KR101451050B1 - 야금용 코크스의 제조 방법 - Google Patents

야금용 코크스의 제조 방법 Download PDF

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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 코크스로내에 있어서 연화 용융한 석탄의 주변의 환경을 모의한 상태에서 석탄의 연화 용융 특성을 측정함으로써 배합탄에 사용하는 석탄의 연화 용융 특성을 정확하게 평가한 배합탄을 이용해서, 종래법보다 강도 등의 품질이 뛰어난 야금용 코크스를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다. 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서, 소정량을 용기에 충전하고, 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상하면에 관통구멍을 갖는 재료에 일정 하중을 부가시키면서, 소정의 가열 속도로 시료를 가열하고, 관통구멍에 침투한 시료의 침투 거리를 미리 측정하며, 침투 거리가 소정의 관리값보다 높은 석탄 및 점결재의 일부 또는 전부에 대해, 산소 함유 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 침투 거리를 저하시킨 후에 배합하는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법을 이용한다.

Description

야금용 코크스의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING METALLURGICAL COKE}
이 발명은 석탄 건류시의 연화 용융 특성을 정밀도 좋게 평가하는 시험 방법을 이용해서, 코크스 강도를 유지하면서 고품위의 석탄의 사용량을 삭감할 수 있는 야금용 코크스의 제조 방법, 또는 동일 배합탄으로부터 고강도의 코크스를 얻을 수 있는 야금용 코크스의 제조 방법에 관한 것이다.
제선법으로서 가장 일반적으로 실행되고 있는 고로법에 있어서 사용되는 코크스는 철광석의 환원재, 열원, 스페이서 등의 역할을 담당하고 있다. 고로를 안정적으로 효율 좋게 조업하기 위해서는, 고로내의 통기성을 유지하는 것이 중요한 것으로부터, 강도가 높은 코크스의 제조가 요구되고 있다. 코크스는 분쇄하고, 입도를 조정한 여러 가지의 코크스 제조용 석탄을 배합한 배합탄을, 코크스로내에서 건류함으로써 제조된다. 코크스 제조용 석탄은 건류 중 약 300℃∼550℃의 온도역에서 연화 용융하고, 또 동시에 휘발분의 발생에 수반하여 발포, 팽창함으로써, 각각의 입자가 서로 접착되어, 괴(塊)형상의 세미 코크스로 된다. 세미 코크스는 그 후 1000℃ 부근까지 승온하는 과정에서 수축함으로써 고화되어, 견뢰한 코크스로 된다. 따라서, 석탄의 연화 용융시의 접착 특성이 건류 후의 코크스 강도나 입경 등의 성상에 큰 영향을 미친다.
또, 코크스 제조용 석탄(배합탄)의 접착을 강화할 목적으로, 석탄이 연화 용융하는 온도역에서 높은 유동성을 나타내는 점결재를 배합탄에 첨가해서 코크스를 제조하는 방법이 일반적으로 실행되고 있다. 여기서, 점결재는 구체적으로는 타르 피치, 석유계 피치, 용제 정제탄, 용제 추출탄 등이다. 이들 점결재에 대해서도 석탄과 마찬가지로, 연화 용융시의 접착 특성이 건류 후의 코크스 성상에 큰 영향을 미친다.
상술한 대로, 석탄의 연화 용융 특성은 건류 후의 코크스 성상이나 코크스 케이크 구조를 크게 좌우하기 때문에 극히 중요하며, 오래전부터 그 측정 방법의 검토가 활발히 이루어져 왔다. 특히, 코크스의 중요한 품질인 코크스 강도는 그 원료인 석탄 성상, 특히 석탄화도와 연화 용융 특성에 크게 영향받는다. 연화 용융 특성은 석탄을 가열했을 때에 연화 용융하는 성질이며, 통상, 연화 용융물의 유동성, 점도, 접착성, 팽창성 등에 의해 측정, 평가된다.
석탄의 연화 용융 특성 중, 연화 용융시의 유동성을 측정하는 일반적인 방법으로서는, JIS M 8801에 규정되는 기셀러 플라스토미터(Gieseler plastometer)법에 의한 석탄 유동성 시험 방법을 들 수 있다. 기셀러 플라스토미터법은 425㎛이하로 분쇄한 석탄을 소정의 도가니에 넣고, 규정의 승온 속도로 가열하며, 규정의 토크를 건 교반(攪拌)봉의 회전 속도를 눈금판으로 판독하고, ddpm(dial division per minute)으로 표시하는 방법이다.
기셀러 플라스토미터법이 일정한 토크에서의 교반봉의 회전 속도를 측정하고 있는 것에 대해, 일정 회전 방식으로 토크를 측정하는 방법도 고안되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에서는 회전자를 일정한 회전 속도로 회전시키면서 토크를 측정하는 방법이 기재되어 있다.
또, 연화 용융 특성으로서 물리적으로 의미가 있는 점성을 측정하는 것을 목적으로 한, 동적 점탄성 측정 장치에 의한 점도의 측정 방법이 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조.). 동적 점탄성 측정은 점탄성체에 주기적으로 힘을 가했을 때에 보이는 점탄성 거동의 측정이다. 특허문헌 2에 기재된 방법에서는, 측정에서 얻어지는 파라미터 중의 복소 점성률에 의해 연화 용융 석탄의 점성을 평가하고 있고, 임의의 전단 속도에 있어서의 연화 용융 석탄의 점도를 측정 가능한 점이 특징이다.
또한, 석탄의 연화 용융 특성으로서, 활성탄 또는 글래스 비즈를 이용해서, 그들에의 석탄 연화 용융물 접착성을 측정한 예가 보고되고 있다. 소량의 석탄 시료를 활성탄, 글래스 비즈로 상하 방향으로부터 끼운 상태에서 가열하고, 연화 용융 후에 냉각을 실행하고, 석탄과 활성탄, 글래스 비즈의 접착성을 외관에서 관찰하는 방법이다.
석탄의 연화 용융시의 팽창성을 측정하는 일반적인 방법으로서는, JIS M 8801에 규정되어 있는 딜라토미터(dilatometer)법을 들 수 있다. 딜라토미터법은 250㎛이하로 분쇄한 석탄을 규정의 방법으로 성형하고, 소정의 도가니에 넣어, 규정의 승온 속도로 가열하고, 석탄의 상부에 배치한 검출봉으로 석탄의 변위의 경시 변화를 측정하는 방법이다.
또한, 코크스로내에서의 석탄 연화 용융 거동을 모의하기 위해, 석탄 연화 용융시에 발생하는 가스의 투과 거동을 개선한 석탄 팽창성 시험 방법도 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조). 이것은 석탄층과 피스톤의 사이, 또는 석탄층과 피스톤의 사이와 석탄층의 하부에 투과성 재료를 배치하고, 석탄으로부터 발생하는 휘발분과 액상 물질의 투과 경로를 늘림으로써, 측정 환경을 더욱 코크스로내의 팽창 거동에 근접시킨 방법이다. 마찬가지로, 석탄층의 위에 관통 경로를 갖는 재료를 배치하고, 하중을 부가하면서 석탄을 마이크로파 가열해서 석탄의 팽창성을 측정하는 방법도 알려져 있다(특허문헌 4 참조.).
일본국 특허공개공보 평6-347392호 일본국 특허공개공보 2000-304674호 일본국 특허공보 제2855728호 일본국 특허공개공보 2009-204609호
모로토미(Morotomi)등 저:「연료 협회지」, Vol.53, 1974년, p.779-790 미야즈(Miyazu)등 저:「일본 강관 기술보고」, vol.67, 1975년, p.125-137
야금용 코크스의 제조에 있어서는, 복수의 상표의 석탄을 소정의 비율로 배합한 배합탄을 사용하는 것이 일반적이지만, 연화 용융 특성을 올바르게 평가할 수 없으면, 요구되고 있는 코크스 강도를 만족할 수 없다고 하는 문제가 있다. 고로 등의 수직형로에서 소정의 강도를 만족하고 있지 않은 저강도의 코크스를 사용한 경우, 수직형로내에서의 가루의 발생량을 증가시켜 압력 손실의 증대를 초래하고, 수직형로의 조업을 불안정화시키는 동시에 가스의 흐름이 국소적으로 집중하는, 소위 채널링(channeling)이라고 하는 트러블을 일으킬 가능성이 있다.
종래의 연화 용융 특성 지표는 강도를 정확하게 예측할 수 없는 경우도 적지 않다. 그 때문에, 경험적으로, 연화 용융 특성의 평가의 부정확함에서 유래하는 코크스 강도의 편차를 고려하여, 목표로 하는 코크스 강도를 미리 조금 높게 설정함으로써 코크스 강도를 일정값 이상으로 관리하는 것이 실행되고 있다. 그러나, 이 방법에서는 일반적으로 알려져 있는 연화 용융 특성이 우수한, 비교적 고가의 석탄을 사용해서 배합탄의 평균적인 품위를 조금 높게 설정하는 것이 필요해지기 때문에, 비용의 증대를 초래한다.
코크스로내에 있어서, 연화 용융시의 석탄은 인접하는 층에 구속된 상태에서 연화 용융하고 있다. 석탄의 열전도율은 작기 때문에, 코크스로내에 있어서 석탄은 똑같이 가열되지 않고, 가열면인 노(爐)벽측으로부터 코크스층, 연화 용융층, 석탄층과 상태가 다르다. 코크스로 자체는 건류시 다소 팽창하지만 거의 변형되지 않기 때문에, 연화 용융한 석탄은 인접하는 코크스층, 석탄층에 구속되어 있다.
