JPS6340235B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6340235B2
JPS6340235B2 JP57026437A JP2643782A JPS6340235B2 JP S6340235 B2 JPS6340235 B2 JP S6340235B2 JP 57026437 A JP57026437 A JP 57026437A JP 2643782 A JP2643782 A JP 2643782A JP S6340235 B2 JPS6340235 B2 JP S6340235B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coal
caking
temperature
storage period
brand
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP57026437A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58142981A (ja
Inventor
Kyoshi Miura
Kunihiko Nishioka
Yoshihiko Sunami
Koichi Yoshimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Sumikin Kako KK
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Sumikin Kako KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd, Sumikin Kako KK filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP2643782A priority Critical patent/JPS58142981A/ja
Publication of JPS58142981A publication Critical patent/JPS58142981A/ja
Publication of JPS6340235B2 publication Critical patent/JPS6340235B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、ヤード貯蔵石炭の貯蔵期間中の発
熱状況と粘結性劣化状況の推移を、同時に精度よ
く推定することにより、効率的かつ計画的な貯炭
期間管理と使用時の粘結性管理とを行い得る方法
にかかわるものであり、その目的は、良質のコー
クスを安定的に製造することにある。 一般に、コークスの原料となる石炭は、ヤード
に野積みの状態で貯蔵される。しかるに、このヤ
ード貯蔵石炭は酸化により発熱と粘結性劣化とを
起す。これについては古くから大きな問題とさ
れ、その管理方法も数多く提案されているが、い
ずれの方法も次に述べるように精度面で問題があ
り、十分とはいえなかつた。 ヤード貯蔵石炭の異常発熱や自然発火に対して
は、填圧、積み替え、散水強化などの事後対策が
とられ、また予防対策としては、堆積石炭の表面
を薬剤でコーテイングして内部への空気の侵入を
防止することなどが行われている。また、粘結性
はコークス用原料炭として特に重要な特性である
が、その劣化に対しては前記の発熱防止対策が有
効である。また、コークス品位の安定化に対して
は銘柄毎に固有な貯炭期間と粘結性劣化速度との
関係から所定期間貯炭後の粘結性を推定し、その
粘結性に応じた配合管理を行う方法(特開昭53−
132001)が挙げられる。 しかるに、これらの対策はいずれも発熱と粘結
性劣化とを別個に取り扱うため、精度が悪い。た
とえば、ヤード貯蔵石炭の粘結性劣化は、単に貯
炭期間のみから一義的に決定されるものではな
く、温度や酸素濃度の影響を大きく受けるのであ
る。このため、従来においては、発熱、粘結性劣
化に対する管理が行われているとはいえ、必ずし
も十分ではなく、これらが今日でもなお大きな問
題であることに変りはない。特に、近年のよう
に、コークス製造用原料として良質の原料炭に替
えて酸化しやすい低品位原料炭を多く使用する技
術が開発されるに至つては、ヤード貯蔵石炭の管
理はむしろむずかしくなつてきているとさえいう
ことができる。 本発明者らは、ヤード貯蔵石炭の粘結性劣化が
同石炭層の温度や酸素濃度の影響を強く受けるこ
とから、同石炭の管理を適切に行うためには、従
来のように酸化による発熱と粘結性劣化とを別個
に管理するのではなく、両者を同時管理、なかで
も石炭層の温度および酸素濃度を媒介として両者
を有機的に結合して同時管理することが有効であ
ると考え、この考え方に立つて基礎実験を繰り返
すとともに、実際のヤード貯蔵石炭の発熱状況お
よび粘結性劣化状況に関する数多くのデータを蓄
積し、その理論解析を進めた。その結果、ヤード
貯蔵石炭の粘結性劣化速度と、同石炭の温度およ
び酸素濃度との間には、極めて明瞭な関係が成立
し、同石炭の粘結性劣化速度が、その温度および
酸素濃度に基づいて極めて精度よく推定されるこ
とを知見した。 本発明は、この知見に基づきなされたもので、
ヤード貯蔵開始時の石炭層の温度、嵩密度、堆積
体寸法および銘柄により異なる酸素吸収速度等よ
り各銘柄毎の貯蔵期間中の温度上昇推移を熱収支
から、および酸素濃度推移を酸素収支式から求め
