb＜MFf）に存在することがわか
る。
法により求めた。すなわち、試料コークスを
20±１mmの粒度に調製したもの200ｇを反応
管内で５／minのCO2流通下、1100±10℃
の加熱状態で２時間反応させ、反応後の重量
をAgとし、また反応後の試料全部を型試
験機のドラム（130φ×700mm）に入れ20rpm
×30分回転させた後試料を篩分け、＋10mm部
分の重量をBgとして、この場合の小型CO2
反応後強度CSRを次式 CSR＝Ｂ／Ａ×100（重量％） によつて求めた。結果は第３表に示す通りで
あつた。 (6) 品質レベルマツプの作成 上記(2)において求められたMFfを横軸と
し、MFbを縦軸としてMFf・MFb座標を形
成し、このMFf・MFb座標に上記(5)のコーク
ス品質試験の結果、すなわちドラム強度
DI150 15及び小型CO2反応後強度CSRを指標と
して等強度曲線を描き、品質レベルマツプを
作成した。結果は第１図及び第２図に示す通
りであり、等強度曲線は多少歪のある略々同
心楕円形状の閉曲線となつた。この第１図及
び第２図から明らかなように、最高のコーク
ス品質を示す点は、MFfが約2.75でMFbが約
1.60である点の付近であることがわかる。 さらに、第１図及び第２図に描いたMFb
＝MFf直線が均等配合直線であるから、この
直線より上方の部分、すなわちMFb＞MFfの
領域を粘結炭集中成型領域とし、また、この
直線より下方の部分すなわちMFb＜MFfの領
域を非微粘結炭集中成型領域とみると、最高
のコークス品質を示す点は非微粘結炭集中成
型領域（MFb＜MFf）に存在することがわか
る。
第１図はDI150 15を指標とする品質レベルマツプ、
第２図はCSRを指標とする品質レベルマツプで
ある。
第２図はCSRを指標とする品質レベルマツプで
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高炉用コークスの製造に適当であるとされる
粘結炭及び高炉用コークスの製造には不適当とさ
れる非微粘結炭からなる粉炭用粉炭と上記粘結炭
及び非微粘結炭からなる成型炭用粉炭にバインダ
ーを添加して所定粒径に加圧成型して得られる成
型炭とを所定の割合で配合して装入物を調製し、
この装入物をコークス炉で乾留してコークスを製
造するに際し、装入物中に粉炭として配合される
粉炭用粉炭の最高流動度MFf及び装入物中に成
型炭として配合される成型炭用粉炭の最高流動度
MFbとコークス品質との相関関係を求め、この
MFf・MFbとコークス品質との相関関係に基い
て上記粉炭用粉炭及び成型炭用粉炭の配合を管理
することを特徴とする石炭配合管理法。 ２ MFf・MFbとコークス品質との間の相関関
係が、MFf・MFb座標にコークス品質を指標と
して作成されたコークスの品質レベルマツプであ
る特許請求の範囲第１項記載の石炭配合管理法。 ３ 粘結炭と非微粘結炭の配合割合は、粉炭側が
粘結炭67〜100重量％及び非微粘結炭０〜33重量
％であり、成型炭側が粘結炭22〜100重量％及び
非微粘結炭０〜78重量％である特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の石炭配合管理法。 ４ コークス品質の指標がコークスのドラム強度
DIである特許請求の範囲第１項ないし第３項の
いずれかに記載の石炭配合管理法。 ５ コークス品質の指標がコークスの小型CO2反
応後強度CSRである特許請求の範囲第１項ない
し第３項のいずれかに記載の石炭配合管理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6258182A JPS58180583A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 成型炭配合コ−クス製造法における石炭配合管理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6258182A JPS58180583A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 成型炭配合コ−クス製造法における石炭配合管理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58180583A JPS58180583A (ja) | 1983-10-22 |
| JPS6340234B2 true JPS6340234B2 (ja) | 1988-08-10 |
Family
ID=13204424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6258182A Granted JPS58180583A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 成型炭配合コ−クス製造法における石炭配合管理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58180583A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6047095A (ja) * | 1983-08-25 | 1985-03-14 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 冶金用コ−クスの製造方法 |
| JPS6187787A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Nippon Steel Chem Co Ltd | コ−クス製造用石炭配合管理法 |
| CN104593030B (zh) * | 2015-02-13 | 2017-04-12 | 武汉钢铁(集团)公司 | 改善大惰性组分与各向异性界面结合强度的炼焦配煤方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53102302A (en) * | 1977-01-27 | 1978-09-06 | Nippon Steel Corp | Preparation of modified coal for producing metallurgical coke |
| JPS53108102A (en) * | 1977-03-03 | 1978-09-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Production of metallurgical coke |
| JPS53132001A (en) * | 1977-04-25 | 1978-11-17 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Control of coke strength by coal maximum fluidity |
| JPS5637277A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-10 | Matsushita Electric Works Ltd | Lightweight exterior wall material and its manufacture |
-
1982
- 1982-04-16 JP JP6258182A patent/JPS58180583A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53102302A (en) * | 1977-01-27 | 1978-09-06 | Nippon Steel Corp | Preparation of modified coal for producing metallurgical coke |
| JPS53108102A (en) * | 1977-03-03 | 1978-09-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Production of metallurgical coke |
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| JPS5637277A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-10 | Matsushita Electric Works Ltd | Lightweight exterior wall material and its manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58180583A (ja) | 1983-10-22 |
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