또, 연화 용융한 석탄의 주위에는 석탄층의 석탄 입자간 공극, 연화 용융 석탄의 입자간 공극, 열분해 가스의 휘발에 의해 발생한 조대(粗大) 기공, 인접하는 코크스층에 생기는 균열 등, 다수의 결함 구조가 존재한다. 특히, 코크스층에 생기는 균열은 그 폭이 수백 미크론으로부터 수 밀리 정도라고 생각되고, 수십∼수백 미크론 정도의 크기인 석탄 입자간 공극이나 기공에 비해 크다. 따라서, 이와 같은 코크스층에 생기는 조대 결함에는 석탄으로부터 발생하는 부(副)생물인 열분해 가스나 액상 물질뿐만 아니라, 연화 용융한 석탄 자체의 침투도 일어난다고 생각된다. 또, 그 침투시에 연화 용융한 석탄에 작용하는 전단 속도는 상표마다 다른 것이 예상된다.
발명자들은 코크스의 강도를 더욱 정밀도 좋게 제어하기 위해서는, 상기와 같은 석탄이 코크스로내에서 놓여지는 환경을 모의한 조건에서 측정되는 석탄 연화 용융 특성을 지표로서 이용할 필요가 있다고 생각했다. 그 중에서도, 연화 용융한 석탄이 구속된 조건이고 또한 주위의 결함 구조에의 용융물의 이동, 침투를 모의한 조건에서 측정하는 것이 중요하다고 생각했다. 그러나, 종래의 측정 방법에는 이하와 같은 문제가 있었다.
기셀러 플라스토미터법은 석탄을 용기에 충전한 상태에서의 측정이기 때문에, 구속, 침투 조건을 전혀 고려하고 있지 않은 점에서 문제이다. 또, 이 방법은 높은 유동성을 나타내는 석탄의 측정에는 적합하지 않다. 그 이유는 높은 유동성을 나타내는 석탄을 측정하는 경우, 용기 내측 벽부가 공동(空洞)으로 되는 현상 (Weissenberg 효과)이 일어나고, 교반봉이 공전하여, 유동성을 올바르게 평가할 수 없는 경우가 있기 때문이다(예를 들면, 비특허문헌 1 참조.).
일정 회전 방식으로 토크를 측정하는 방법에 대해서도 마찬가지로, 구속 조건, 침투 조건을 고려하고 있지 않은 점에서 불비가 있다. 또, 일정한 전단 속도하에서의 측정이기 때문에, 상기에서 기술한 바와 같이 석탄의 연화 용융 특성을 올바르게 비교 평가할 수 없다.
동적 점탄성 측정 장치는 연화 용융 특성으로서 점성을 대상으로 하고, 임의의 전단 속도하에서 점도가 측정 가능한 장치이다. 따라서, 측정시의 전단 속도를, 코크스로내에서의 석탄에 작용하는 값으로 설정하면, 코크스로내에서의 연화 용융 석탄의 점도를 측정 가능하다. 그러나, 각 상표의 코크스로내에서의 전단 속도를 미리 측정, 또는 추정하는 것은 통상은 곤란하다.
석탄의 연화 용융 특성으로서, 활성탄, 또는 글래스 비즈를 이용해서, 그들에의 접착성을 측정하는 방법은 석탄층의 존재에 대해 침투 조건을 재현하고자 하고 있지만, 코크스층과 조대 결함을 모의하고 있지 않은 점에서 문제가 있다. 또, 구속하에서의 측정이 아닌 점에서도 불충분하다.
특허문헌 3에 기재되어 있는 투과성 재료를 이용한 석탄 팽창성 시험 방법에 있어서는, 석탄으로부터 발생하는 가스, 액상 물질의 이동을 고려하고 있지만, 연화 용융한 석탄 자체의 이동을 고려하고 있지 않은 점에서 문제이다. 이것은 특허문헌 3에서 이용하는 투과성 재료의 투과도가 연화 용융 석탄이 이동할 만큼 충분히 크지 않기 때문이다. 본 발명자들이 실제로 특허문헌 3에 기재된 시험을 실행한 바, 연화 용융 석탄의 투과성 재료에의 침투는 일어나지 않았다. 따라서, 연화 용융 석탄의 투과성 재료에의 침투를 일으키기 위해서는 새로운 조건을 고려할 필요가 있다.
특허문헌 4에도 마찬가지로, 석탄층의 위에 관통 경로를 갖는 재료를 배치해서 석탄으로부터 발생하는 가스, 액상 물질의 이동을 고려한 석탄의 팽창성 측정 방법이 개시되어 있지만, 가열 방법에 제약이 있다고 하는 문제점 외에, 코크스로내에 있어서의 침투 현상을 평가하기 위한 조건이 명확하게 되어 있지 않다고 하는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 4에서는 석탄 용융물의 침투 현상과 연화 용융 거동의 관계가 명확하게 되어 있지 않고, 석탄 용융물의 침투 현상과 생성하는 코크스의 품질의 관계에 대한 시사도 없으며, 양호한 품질의 코크스의 제조에 대해 기재되어 있는 것이 아니다.
이와 같이, 종래 기술에서는 코크스로내에 있어서 연화 용융한 석탄 및 점결재의 주변의 환경을 충분히 모의한 상태에서, 석탄 및 점결재의 유동성, 점성, 접착성, 침투성, 침투시 팽창률, 침투시 압력 등의 연화 용융 특성을 측정할 수 없다.
그래서, 본 발명은 코크스로내에 있어서 연화 용융한 석탄의 주변의 환경을 모의한 상태에서 석탄의 연화 용융 특성을 측정하는 것에 의해 배합탄에 사용하는 석탄의 연화 용융 특성을 정확하게 평가하고, 그 석탄의 코크스 강도에의 영향을 명확히 한 후에, 코크스 강도에 악영향을 초래하는 석탄을 개질해서 바람직한 연화 용융 특성을 갖도록 하고, 개질된 석탄을 이용해서 강도 등의 품질이 우수한 야금용 코크스를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징은 이하와 같다.
[1] 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
[2] 상기 침투 거리 및 최고 유동도의 관리 범위(A)가 하기 식(1)과 식(2)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
logMF≥2.5 (1)
침투 거리≥1.3×a×logMF (2)
(단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이다.)
[3] 상기 침투 거리 및 최고 유동도의 관리 범위(A)가 하기 식(3)과 식(4)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
logMF≥2.5 (3)
침투 거리≥a´×logMF+b (4)
(단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이다. “b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수이다.)
[4] 상기 관리 범위(A)가,
코크스 제조에 이용하는 배합탄 중에 포함되는 석탄 또는 점결재와 상기 석탄 또는 점결재의 배합률을 미리 결정하고,
상기 석탄 또는 점결재의 침투 거리 및 logMF를 측정하고,
상기 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 이상의 범위를 상기 침투 거리의 관리 범위(A)로 결정하는 것에 의해서 구해지는 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[5] 상기 침투 거리의 관리 범위(A)가 석탄 또는 점결재 시료를 입경 2㎜이하가 100mass%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄 시료를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료로 하고, 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 배치하고, 글래스 비즈의 상부로부터 압력 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 승온 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열한 경우의 측정값으로 15㎜이상 또한 logMF가 2.5이상인 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[6] 상기 풍화는 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 하기 식(5)에서 규정하는 관리 범위(B)내가 되도록 풍화시키는 [1] 내지 [5] 중의 어느 하나에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
침투 거리＜1.3×a×logMF (5)
(단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이다.)
[7] 상기 풍화는 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 하기 식(6)에서 규정하는 관리 범위(B)내가 되도록 풍화시키는 [1] 내지 [5] 중의 어느 하나에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
침투 거리＜a´×logMF+b (6)
(단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이다. “b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수이다.)