るとともに、該温度上昇推移および酸素濃度推移
に基づいて各銘柄毎の貯蔵期間中の粘結性推移を
最高流動度式から求め、得られた温度上昇および
粘結性の推移に基づいて、各銘柄毎の貯蔵期間の
管理と使用時の粘結性管理とを行うことを特徴と
するヤード貯蔵石炭の管理方法を要旨とする。 以下、本発明の方法を更に具体的に説明する。 まず、ヤード貯蔵石炭の発熱状況の推定につい
てであるが、これにはたとえば、一般に考えられ
ているように、堆積石炭層を近似的に擬連続体と
みなし、かつ、石炭の低温酸化による発熱と堆積
体表面からの放熱との差が蓄熱され、堆積体を温
度上昇させると考えて、堆積体各部の熱収支と酸
素収支とをとればよい。すなわち、これら2つの
収支をとることにより、下記に示す連立偏微分方
程式が得られ、これを解くことにより貯蔵中の石
炭の温度上昇推移が求められ、更に同石炭層の酸
素濃度推移も求められることになる。 熱収支式(ベクトル表示) Cpρ∂θ/∂t=λeV2θ −div(Cpa・ρa・u・θ)+R・ΔH ……(1) 酸素収支式(ベクトル表示) ∂C/∂t=DeV2C−div(uc)−R/ε ……(2) ここで、θ:石炭層の温度 t:同貯蔵時間 Cp:同比熱 ρ:同嵩密度 u:同通気速度 ΔH:石炭の酸化反応熱 C:石炭層の酸素濃度 ε:同空隙率 λe:同有効熱伝導度 R:石炭の酸素吸収速度 De:石炭層の有効拡散係数 Cpa:空気の比熱 ρa:同密度 なお、(1)(2)式中の酸素吸収温度Rは下式で表わ
すことができる。 酸素吸収速度式 R=Aexp{−E/RG(θ+273)}・Sl・t-m・Cn ……(3) ここで、E:活性化エネルギー S:石炭の比表面積 RG:ガス定数 A、l、m、n:定数 (1)、(2)式を解くにあたり重要なことは初期条件
および境界条件の与え方であり、これらについて
は実際のヤード貯蔵石炭毎に変化するので事前に
調査しておく必要がある。 また、(3)式中の定数A、l、m、nについては
各銘柄毎に事前に実験的に求めておくことが必要
である。 次にヤード貯蔵石炭の酸化による粘結性劣化の
推定であるが、これについては、例えば本発明者
らが実験的に導出した下式等により、一般式に用
いられている最高流動度(MF)を用いて、上記
した発熱状況の推定と同時並行的に行うこととす
る。 logMF=logMFo−S〓exp(βθ−γ)・C〓・t…
…(4) ここで、MF:貯蔵中の石炭の最高流動度 MFo:貯蔵開始時の石炭の最高流動度 S:石炭の比表面積 t:同貯蔵期間 θ:石炭層温度 C:同酸素濃度 α、β、γ、δ:炭種によつて決定される定数 すなわち、(4)式において貯蔵中の石炭層の温度
θおよび酸素濃度Cには、(1)、(2)式によつて計算
される温度推移および酸素濃度推移の各値を用い
ることができるので、(1)、(2)、(3)式と(4)式とを用
いることによりヤード貯蔵石炭の粘結性劣化状況
が同石炭の発熱状況と同時並行して推定できるの
である。 このようにして得た粘結性劣化状況は、石炭層
の温度および酸素濃度を介して発熱状況と深く結
びつき、発熱状況の影響、更には酸素濃度の影響
がよく反映したものとなつているから、精度の非
常に高いものとなる。 次に、これらに基づいて貯炭期間の管理と使用
時の粘結性の管理とを行うことになるが、上記し
たように、本発明法はそのベースとなる発熱状況
と粘結性劣化状況の推定精度が高いため、効率的
かつ計画的に厳密な管理を行うことができ、その
結果として配合原料の粘結性品位が安定し、コー
クス品質の安定化を図ることが可能となる。 本発明の妥当性については、本発明の方法の実
施結果と、実際のヤード貯蔵石炭の発熱状況およ
び粘結性劣化状況の実測結果との比較から十分に
立証される。以下、実施例により本発明の実施効
果を明らかにする。 実施例 1 第1表に示す性状の3種類の石炭A、B、Cを
ヤードにそれぞれ第2表に示す条件で貯蔵し、貯
蔵期間中の発熱状況の推移を前記(1)、(2)、(3)式を
用いて算出するとともに、実際の温度推移を測定
した。
【表】
【表】 なお、(1)、(2)式中の有効熱伝導度λe、有効拡
散係数De、および酸化反応熱ΔHについては、室
内酸化モデル実験や実ヤード貯炭での発熱試験な
どを繰返した結果から第3表に示す値を採用し、
(3)式中の定数A、E、l、m、nについても実験
室的な酸化試験から、第3表に示す値を採用し
た。
【表】 結果を第1図に示すが、(1)、(2)、(3)式による計
算値と実測値との間には、良い一致の見られるこ
とがわかる。 第1図は深さ2mの地点における温度推移であ
るが、本発明者らは(1)、(2)、(3)式の使用により、
他の地点においても第1図の交果と同様に精度よ
く温度推移を算出できることを確認している。 実施例 2 実施例1で得たヤード貯蔵期間の石炭層A、
B、Cの各温度推移および各酸素濃度推移を(4)式
に代入して、各石炭の粘結性劣化状況を最高流動
度MFについてそれぞれ推算するとともに、実際
の最高流動度MFの推移を測定した。 (4)式中の定数α、β、γ、δとしては、実験室
的な酸化試験から第4表に示す値を採用した。
【表】 結果を第2図に示すが、(4)式による計算値と実
測値との間には良い一致が見られ、本発明の方法
がヤード貯蔵石炭の粘結性劣化状況を精度よく推
定するのに極めて有効なことがわかる。 第2図も貯炭層表面から2mの深さの地点の値
を示しているが、本発明者らは他の地点において
も同様に精度良く粘結性劣化状況を算出できるこ