[8] 상기 “a”가 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, 1.75＜logMF＜2.50의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 [2] 또는 [6]에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[9] 상기 “a´”가 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, 1.75＜logMF＜2.50의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 [3] 또는 [7]에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[10] 상기 코크스 제조에 이용하는 배합탄 중에 포함되는 석탄 또는 점결재의 상표와 상기 각 상표의 석탄 또는 점결재의 배합률을 미리 결정하고,
상기 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리를 산출하고,
상기 풍화 후의 석탄의 침투 거리가 상기 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 미만인 관리 범위(B)내로 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [5] 중의 어느 하나에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[11] 상기 풍화 후의 석탄의 침투 거리가 석탄 시료를 입경 2㎜이하가 100mass%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄 시료를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료로 하고, 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 배치하고, 글래스 비즈의 상부로부터 압력 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 승온 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열한 경우의 측정값으로 15㎜미만인 관리 범위(B)내로 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [5] 중의 어느 하나에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[12] 상기 풍화 후의 석탄의 최고 유동도가 logMF≥2.5이고 또한 관리 범위 (B)내가 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 [6] 내지 [11] 중의 어느 하나에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[13] 상기 풍화를 실행할 때의 산화 분위기는 O2, CO2, H2O 중의 1종 이상의 성분을 포함하는 기체 분위기인 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [12] 중의 어느 하나에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[14] 상기 풍화를 실행할 때의 산화 분위기는 공기 분위기인 것을 특징으로 하는 [13]에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[15] 상기 풍화를 실행할 때의 가열 처리는 처리 온도 100℃∼300℃, 처리 시간 1∼120분인 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [14] 중의 어느 하나에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[16] 상기 풍화를 실행할 때의 가열 처리는 처리 온도 180℃∼220℃, 처리 시간 1∼30분인 것을 특징으로 하는 [15]에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[17] 상기 풍화를 실행할 때에, 코크스 제조에 이용하는 석탄 및 점결재의 일부 또는 전량을 사전에 분급하고, 소정의 체눈(sieve mesh) 이상의 입자만을 풍화시키는 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [16] 중의 어느 하나에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[18] 상기 풍화를 실행할 때에, 코크스 제조에 이용하는 석탄 및 점결재를 분급할 때의 소정의 체눈이 1㎜∼6㎜의 범위로부터 선택되는 것인 것을 특징으로 하는 [17]에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[19] 상기 침투 거리의 측정이 상기 상하면에 관통구멍을 갖는 재료의 위로부터 일정 하중을 부가시키면서, 소정의 가열 속도로 상기 시료를 가열하는 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [18] 중의 어느 하나에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
[20] 상기 침투 거리의 측정이 상기 시료와 상기 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 일정 용적에 유지하면서, 소정의 가열 속도로 상기 시료를 가열하는 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [18] 중의 어느 하나에 기재된 야금용 코크스의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 코크스로내에서의 석탄 연화 용융 특성에 큰 영향을 미친다고 생각되는, 코크스로내에서의 석탄 연화 용융층 주변에 존재하는 결함 구조, 특히 연화 용융층에 인접하는 코크스층에 존재하는 균열의 영향을 모의하고, 또, 코크스로내에서의 연화 용융물 주변의 구속 조건을 적절히 재현한 상태에서의, 석탄 내지 점결재의 연화 용융 특성의 평가가 가능하다. 이것에 의해, 특히, 종래의 연화 용융 특성의 평가 방법에서는 검출할 수 없었던 과잉의 유동성을 나타내는 석탄 내지 점결재 유래의 결함의 생성을 예측할 수 있고, 코크스 품질에 악영향을 미치는 석탄 내지 점결재를 특정할 수 있다. 그리고, 바람직하지 않은 연화 용융 특성을 갖는 석탄을 풍화 처리에 의해서 코크스 제조에 있어서 바람직한 연화 용융 특성을 갖도록 개질할 수 있기 때문에, 코크스 강도의 저하 억제, 코크스 강도의 향상이 실현된다고 하는 효과를 갖는다.
[도 1] 본 발명에서 사용하는 석탄 및 점결재 시료와 상하면에 관통구멍을 갖는 재료에 일정 하중을 부가시키면서 연화 용융 특성을 측정하는 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
[도 2] 본 발명에서 사용하는 상하면에 관통구멍을 갖는 재료 중, 원형 관통구멍을 갖는 것의 일례를 나타내는 개략도이다.
[도 3] 본 발명에서 사용하는 상하면에 관통구멍을 갖는 재료 중, 구형(球形) 입자 충전층의 일례를 나타내는 개략도이다.
[도 4] 본 발명에서 사용하는 상하면에 관통구멍을 갖는 재료 중, 원주 충전층의 일례를 나타내는 개략도이다.
[도 5] 본 발명에서 규정한, 통상의 배합에서는 강도 저하를 초래하지만, 풍화를 실행함으로써 강도 저하를 억제할 수 있는 석탄 및 점결재가 존재하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((가)에 해당), 적합한 풍화탄(風化炭)의 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((마)에 해당) 및, 가장 적합한 풍화탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((자)에 해당)를 나타내는 모식도이다.
[도 6] 본 발명에서 규정한, 통상의 배합에서는 강도 저하를 초래하지만, 풍화를 실행함으로써 강도 저하를 억제할 수 있는 석탄 및 점결재가 존재하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((나)에 해당), 적합한 풍화탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((바)에 해당) 및, 가장 적합한 풍화탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((자)에 해당)를 나타내는 모식도이다.
[도 7] 본 발명에서 규정한, 통상의 배합에서는 강도 저하를 초래하지만, 풍화를 실행함으로써 강도 저하를 억제할 수 있는 석탄 및 점결재가 존재하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((다)에 해당), 적합한 풍화탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((사)에 해당) 및, 가장 적합한 풍화탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((자)에 해당)를 나타내는 모식도이다.
[도 8] 본 발명에서 규정한, 통상의 배합에서는 강도 저하를 초래하지만, 풍화를 실행함으로써 강도 저하를 억제할 수 있는 석탄 및 점결재가 존재하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((라)에 해당), 적합한 풍화탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((아)에 해당) 및, 가장 적합한 풍화탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 범위((자)에 해당)를 나타내는 모식도이다.
[도 9] 본 발명에서 측정한, 석탄 연화 용융물의 침투 거리의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
[도 10] 실시예 1에서 제작한 배합탄을 구성하는 석탄과 F탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, (가)에 해당하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위의 위치 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 11] 실시예 1에서 제작한 배합탄을 구성하는 석탄과 F탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, (나)에 해당하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위의 위치 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 12] 실시예 1에서 측정한, 코크스의 드럼 강도의 측정 결과이다.
[도 13] 실시예 1에서 제작한 풍화 F탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, (마)에 해당하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위(식(1)의 선보다 아래의 범위)의 위치 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 14] 실시예 1에서 제작한 풍화 F탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, (바)에 해당하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위(식(2)의 선보다 아래의 범위)의 위치 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 15] 실시예 1에서 제작한 풍화 F탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, (사)에 해당하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위(logMF가 3.2미만의 석탄으로 이루어지는 베이스 배합탄의 가중 평균 침투 거리 6.5㎜의 2배인, 침투 거리 13㎜의 직선보다 아래의 범위)의 위치 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 16] 실시예 1에서 제작한 풍화 F탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, (아)에 해당하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위(침투 거리 15㎜의 직선보다 아래의 범위)의 위치 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 17] 실시예 1에서, 처리 온도를 바꿔 제작한 풍화 F탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 변화를 나타내는 그래프이다.
[도 18] 실시예 2에서 사용한 U탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, (가)에 해당하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위의 위치 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 19] 실시예 2에서 사용한 U탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, (나)에 해당하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위의 위치 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 20] 본 발명에서 사용하는 석탄 시료와 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 일정 용적에 유지하면서 연화 용융 특성을 측정하는 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
본 발명자들은 코크스로내에 있어서 연화 용융한 석탄의 주변의 환경을 모의한 상태에서 연화 용융 특성을 측정 가능하게 하고, 측정한 연화 용융 특성인 「침투 거리」와 코크스 강도의 관계에 대해 예의 연구를 거듭하여, 이하의 지견을 얻었다.
ㆍ종래부터 보고되고 있는 연화 용융 특성에는 거의 차이가 없는 석탄이라도, 연화 용융한 석탄의 주변의 환경을 모의한 상태에서 측정한 본 발명의 방법에 의한 연화 용융 특성에는 차이가 있다.
ㆍ본 발명의 방법으로 측정한 연화 용융 특성에 차이가 있는 석탄을 배합해서 코크스를 제조한 경우에는, 그들의 코크스 강도도 다르다.
본 발명자들은 상기 지견에 의거해서, 코크스 강도에 악영향을 미치는 석탄을 개질해서 바람직한 연화 용융 특성을 갖게 하는 방법을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.
도 1에 본 발명에서 사용하는 연화 용융 특성(침투 거리)의 측정 장치의 일례를 나타낸다. 도 1은 석탄 시료와 상하면에 관통구멍을 갖는 재료에 일정 하중을 부가시켜 석탄 시료를 가열하는 경우의 장치이다. 용기(3) 하부에 석탄을 충전해서 시료(1)로 하고, 시료(1)의 위에, 상하면에 관통구멍을 갖는 재료(2)를 배치한다. 시료(1)를 연화 용융 개시 온도 이상으로 가열하고, 상하면에 관통구멍을 갖는 재료(2)에 시료를 침투시키고, 침투 거리를 측정한다. 가열은 불활성 가스 분위기하에서 실행한다. 여기서, 불활성 가스는 측정 온도역에서 석탄과 반응하지 않는 가스를 가리키고, 대표적인 가스로서는 아르곤 가스, 헬륨 가스, 질소 가스 등이다. 또한, 침투 거리의 측정은 석탄과 관통구멍을 갖는 재료를 일정 용적에 유지하면서 가열하도록 해도 좋다. 그 경우에 사용하는 연화 용융 특성(침투 거리)의 측정 장치의 일례를 도 20에 나타낸다.
도 1에 나타내는 시료(1)와 상하면에 관통구멍을 갖는 재료(2)에 일정 하중을 부가하고 시료(1)를 가열하는 경우, 시료(1)가 팽창 또는 수축을 나타내고, 상하면에 관통구멍을 갖는 재료(2)가 상하 방향으로 이동한다. 따라서, 상하면에 관통구멍을 갖는 재료(2)를 통해 시료 침투시의 팽창률을 측정하는 것이 가능하다. 도 1에 나타내는 바와 같이 상하면에 관통구멍을 갖는 재료(2)의 상면에 팽창률 검출봉(13)을 배치하고, 팽창률 검출봉(13)의 상단에 하중 부가용의 추(14)를 얹으며, 그 위에 변위계(15)를 배치하고, 팽창률을 측정한다. 변위계(15)는 시료의 팽창률의 팽창 범위(-100%∼300%)를 측정 가능한 것을 이용하면 좋다. 가열계내를 불활성 가스 분위기로 유지할 필요가 있기 때문에, 비접촉식의 변위계가 적합하고, 광학식 변위계를 이용하는 것이 바람직하다. 불활성 가스 분위기로서는, 질소 분위기로 하는 것이 바람직하다. 상하면에 관통구멍을 갖는 재료(2)가 입자 충전층인 경우는, 팽창률 검출봉(13)이 입자 충전층에 매몰될 가능성이 있기 때문에, 상하면에 관통구멍을 갖는 재료(2)와 팽창률 검출봉(13)의 사이에 판을 끼우는 조치를 강구하는 것이 바람직하다. 부가시키는 하중은 시료 상면에 배치한 상하면에 관통구멍을 갖는 재료의 상면에 대해 균등하게 가하는 것이 바람직하고, 상하면에 관통구멍을 갖는 재료의 상면의 면적에 대해, 5∼80㎪, 바람직하게는 15∼55㎪, 가장 바람직하게는 25∼50㎪의 압력을 부가하는 것이 바람직하다. 이 압력은 코크스로내에 있어서의 연화 용융층의 팽창압에 의거해서 설정하는 것이 바람직하지만, 측정 결과의 재현성, 여러 가지의 석탄에서의 상표 차이의 검출력을 검토한 결과, 노(爐)내의 팽창압보다는 약간 높은 25∼50㎪정도가 측정 조건으로서 가장 바람직한 것을 발견했다.
가열 수단은 시료의 온도를 측정하면서, 소정의 승온 속도로 가열할 수 있는 방식의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 전기로나, 도전성의 용기와 고주파 유도를 조합한 외열식, 또는 마이크로파와 같은 내부 가열식이다. 내부 가열식을 채용하는 경우는, 시료내 온도를 균일하게 하는 고안을 실시할 필요가 있고, 예를 들면, 용기의 단열성을 높이는 조치를 강구하는 것이 바람직하다.
가열 속도에 대해서는, 코크스로내에서의 석탄 및 점결재의 연화 용융 거동을 모의한다고 하는 목적으로부터, 코크스로내에서의 석탄의 가열 속도에 일치시킬 필요가 있다. 코크스로내에서의 연화 용융 온도역에 있어서의 석탄의 가열 속도는 노내의 위치나 조업 조건에 따라서 다르지만 대체로 2∼10℃/분이고, 평균적인 가열 속도로서 2∼4℃/분으로 하는 것이 바람직하고, 가장 바람직한 것은 3℃/분 정도이다. 그러나, 비미(非微)점결탄과 같이 유동성이 낮은 석탄의 경우, 3℃/분에서는 침투 거리나 팽창이 작고, 검출이 곤란해질 가능성이 있다. 석탄은 급속 가열하는 것에 의해 기셀러 플라스토미터에 의한 유동성이 향상하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 따라서, 예를 들면 침투 거리가 1㎜이하의 석탄의 경우에는 검출 감도를 향상시키기 위해, 가열 속도를 10∼1000℃/분으로 높여서 측정해도 좋다.
가열을 실행하는 온도 범위에 대해서는, 석탄 및 점결재의 연화 용융 특성의 평가가 목적이기 때문에, 석탄 및 점결재의 연화 용융 온도역까지 가열할 수 있으면 좋다. 코크스 제조용의 석탄 및 점결재의 연화 용융 온도역을 고려하면, 0℃(실온)∼550℃의 범위에 있어서, 바람직하게는 석탄의 연화 용융 온도인 300∼550℃의 범위에서 소정의 가열 속도로 가열하면 좋다.
상하면에 관통구멍을 갖는 재료는 투과 계수를 미리 측정 또는 산출할 수 있는 것이 바람직하다. 재료의 형태의 예로서, 관통구멍을 갖는 일체형의 재료, 입자 충전층을 들 수 있다. 관통구멍을 갖는 일체형의 재료로서는, 예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같은 원형의 관통구멍(16)을 갖는 것, 직사각형의 관통구멍을 갖는 것, 부정형의 관통구멍을 갖는 것 등을 들 수 있다. 입자 충전층으로서는, 크게 구형 입자 충전층, 비구형 입자 충전층으로 나뉘고, 구형 입자 충전층으로서는 도 3에 나타내는 바와 같은 비즈의 충전 입자(17)로 이루어지는 것, 비구형 입자 충전층으로서는 부정형 입자나, 도 4에 나타내는 바와 같은 충전 원주(18)로 이루어지는 것 등을 들 수 있다. 측정의 재현성을 유지하기 위해, 재료내의 투과 계수는 가능한 한 균일하고, 또한 측정을 간편하게 하기 위해, 투과 계수의 산출이 용이한 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서 이용하는 상하면에 관통구멍을 갖는 재료에는 구형 입자 충전층의 이용이 특히 바람직하다. 상하면에 관통구멍을 갖는 재료의 재질은 석탄 연화 용융 온도역 이상, 구체적으로는 600℃까지 형상이 거의 변화하지 않고, 석탄과도 반응하지 않는 것이면 특별히 지정은 없다. 또, 그 높이는 석탄의 용융물이 침투하는데에 충분한 높이가 있으면 좋고, 두께 5∼20㎜의 석탄층을 가열하는 경우에는 20∼100㎜정도 있으면 좋다.
상하면에 관통구멍을 갖는 재료의 투과 계수는 코크스층에 존재하는 조대 결함의 투과 계수를 추정해서 설정할 필요가 있다. 본 발명에 특히 바람직한 투과 계수에 대해, 조대 결함 구성 인자의 고찰이나 크기의 추정 등, 본 발명자들이 검토를 거듭한 결과, 투과 계수가 1×108∼2×109m-2의 경우가 최적인 것을 발견했다. 이 투과 계수는 하기 (7)식에서 나타나는 Darcy 법칙에 의거해서 도출되는 것이다.
ΔP/L=Kㆍμㆍu … (7)
여기서, ΔP는 상하면에 관통구멍을 갖는 재료내에서의 압력 손실[Pa], L은 관통구멍을 갖는 재료의 높이[m], K는 투과 계수[m-2],μ은 유체의 점도[Paㆍs], u는 유체의 속도[㎧]이다. 예를 들면, 상하면에 관통구멍을 갖는 재료로서 균일한 입경의 글래스 비즈층을 이용하는 경우, 상술의 적합한 투과 계수를 갖도록 하기 위해서는, 직경 0.2㎜ 내지 3.5㎜정도의 글래스 비즈를 선택하는 것이 바람직하고, 가장 바람직한 것은 2㎜이다.
측정 시료로 하는 석탄 및 점결재는 미리 분쇄하고, 소정의 충전 밀도에서 소정의 층두께로 충전한다. 분쇄 입도로서는, 코크스로에 있어서의 장입 석탄의 입도(입경 3㎜이하의 입자의 비율이 전체의 70∼80질량%정도)로 해도 좋고, 입경 3㎜이하가 70질량%이상으로 되도록 분쇄하는 것이 바람직하지만, 작은 장치에서의 측정인 것을 고려하여, 전량을 입경 2㎜이하로 분쇄한 분쇄물을 이용하는 것이 특히 바람직하다. 분쇄물을 충전하는 밀도는 코크스로내의 충전 밀도에 맞춰 0.7∼0.9g/㎤로 할 수 있지만, 재현성, 검출력을 검토한 결과, 0.8g/㎤가 바람직한 것을 지견했다. 또, 충전하는 층두께는 코크스로내에 있어서의 연화 용융층의 두께에 의거해서 층두께 5∼20㎜로 할 수 있지만, 재현성, 검출력을 검토한 결과, 층두께는 10㎜로 하는 것이 바람직한 것을 지견했다.
이상의 침투 거리의 측정에 있어서, 대표적인 측정 조건을 이하에 기재한다.
(1) 석탄 또는 점결재를 입경 2㎜이하가 100질량%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄된 석탄 또는 점결재를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료를 작성하고,
(2) 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 되도록 배치하고,
(3) 상기 글래스 비즈의 상부로부터 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 가열 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열하고,
(4) 상기 글래스 비즈층에 침투한 용융 시료의 침투 거리를 측정한다.
석탄 및 점결재의 연화 용융물의 침투 거리는 가열 중에 상시 연속적으로 측정할 수 있는 것이 본래 바람직하다. 그러나, 상시 측정은 시료로부터 발생하는 타르의 영향 등에 의해 곤란하다. 가열에 의한 석탄의 팽창, 침투 현상은 불가역적이고, 일단 팽창, 침투한 후는 냉각해도 대략 그 형상이 유지되고 있으므로, 석탄 용융물이 침투 종료한 후, 용기 전체를 냉각하고, 냉각 후의 침투 거리를 측정함으로써 가열 중에 어디까지 침투했는지를 측정하도록 해도 좋다. 예를 들면, 냉각 후의 용기로부터 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 꺼내, 노기스(caliper)나 자로 직접 측정하는 것이 가능하다. 또, 상하면에 관통구멍을 갖는 재료로서 입자를 사용한 경우에는, 입자간 공극에 침투한 연화 용융물은 침투한 부분까지의 입자층 전체를 고착시키고 있다. 따라서, 미리 입자 충전층의 질량과 높이의 관계를 구해 두면, 침투 종료 후, 고착하고 있지 않은 입자의 질량을 측정하고, 초기 질량으로부터 빼는 것에 의해, 고착하고 있는 입자의 질량을 도출할 수 있으며, 거기서부터 침투 거리를 산출할 수 있다.