とを確認している。 また、第2図に破線で示す曲線は、ヤード貯蔵
石炭の粘結性劣化が貯炭期間のみで一義的に決定
されるとした従来方法(特開昭53−132001)によ
る推定値であるが、この方法では貯炭期間が長く
なつた場合、すなわち石炭層温度が上昇した場合
に、実測値との間に大きな相違を示すことがわか
る。しかるに、本発明の方法では劣化状況の推定
に石炭層温度を反映させているから、このような
ズレは見られず、このことからも本発明の妥当性
が確認される。 実施例 3 実施例1および実施例2において得たヤード貯
蔵石炭A、B、Cの計算発熱状況および計算粘結
性劣化状況の推移を基にして各石炭の貯蔵期間の
管理を行おうとすると次のようになる。 管理温度の上限を40℃とすれば、実験期間中に
この温度を上回つたのはB炭だけで、その時期は
約55日経過後である(第1図参照)。したがつて、
B炭については、約55日以内に使用してしまうこ
とが望ましいといえる。一方、A炭、C炭につい
ては、発熱状況の推移から判断すれば100日以内
では貯炭期間に制限はないが、粘結性の劣化状況
から判断するなら、やはり貯炭期間に制限が必要
である。 すなわち、粘結性劣化の下限を、最高流動度
(logMF)が貯炭開始時の半分となる点におけ
ば、第2図に示すように、A炭については約80
日、C炭については約35日が貯炭期間の限界とな
るのである。 同じ判断を従来の方法(特開昭53−132001)で
行つた場合には、A炭については約100日、C炭
については40日強となり、いずれの場合も貯炭期
限が実際よりも遅く表われ、A炭に至つては20日
も過つた判断が下されることになる。 実施例 4 実施例2で得た各石炭A、B、Cの粘結性劣化
状況の推移に基づき他銘柄炭においても、同様の
手法により使用時の粘結性を推定し、各石炭の配
合管理を実施した。 本発明法実施後のコークス強度(DI30 15)のバラ
ツキを、実施前、すなわち入荷時の粘結性を基に
配合を組んだときの結果と比較して第3図に示
す。 第3図に示すように、本発明の実施前に0.217
あつたコークス強度(DI30 15)の全炉平均標準偏差
σが、本発明の実施により0.184まで低下し、本
発明の方法がコークス強度の安定化に大きく寄与
することが確認された。 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、ヤード貯蔵石炭の温度推移と粘結性推移とが
精度よく予測できることから、適正な貯炭計画の
指針が得られるばかりでなく、適正な配合計画の
指針も得ることができ、これによりコークス品質
の安定化に大きな効果が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は本発明法の妥当性を示す図表
で、第1図は貯蔵中の石炭の温度推移を本発明法
と実測値との間で比較した図表、第2図は同石炭
の流動度推移を本発明法と従来法と実測値との間
で比較した図表、第3図はコークス強度の全炉平
均標準偏差を本発明実施前と本発明実施後との間
で比較した図表である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ヤード貯蔵開始時の石炭層の温度、嵩密度、
    堆積体寸法および銘柄により異なる酸素吸収速度
    等より、各銘柄毎の貯蔵期間中の温度上昇推移を
    熱収支式から、および酸素濃度推移を酸素収支式
    から求めるとともに、該温度上昇推移および酸素
    濃度推移に基づいて、前記各銘柄毎の貯蔵期間中
    の粘結性の推移を最高流動度式から求め、得られ
    た温度上昇および粘結性の推移に基づいて、各銘
    柄毎の貯蔵期間の管理と使用時の粘結性管理とを
    行うことを特徴とするヤード貯蔵石炭の管理方
    法。
JP2643782A 1982-02-19 1982-02-19 ヤ−ド貯蔵石炭の管理方法 Granted JPS58142981A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2643782A JPS58142981A (ja) 1982-02-19 1982-02-19 ヤ−ド貯蔵石炭の管理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2643782A JPS58142981A (ja) 1982-02-19 1982-02-19 ヤ−ド貯蔵石炭の管理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58142981A JPS58142981A (ja) 1983-08-25
JPS6340235B2 true JPS6340235B2 (ja) 1988-08-10

Family

ID=12193478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2643782A Granted JPS58142981A (ja) 1982-02-19 1982-02-19 ヤ−ド貯蔵石炭の管理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58142981A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ID20131A (id) 1997-03-31 1998-10-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Metode dan peralatan pengeringan batu bara, metode untuk penyimpanan lama batu bara yang direformasi dan batu bara yang direformasi yang disimpan lama, dan proses dan sistem untuk produksi batu bara yang direformasi