이와 같은 침투 거리의 우위성은 코크스로내 상황에 가까운 측정 방법을 취하는 것에 의거해서 원리적으로 상정될 뿐만 아니라, 코크스 강도에의 침투 거리의 영향을 조사한 결과로부터도 명백해졌다. 실제로, 본 발명의 평가 방법에 의해, 동일 정도의 logMF(기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도의 상용 대수값)를 갖는 석탄이라도, 상표에 의해 침투 거리에 차이가 있는 것이 명백해지고, 침투 거리가 다른 석탄을 배합해서 코크스를 제조한 경우의 코크스 강도에 대한 영향도 다른 것이 확인되었다.
종래의 기셀러 플라스토미터에 의한 연화 용융 특성의 평가에서는, 높은 유동성을 나타내는 석탄 쪽이 석탄 입자끼리를 접착하는 효과가 높다고 생각되어 왔다. 한편으로, 침투 거리와 코크스 강도의 관계를 조사함으로써, 극단적으로 침투 거리가 큰 석탄을 배합하면 코크스화(化)할 때에 조대한 결함을 남기고, 또한 얇은 기공벽의 조직 구조를 형성하기 때문에, 코크스 강도가 배합탄의 평균 품위로부터 예상되는 값에 비해 저하하는 것을 알 수 있었다. 이것은 침투 거리가 너무 큰 석탄은 주위의 석탄 입자 사이에 현저하게 침투함으로써, 그 석탄 입자가 존재하고 있던 부분 자체가 큰 공동으로 되어, 결함으로 되어 버리기 때문으로 추측된다. 특히 기셀러 플라스토미터에 의한 연화 용융 특성의 평가에 있어서 높은 유동성을 나타내는 석탄에 있어서는, 침투 거리의 대소에 의해 코크스 중에 잔존하는 조대한 결함의 생성량이 다른 것을 알 수 있었다. 이 관계는 점결재에 관해서도 마찬가지로 보여졌다.
본 발명자들이 예의 연구를 거듭한 결과, 코크스 제조용 원료에 배합해서 사용될 때에, 코크스 강도의 저하를 초래하는 석탄 내지 점결재의 범위는 이하의 (가)∼(라)의 4가지로 규정하는 것이 효과적인 것을 발견했다.
(가) 하기 식(1)과 식(2)에서 규정되는 범위.
logMF≥2.5 (1)
침투 거리≥1.3×a×logMF (2)
단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이다.
(나) 하기 식(3)과 식(4)에서 규정되는 범위.
logMF≥2.5 (3)
침투 거리≥a´×logMF+b (4)
단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 최고 유동도를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이다. “b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수이다.
(다) 코크스 제조에 이용하는 배합탄의 상표와 배합률을 미리 결정할 수 있는 경우에는, 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 이상. 이때, 평균 침투 거리는 배합률을 고려한 가중 평균으로 구하는 것이 바람직하지만, 단순 평균값으로 대용하는 것도 가능하다.
(라) 입경 2㎜이하, 100mass%의 입도로 조제한 석탄 시료를 0.8g/㎤의 충전 밀도에서 용기내에 두께 10㎜로 충전하고, 관통구멍을 갖는 재료로서 직경 2㎜의 글래스 비즈를 이용해서, 50㎪의 하중을 가하고, 3℃/분의 가열 속도에서 550℃까지 가열해서 측정한 경우의 침투 거리 15㎜이상, 또한 logMF가 2.5이상.
여기서, 상기 (가)∼(라)의 4종류의 관리값의 결정 방법을 나타낸 것은, 침투 거리의 값은 설정된 측정 조건, 예를 들면, 하중, 승온 속도, 관통구멍을 갖는 재료의 종류, 장치의 구성 등에 의해서 변화하기 때문이고, 본 발명에서 기재한 예와 다른 측정 조건의 경우가 있는 것을 고려해서 검토한 결과, (가)∼(다)와 같은 관리값의 결정 방법이 유효한 것을 발견한 것에 의거하는 것이다.
또, (가), (나)의 범위를 결정할 때에 사용하는 식(2), (4)의 정수 a 및 a´는 logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄의 적어도 1개 이상의 침투 거리 및 최고 유동도를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위로 되도록 정한다. 이것은 logMF＜2.5의 범위에서는 석탄의 최고 유동도와 침투 거리의 사이에는 대략 정(positive)의 상관이 보이지만, 강도 저하를 초래하는 상표는 그 침투 거리가 이 상관으로부터 정으로 크게 기울어져 있는 상표이기 때문이다. 본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 상기 회귀식에 의해 석탄의 logMF값에 따라 구한 침투 거리의 1.3배 이상의 범위에 해당하는 상표가, 강도 저하를 초래하는 상표인 것을 지견하고, 식(1), (2)에 의해 범위의 규정을 실행하는 것으로 했다. 또, 상기 회귀식으로부터, 측정 오차를 넘어서 정으로 기울어지는 상표가 바람직하지 않다는 이해에 의거해서, 상기 회귀식에, 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 1∼5배를 더한 값 이상의 범위에 해당하는 상표가, 강도 저하를 초래하는 상표인 것을 지견하고, 식(3), (4)에 의해 범위의 규정을 실행하는 것으로 했다. 따라서, 정수 b는 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 1∼5배의 값을 이용하면 좋고, 본 발명에서 기재한 측정 조건의 경우, 0.6∼3.0㎜정도이다. 이때, (2)식, (4)식 모두 그 석탄의 logMF값에 의거해서 강도 저하를 초래하는 침투 거리의 범위를 정하고 있다. 이것은 MF가 클수록 일반적으로 침투 거리가 높아지기 때문에, 그 상관으로부터 어느 정도 기울어지는지가 중요하기 때문이다. 또한, 회귀 직선의 작성에는 공지의 최소 이승법에 의한 직선 회귀의 방법을 이용해도 좋다. 회귀시에 이용하는 석탄의 수는 많을수록 회귀의 오차가 적어지므로 바람직하다. 특히, MF가 작은 상표에서는 침투 거리가 작고 오차가 커지기 쉽기 때문에, 1.75＜logMF＜2.50의 범위에 있는 석탄의 1종 이상을 이용해서 회귀 직선을 구하는 것이 특히 바람직하다.
여기서, 정수 a 및 a´, b 모두 범위를 규정하고 있는 것은 이들의 값을 감소시킴으로써, 강도 저하를 초래하는 석탄을 더욱 확실히 검출할 수 있도록 되기 때문이고, 그 값은 조업상의 요구에 의해서 조정할 수 있다. 단, 이 값을 너무 작게 하면, 코크스 강도에 악영향을 미친다고 추정되는 석탄이 너무 많아지는 것 및, 실제는 강도 저하를 초래하지 않는 석탄이라도 강도 저하를 일으킨다고 오인해 버린다고 하는 문제가 생겨 버리기 때문에, a 및 a´에 대해서는 회귀 직선의 기울기의 0.7∼1.0배로 하는 것이 바람직하고, 또, b에 대해서는 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 1∼5배로 하는 것이 바람직하다.
배합탄에 사용하는 석탄 내지 점결재는 통상, 상표마다 다양한 품위를 미리 측정해서 사용하고 있다. 침투 거리에 대해서도 마찬가지로 미리 상표의 로트마다 측정해 두면 좋다. 배합탄의 평균 침투 거리는 미리 각 상표에서의 침투 거리를 측정해 두고, 그 값을 배합 비율에 따라 평균 내어도 좋고, 배합탄을 작성해서 침투 거리를 측정해도 좋다. 이것에 의해 배합탄의 평균 침투 거리에 대해 극단적으로 침투 거리가 큰 상표를 선정하는 것이 가능해진다. 코크스 제조에 이용하는 배합탄은 석탄 내지 점결재에 덧붙여, 유류, 분(粉)코크스, 석유 코크스, 수지류, 폐기물 등을 포함하는 것이라도 좋다.
상기 (가)∼(라)에 해당하는 석탄 및 점결재는 코크스의 원료탄으로서 통상의 사전 처리 조건으로 사용하면, 코크스화할 때에 조대한 결함을 남기고, 또한 얇은 기공벽의 조직 구조를 형성하기 때문에, 코크스 강도의 저하를 초래한다. 그 때문에, 해당 상표 및 점결재의 배합 비율의 제한을 하는 조치를 강구하는 것이 코크스 강도를 유지하기 위한 수단으로서 간편하고 또한 유효하다. 단, 원료의 안정 조달의 관점에서, 많은 산지 많은 상표의 배합을 지향하는 현재의 코크스 제조에 있어서는, (가)∼(라)에 해당하는 석탄 내지 점결재라도, 그들의 사용을 할 수 밖에 없는 경우가 많이 있다.
본 발명자들은 상기 (가)∼(라)에 해당하는 석탄 및 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 코크스 원료로서 사용하는 경우라도, (가)∼(라)에 해당하는 석탄 및 점결재를 미리 자연히, 또는 가열 처리에 의해서 강제적으로 풍화시켜, 침투 거리 및 최고 유동도의 값을 제어함으로써, 강도 저하를 억제 가능한 것을 지견했다. 석탄은 채굴되고 나서 공기에 닿으면, 점차 분(粉)화하거나 광택이 저하되거나 해서 성상이 변화한다. 또, 점결성(최고 유동도 등), 발열량, 코크스화성(性)도 저하하고, 코크스용 원료탄으로서의 품질이 뒤떨어지게 된다. 이와 같은 현상을 풍화라고 부른다. 석탄을 풍화시키면, 풍화의 진행에 수반하여 침투 거리가 저하한다. 본 발명자들이 예의 연구를 거듭한 결과, 상기 (가)∼(라)에 해당하는 석탄을 미리 자연히 또는 가열 처리에 의해서 강제적으로 풍화시킬 때에는 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도를, 하기 (마)∼(자)의 범위가 되도록, 풍화의 방법 내지 진행도를 제어함으로써, 코크스 강도가 저하하는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 발견했다.
(마) 풍화탄의 침투 거리와 최고 유동도가 하기 식(5)에서 규정하는 범위내가 되도록 풍화시킨다.
침투 거리＜1.3×a×logMF (5)
(바) 풍화탄의 침투 거리와 최고 유동도가 하기 식(6)에서 규정하는 범위내가 되도록 풍화시킨다.
침투 거리＜a´×logMF+b (6)
여기서, a 및 a´, b는 상기 (가), (나)의 범위의 결정의 경우와 동일한 방법으로 구할 수 있다.
(사) 코크스 제조에 이용하는 배합탄의 상표와 배합률을 미리 결정할 수 있는 경우에는, 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 미만으로 되도록 풍화시킨다.
(아) 풍화탄의 침투 거리가 직경 2㎜이하, 100mass%의 입도로 조제한 시료를 0.8g/㎤의 충전 밀도에서 용기내에 두께 10㎜로 충전하고, 관통구멍을 갖는 재료로서 직경 2㎜의 글래스 비즈를 이용해서, 50㎪의 하중을 가하고, 3℃/분의 가열 속도에서 550℃까지 가열해서 측정한 경우의 침투 거리로 15㎜미만으로 되도록 풍화시킨다.
(자) 풍화탄의 침투 거리가 (마)∼(아)의 적어도 어느 하나를 만족하고, 또한 최고 유동도가 logMF≥2.5의 범위가 되도록 풍화시킨다.
여기서, 본 발명자들이 예의 연구를 거듭한 결과, 풍화탄의 성상으로서는 침투 거리가 작고, 최고 유동도가 높은 것이 배합시의 코크스 강도를 향상시키는데 있어서 바람직한 것을 지견했다. 이 이유로서, 침투 거리가 낮은 쪽이 바람직한 것은 상술한 바와 같지만, 최고 유동도가 큰 쪽이 바람직한 것은 석탄이 연화 용융했을 때에, 입자끼리의 접착이 양호하게 실행되기 때문이다. 따라서, 풍화탄의 침투 거리가 (마)∼(아)의 적어도 어느 하나를 만족하고, 또한 최고 유동도가 가능한 한 저하하지 않도록 풍화의 방법 내지 진행도를 제어하는 것이 고강도 코크스를 제조하는데 있어서 바람직하다. 그 때문에, (자)에 기재하고 있는 바와 같이, 풍화탄의 최고 유동도를 logMF≥2.5의 범위로 함으로써, 접착 불량을 초래하지 않고, 강도 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.
상기, (가)∼(라)에 해당하는, 통상의 배합에서는 강도 저하를 초래하지만, 풍화를 실행함으로써 강도 저하를 억제할 수 있는 석탄 및 점결재가 존재하는 침투 거리 및 최고 유동도의 범위, (마)∼(아)에 해당하는, 적합한 풍화탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 범위 및, (자)에 해당하는, 가장 적합한 풍화탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 범위를 한데 모아, 도 5∼도 8에 모식적으로 도시한다. 또한, (자)는 (마)∼(아)의 범위에 포함되어 있다.
석탄의 풍화의 진행 속도는 산소 농도, 기압, 온도, 석탄 입경, 석탄 수분 등에 의존하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 침투 거리 및 최고 유동도의 값을 제어하기 위해 석탄을 풍화시킬 때에는, 상기의 풍화 요인을 적절히 제어하면 좋다.
본 발명자들은 상기의 풍화 요인을 바꿔 석탄을 풍화시키는 실험을 실행하는 것에 의해서, 침투 거리 및 최고 유동도의 저하 속도가 풍화 조건에 따라서 다른 것을 지견했다. 여러 가지 풍화 조건을 바꾼 검토를 거듭한 결과, (자)에 해당하는 성상을 갖는 풍화탄을 제작하는데 있어서, 적합한 풍화 방법을 발견했다. 이하, 그 구체적인 방법에 대해 기술한다.
풍화를 실행할 때의 분위기로서는 산화 분위기일 필요가 있다. 여기서 산화 분위기는 산소를 포함하거나, 내지 산소를 해리하고, 산화하는 능력을 갖는 물질을 포함한 분위기이다. 그와 같은 조건은 무수히 존재하지만, 입수ㆍ제어의 용이함을 고려하면, O2, CO2, H2O를 포함하는 기체 분위기가 바람직하다. 기체 분위기이면, 산화력을 산화성 가스의 농도, 압력으로 용이하게 조정 가능하고, 또, 처리 후에 불활성 가스로 치환함으로써, 석탄 및 점결재의 산화의 진행을 신속하게 제지할 수 있기 때문에, 처리 시간도 임의로 설정할 수 있다. 여기서, 산화성 가스의 농도가 높을수록, 압력이 높을수록, 풍화의 진행이 빠르다. 한편, 산화성의 액체 분위기의 경우, 풍화 처리 후에 석탄 및 점결재와 신속하게 분리하는 것이 곤란하고, 풍화의 진행도를 제어하는데 있어서 바람직하지 않다.
또, 가장 저렴, 용이하고 또한 대량으로 입수 가능한 산화 분위기는 대기 중의 공기이다. 따라서, 공업적으로 대량 처리가 요구되는 경우 등에는 산화 분위기로서 대기 중의 공기를 이용하는 것이 바람직하다.
풍화를 실행할 때의 처리 온도로서는, 석탄의 풍화 현상이 일어나는, 상온으로부터, 석탄이 연화 용융을 나타내기 직전의 온도까지의 범위의 어떤 것이든지 실시할 수 있다. 풍화의 진행은 온도가 높아질수록 빨라지는 것으로부터, (마)∼(자)에 해당하는 성상을 갖는 풍화탄을 제작하기 위해 필요한 처리 시간은 처리 온도가 높을수록 짧아진다. 본 발명자들은 처리 온도가 풍화탄 성상에 미치는 영향을 조사한 결과, 처리 온도가 높을수록, 풍화탄의 최고 유동도의 저하 속도에 대해, 침투 거리의 저하 속도가 빨라지는 것을 발견했다. 즉, 고온으로 풍화할수록, 풍화탄의 최고 유동도를 가능한 한 떨어뜨리지 않고, 침투 거리를 우선적으로 낮추는 것이 가능하다. 따라서, (자)에 해당하는 성상을 갖는 풍화탄을 제작하는데 있어서 적합한 처리 온도, 처리 시간의 조건으로서, 고온, 단시간이 유효한 일을 지견했다.
한편으로, 석탄을 급속히 풍화시키면, 산화 발열에 수반하는 자연 발화의 우려가 있기 때문에, 살수하는 등의 자연 발화 방지 대책을 강구할 필요가 생긴다. 또, 처리 온도가 너무 높으면, 풍화의 속도가 빠르기 때문에, 풍화 처리 후의 성상을 제어하는 것이 곤란해진다. 또한, 석탄은 300℃를 넘은 부분부터 열분해에 의해 휘발분의 방출을 시작하기 때문에, 연화 용융 특성이 변화한다. 또, 휘발분이 방출하는 온도역에서의 풍화 처리는 가연성의 가스가 산화 분위기의 가열 조건하에서 존재하게 되어, 폭발의 위험성을 수반한다.
상술한 이유로부터, 풍화를 실행할 때의 처리 온도로서는 100℃∼300℃, 처리 시간으로서는 1∼120분이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 풍화를 실행할 때의 처리 온도로서는 180℃∼220℃, 처리 시간으로서는 1∼30분이 바람직하다.
풍화 처리를 실행할 때의 석탄 입경으로서는, (가)∼(라)에 해당하는 석탄 및 점결재의 일부 또는 전량을 사전에 분급하고, 소정의 체눈 이상의 입자만을 풍화시키는 것이 바람직하다. 이 이유는 다음과 같이 설명할 수 있다.
(가)∼(라)에 해당하는 석탄 및 점결재가, 배합시에 코크스 강도를 저하시키는 것은 코크스화할 때에 조대한 결함을 남기고, 또한 얇은 기공벽의 조직 구조를 형성하기 때문이다. 본 발명자들은 (가)∼(라)에 해당하는 석탄 및 점결재라도, 미립의 경우에는 조대한 결함을 형성하지 않기 때문에, 코크스 강도의 저하를 초래하지 않는 것을 발견하고 있다.
또, 미립은 풍화 처리 시에 비표면적(比表面積)이 많기 때문에, 조립에 비해 우선적으로 풍화가 진행한다. 그 때문에, (가)∼(라)에 해당하는 석탄 및 점결재의 전체 입자를 풍화시키는 경우, 강도 저하를 초래하는 조립(coarse particles)을 (마)∼(자)에 해당하는 바와 같이 적정하게 풍화시키면, 역으로 미립은 풍화가 너무 진행되어 최고 유동도가 logMF≥2.5의 범위에서 벗어나기 때문에, 접착 불량을 초래하고, 코크스 강도 저하의 요인으로 되어 버린다.
따라서, 코크스 강도의 저하를 초래하는, (가)∼(라)에 해당하는 석탄 및 점결재의 조립부만을, 분급에 의해서 미리 꺼내 풍화를 실행함으로써, 강도 저하를 효과적으로 억제할 수 있다. 체눈으로서는, 1㎜가, 강도 저하를 초래하는 조립과 풍화가 진행되기 쉬운 미립으로 나눌 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 분급은 스크리닝(screening) 처리로 실행하는 방법이 일반적이지만, 그 이외의 방법으로 분급해도 좋고, 조립부에 불가피하게 포함되는 미립이 존재하고 있어도 상관없다.