JP2011213874A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Jfe Steel Corp コークスの製造方法
JP6664194B2 (ja) * 2015-11-12 2020-03-13 Ihi運搬機械株式会社 石炭昇温予測管理システム
JP7091902B2 (ja) * 2018-07-17 2022-06-28 日本製鉄株式会社 コークス製造用の原料炭の劣化推定方法及びコークスの製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53132001A (en) * 1977-04-25 1978-11-17 Nippon Kokan Kk <Nkk> Control of coke strength by coal maximum fluidity
JPS5444002A (en) * 1977-09-16 1979-04-07 Nippon Musical Instruments Mfg Regenerated plywood and laminated rectangular timber using same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53132001A (en) * 1977-04-25 1978-11-17 Nippon Kokan Kk <Nkk> Control of coke strength by coal maximum fluidity
JPS5444002A (en) * 1977-09-16 1979-04-07 Nippon Musical Instruments Mfg Regenerated plywood and laminated rectangular timber using same

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58142981A (ja) 1983-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2570875C1 (ru) Способ производства кокса
JP7180544B2 (ja) コークスの熱間反応後強度の推定方法及びコークスの製造方法
JPS6340235B2 (ja)
EP2985602A1 (en) Method for evaluating weathering degree of coal, method for evaluating coking properties of weathered coal, method for controlling weathering degree of coal, and method for producing cokes
JPH03273091A (ja) コークス用配合炭の収縮性の予測方法
JP4105794B2 (ja) コークス用原料炭の配合方法
JP3100722B2 (ja) 軟化溶融状態にある石炭層のガス透過係数測定方法および測定治具
JP7091902B2 (ja) コークス製造用の原料炭の劣化推定方法及びコークスの製造方法
US4599140A (en) Method and apparatus for controlling crossflow in a double collector main coke oven battery
JPH0155313B2 (ja)
AU2021329613B2 (en) Method for evaluating thermoplasticity of coal or caking additive
JP3142637B2 (ja) 石炭膨張圧の推定方法
JPS6341423B2 (ja)
JP2561211B2 (ja) コークス用原料炭の配合方法
JPH09287008A (ja) 高炉装入物の炉内層厚分布推定方法
JPS629170B2 (ja)
JPS61161454A (ja) 石炭の粘結性迅速測定方法
JPH039991A (ja) 非粘結炭の見掛けの流動度推定方法
JPH01304180A (ja) コークス炉の燃焼制御方法
JPS6241299B2 (ja)
RU1838743C (ru) Способ контрол работы печи
JP2018048216A (ja) コークス炉装入炭の嵩密度推定方法及び配合調整方法
JPH0558476B2 (ja)
Karunova et al. Use of the petrographic model for coke quality prediction at the cherepovets iron-and-steel mill
JPH09255965A (ja) 配合石炭の比容積の推定方法