본 발명자들은 이상과 같이 해서, 코크스 강도 저하를 초래하는 석탄을 선정하고, 그들을 적정한 풍화 조건하에서 풍화시키고, 적정한 코크스화성을 갖는 풍화탄에 개질하고 나서 배합함으로써, 코크스 강도 저하를 억제할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
[실시예]
[실시예 1]
21종류의 석탄(석탄 A∼U) 및 1종류의 점결재(점결재 V)에 대해, 침투 거리의 측정을 실행했다. 사용한 석탄 및 점결재의 성상값을 표 1에 나타낸다. 여기서, Ro는 JIS M 8816의 석탄의 비트리니트 평균 최대 반사율, logMF는 기셀러 플라스토미터법으로 측정한 최고 유동도(Maximum Fluidity:MF)의 상용 대수값, 휘발분(VM), 회분(Ash)은 JIS M 8812의 공업 분석법에 의한 측정값이다.
도 1에 나타낸 장치를 이용해서, 침투 거리의 측정을 실행했다. 가열 방식은 고주파 유도 가열식으로 했기 때문에, 도 1의 발열체(8)는 유도 가열 코일이고, 용기(3)의 소재는 유전체인 흑연을 사용했다. 용기의 직경은 18㎜, 높이 37㎜로 하고, 상하면에 관통구멍을 갖는 재료로서 직경 2㎜의 글래스 비즈를 이용했다. 입도 2㎜이하로 분쇄하고 실온에서 진공 건조한 석탄 시료 2.04g을 용기(3)에 장입하고, 석탄 시료의 위로부터 무게 200g의 추를 낙하 거리 20㎜에서 5회 낙하시키는 것에 의해 시료(1)를 충전했다(이 상태에서 시료층 두께는 10㎜로 되었다.). 다음에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 시료(1)의 충전층의 위에 25㎜의 두께로 되도록 배치했다. 글래스 비즈 충전층의 위에 직경 17㎜, 두께 5㎜의 규선석제 원반을 배치하고, 그 위에 팽창률 검출봉(13)으로서 석영제의 봉을 두고, 또한 석영봉의 상부에 1.3㎏의 추(14)를 두었다. 이것에 의해, 규선석 원반상에 가하는 압력은 50㎪로 된다. 불활성 가스로서 질소 가스를 사용하고, 가열 속도 3℃/분에서 550℃까지 가열했다. 가열 종료 후, 질소 분위기에서 냉각을 실행하고, 냉각 후의 용기로부터, 연화 용융한 석탄과 고착하고 있지 않은 비즈 질량을 계측했다. 또한, 상기의 측정 조건은 여러 가지의 조건에서의 측정 결과의 비교에 의해, 발명자들이 바람직한 침투 거리의 측정 조건으로서 결정한 것이지만, 침투 거리 측정은 이 방법에 한정되는 것이 아니다.
또한, 글래스 비즈층의 두께는 침투 거리 이상의 층두께로 되도록 배치하면 좋다. 측정시에 글래스 비즈층 최상부까지 용융물이 침투되어 버린 경우에는, 글래스 비즈를 증량해서 재측정을 실행한다. 발명자들은 글래스 비즈의 층두께를 변경한 시험을 실행하고, 침투 거리 이상의 글래스 비즈층 두께가 있으면, 동일 시료의 침투 거리 측정값은 동일하게 되는 것을 확인하고 있다. 침투 거리가 큰 점결재의 측정을 실행할 때에는 더욱 큰 용기를 이용하고, 글래스 비즈의 충전량도 늘려서 측정을 실행했다.
Figure 112013027056671-pct00001
침투 거리는 고착한 비즈층의 충전 높이로 했다. 글래스 비즈 충전층의 충전 높이와 질량의 관계를 미리 구하고, 연화 용융한 석탄이 고착한 비즈의 질량보다 글래스 비즈 충전 높이를 도출할 수 있도록 했다. 그 결과가 (8)식이고, (8)식으로부터 침투 거리를 도출했다.
L=(G-M)×H … (8)
여기서, L은 침투 거리[㎜], G는 충전한 글래스 비즈 질량[g], M은 연화 용융물과 고착하고 있지 않은 비즈 질량[g], H는 본 실험 장치에 충전된 글래스 비즈의 1g당의 충전층 높이[㎜/g]를 나타낸다.
침투 거리 측정 결과와 기셀러 최고 유동도(Maximum Fluidity:MF)의 대수값 (logMF)의 관계를 도 9에 나타낸다. 도 9에서, 본 실시예에서 측정한 침투 거리는 최고 유동도와 상관은 인정되지만, 동일한 MF라도 침투 거리의 값에는 차이가 있다. 예를 들면, 본 장치에서의 침투 거리의 측정 오차를 검토한 결과, 동일 조건에서 3회 시험을 실행한 결과에 대해 표준 편차가 0.6이었던 것을 고려하면, 최고 유동도가 대략 동일한 석탄 A와 석탄 C에 대해, 침투 거리에 유의한 차이가 인정되었다.
다음에, 상기 (가)∼(라)에 해당하는 석탄의 풍화에 의한 침투 거리, 최고 유동도 및 건류 후의 코크스 강도의 변화를 조사하기 위해, (가)∼(라)에 해당하는 석탄을 여러 가지 조건에서 풍화시킨 것을 10mass% 배합한 배합탄을 제작하고, 건류 후의 코크스 강도를 측정했다.
종래의 코크스 강도를 추정하기 위한 석탄 배합 이론에 있어서, 코크스 강도는 주로, 석탄의 비트리니트 평균 최대 반사율(Ro)과, logMF에 의해 결정된다고 생각되어 왔다(예를 들면, 비특허문헌 2 참조.). 따라서, 배합탄 전체의 가중 평균 Ro, 가중 평균 logMF가 실제 조업의 평균적인 성상으로 되도록 여러 가지의 석탄을 배합한 베이스 배합탄을 제작하고(Ro=1.08, logMF=2.2), 이 배합탄에 대해 상기 (가)∼(라)에 해당하는 석탄인 F탄 및 그 풍화탄을 10mass% 첨가해서 시험에 제공하는 배합탄을 제작했다.
표 2에, 베이스 배합탄을 구성하는 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도를 나타낸다. 덧붙여, 베이스 배합탄의 가중 평균 성상값도 나타낸다. 여기서, 베이스 배합탄의 가중 평균 침투 거리는 6.5㎜이고, F탄의 침투 거리는 19.8㎜인 것으로부터, F탄은 상기 (다), (라)의 어느 쪽의 조건에도 해당한다.
Figure 112013027056671-pct00002
배합탄을 구성하는 logMF＜2.5의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 대수값을 기본으로 원점을 통과하는 회귀 직선을 구했다. 식(2), 식(4)의 정수 a 및 a´는 구해진 회귀 직선의 기울기와 일치하는 2.9로 결정했다. 식(4)의 정수 b는 본 발명예의 측정 조건에서의 표준 편차 0.6의 값의 5배로부터, 3으로 결정했다. 이들의 식을 기본으로, 배합탄을 구성하는 석탄과 F탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, 상기 (가), (나)의 범위의 위치 관계를 조사한 결과를 도 10, 도 11에 각각 나타낸다. 도 10, 도 11에서, F탄은 (가), (나)의 범위의 어느 쪽의 조건에도 해당한다.
F탄의 풍화탄은 F탄을 150℃, 200℃로 온도 조절한 공기 분위기의 가열로 중에 소정 시간 정치(靜置)해서 제작했다. 또, F탄을 200℃로 온도 조절한 공기 분위기의 가열로 중에 12시간 정치해서, 완전히 풍화된 풍화탄(MF=0)을 제작했다. 또한, 1년간 드럼통내에 있어서, 상온에서 풍화시킨 풍화탄도 제작했다. F탄과 그 풍화탄의 풍화 조건, logMF, 침투 거리의 값을 표 3에 나타낸다. 풍화 F탄1∼풍화 F탄4로부터, logMF, 침투 거리의 값은 풍화 시간이 길수록 저하되고, 시간과 함께 저하 속도가 감소하는 경향이 있는 것을 알 수 있다. 본 발명자들이 실시예 이외에도 여러 가지 조건에서 석탄의 풍화를 실행한 바, 어떤 풍화 조건에 있어서도 logMF, 침투 거리는 단조 감소하는 관계에 있는 것을 확인하고 있다. 따라서, 풍화 조건을 적절히 제어함으로써, 침투 거리를 임의로 저하시키는 것이 가능하다.
Figure 112013027056671-pct00003
표 2 기재의 베이스 배합탄에, 표 3 기재의 풍화탄을 10mass% 첨가해서 제작한 배합탄의 가중 평균 성상값을 표 4에 나타낸다. 표 4 기재의 배합탄의 입도는 3㎜미만 100mass%로 되도록 분쇄하고, 배합탄 전체의 수분은 8mass%가 되도록 조정했다. 이 배합탄 16㎏을, 부피 밀도 750㎏/㎥로 되도록 건류캔에 충전하고, 그 위에 10㎏의 추를 얹은 상태에서, 노벽 온도 1050℃의 전기로내에서 6시간 건류 후, 노로부터 꺼내어 질소 냉각하고, 코크스를 얻었다. 얻어진 코크스의 코크스 강도는 JIS K 2151의 회전 강도 시험법에 의거해서, 15rpm, 150회전 후의 입경 15㎜이상의 코크스의 질량 비율을 측정하고, 회전 전과의 질량비를 드럼 강도 DI150/15로 해서 산출했다. CO2 열간 반응 후 강도(ISO18894법에 준거), 마이크로 강도(MSI+65)의 측정도 실행했다.
Figure 112013027056671-pct00004
코크스 강도의 측정 결과를 표 4에 함께 나타낸다. 또, F탄의 침투 거리와 드럼 강도의 관계를 도 12에 나타낸다. 상기 (가)∼(라)에 해당하는 F탄의 침투 거리를 여러 가지로 변화시키면, 배합탄의 강도가 변화하는 것을 확인했다. 따라서, 본 발명에서 측정한 침투 거리의 값은 강도에 영향을 미치는 인자이고, 또한 종래 인자에서는 설명할 수 없는 인자인 것을 확인했다.
종래, 석탄은 풍화의 진행에 수반하여 용융성이 저하되기 때문에, 그에 수반하여 배합시의 코크스 강도도 똑같이 저하된다고 생각되어 왔다. 그러나, 본 실시예가 나타내는 바와 같이, 상기 (가)∼(라)에 해당하는 F탄을 풍화시킨 풍화 F탄1, 풍화 F탄2, 풍화 F탄6 내지 풍화 F탄8을 배합한 배합탄 2, 배합탄 3, 배합탄 7 내지 배합탄 9는 원탄을 배합한 배합탄 1보다 건류 후의 코크스 강도가 향상하고 있다. 풍화가 더욱 진행한 풍화 F탄3, 풍화 F탄4를 배합한 배합탄 4, 배합탄 5는 원탄을 배합한 배합탄 1과 비교해서 건류 후의 코크스 강도가 거의 변하지 않는다. 그리고, 완전히 풍화된 풍화 F탄5를 배합한 배합탄 6은 원탄을 배합한 배합탄 1과 비교해서 건류 후의 코크스 강도가 현저하게 저하되어 있다. 즉, 상기 (가)∼(라)에 해당하는 F탄을 풍화시킨 경우, 똑같이 코크스 강도가 저하되는 것이 아니라, 한 차례 코크스 강도가 향상하고, 그 후 저하되는 관계로 되어 있다. 이와 같은 결과로 된 것은, 풍화 현상에는 종래부터 들려오고 있는 바와 같은, 석탄의 용융성(logMF)을 저하시키고 그에 수반하여 코크스 강도를 저하시키는 효과와, 본 발명에 기재한 침투 거리를 저하시키고 그에 수반하여 코크스 강도를 향상시키는 효과의 2개의 효과가 존재하기 때문이라고 고찰된다.
여기서, 풍화 F탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, 상기 (가)∼(라)의 범위의 위치 관계를 조사한 결과를 도 13∼도 16에 각각 나타낸다. (마)∼(아)의 어느 쪽의 범위에도 해당하는 풍화 F탄7의 강도 향상 효과가, 본 실시예 중 가장 높다. 또, (사), (아)에 해당하는 풍화 F탄2, (아)에만 해당하는 풍화 F탄6도, 원탄에 대해 강도 향상 효과가 있는 것을 확인했다. 또한, 풍화 F탄8은 (마)∼(아)의 모두를 만족하지만 MF값이 (자)에서 나타낸 하한값에 가깝기 때문에, 풍화 F탄7보다는 강도 향상 효과는 작아졌지만, 원탄에 대해서는 강도 향상 효과를 갖는 것이 인정되었다. 따라서, 풍화탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 본 발명에서 규정한 범위가 되도록 풍화함으로써, 코크스 강도를 향상할 수 있다.
또, 처리 온도를 바꿔 제작한 풍화 F탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 변화를 도 17에 나타낸다. 도 17에서, 150℃에서 풍화하는 경우에 비해 200℃에서 풍화된 쪽이 최고 유동도의 저하에 대해, 침투 거리의 저하가 크고, 바람직한 성상의 변화로 되는 것을 확인했다.
본 실시예로부터, 상기 (가)∼(라)에 해당하는 F탄을 사용한 경우라도, 침투 거리 및 최고 유동도를 상기 (마)∼(자)의 범위가 되도록 풍화시키고 나서 배합함으로써, 코크스 강도를 향상시킬 수 있는 것을 확인했다.
[실시예 2]
배합시에 강도 저하를 초래하는, 상기 (가)∼(라)에 해당하는 U탄(침투 거리=46.5㎜, logMF=4.56)의 조립 부분만을 풍화한 풍화탄의 코크스 강도 영향을 조사하기 위해, 베이스 배합탄에 U탄 내지 풍화 U탄을 10mass% 배합한 배합탄을 제작하고, 건류 후의 코크스 강도를 측정했다.
표 5에, 베이스 배합탄의 가중 평균 성상값을 나타낸다. 여기서, 베이스 배합탄은 logMF＜3.2의 석탄으로 이루어져 있고, 그 가중 평균 침투 거리는 9.0㎜이고, U탄의 침투 거리는 46.5㎜인 것으로부터, U탄은 상기 (다), (라)의 어느 쪽의 조건에도 해당한다.
Figure 112013027056671-pct00005
배합탄을 구성하는 logMF＜2.5의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도의 대수값을 기본으로 원점을 통과하는 회귀 직선을 구했다. 식(2), 식(4)의 정수 a 및 a´는 구해진 회귀 직선의 기울기와 일치하는 3.8로 결정했다. 식(4)의 정수 b는 본 발명예의 측정 조건에서의 표준 편차 0.6의 값의 5배로부터, 3으로 결정했다. 이들의 식을 기본으로, U탄의 침투 거리 및 최고 유동도와, 상기 (가), (나)의 범위의 위치 관계를 조사한 결과를, 도 18, 도 19에 각각 나타낸다. 도 18, 도 19에서, U탄은 (가), (나)의 범위의 어느 쪽의 조건에도 해당한다.
U탄을 분급하지 않고, 200℃로 온도 조정한 공기 분위기의 가열로 중에 30분 정치하고, 풍화 U탄1을 제작했다. 또, U탄을 전량 체눈 1㎜의 체에 통과해서 분급하고, 체상의 1㎜이상의 입도를 갖는 U탄만을, 동등한 조건에서 풍화시키고, 풍화에 기여되지 않았던 1㎜미만의 입도를 갖는 U탄과 합쳐 잘 혼합하고, 풍화 U탄2를 제작했다. U탄과 그 풍화탄의 풍화 조건, logMF, 침투 거리의 값을 표 6에 나타낸다. 풍화 U탄1과 풍화 U탄2에서는 풍화의 정도가 다르고, 전량을 풍화시킨 풍화 U탄1 쪽이 침투 거리, 최고 유동도 모두 풍화 U탄에 비해 저하되고 있는 것을 확인했다.
Figure 112013027056671-pct00006
표 5 기재의 베이스 배합탄에, U탄 내지 풍화 U탄을 10mass% 첨가해서 제작한 배합탄의 가중 평균 성상값을 표 7에 나타낸다. 표 7 기재의 배합탄을 실시예 1과 동등한 방법으로 건류해서 코크스를 제작하고, JIS K 2151의 회전 강도 시험법에 의거해서, 드럼 강도 DI150/15를 측정했다.
Figure 112013027056671-pct00007
드럼 강도의 측정 결과를 표 7에 또한 나타낸다. 본 실시예가 나타내는 바와 같이, 상기 (가)∼(라)에 해당하는 U탄을 배합한 배합탄 11은 베이스 배합탄인 배합탄 10보다 코크스 강도가 저하되어 있다. 또, 풍화 U탄1, 풍화 U탄2를 배합한 배합탄 12, 배합탄 13은 U탄을 배합한 배합탄 11보다 건류 후의 코크스 강도가 향상되어 있다. 또한, 배합탄 12, 배합탄 13을 비교하면, 조립만을 풍화한 풍화 U탄2를 배합한 배합탄 13 쪽이 건류 후의 코크스 강도가 높다. 이것은 강도 저하를 초래하는 U탄의 조립부만을 풍화로 시킴으로써, 우선적인 풍화에 의해 접착 불량을 초래하는 미립부를 만들지 않고, U탄의 성상을 효과적으로 개질할 수 있었기 때문이라고 추측된다.
본 실시예에서, 상기 (가)∼(라)에 해당하는 석탄 및 점결재를 풍화로 시켜 코크스화성을 향상시키는 경우, 강도 저하를 초래하는 원인으로 되는 조립부만을 풍화시킴으로써, 강도 저하의 억제 내지 향상 효과를 효과적으로 얻을 수 있는 것을 확인했다.
본 발명에서 측정하는 침투 거리를 이용하는 것에 의해, 풍화에 의해 코크스화성이 향상하는 상표를 판정 가능하다. 풍화 반응은 자발적으로도 일어날 수 있는 반응이므로, 그와 같은 상표를 자연 풍화시킴으로써, 여분의 비용 증가를 초래하지 않고 코크스화성을 향상시키는 것이 가능하다. 또, 상기에서, 풍화에 의해 석탄의 코크스화성을 향상시킬 때에, 적정한 풍화 범위를 규정하는 것이 가능하다. 또한, 풍화의 방법으로서, 코크스화성의 향상 정도를 최대로 하는 적정한 조건이 존재하는 것도 발견했다.
1; 시료 2; 상하면에 관통구멍을 갖는 재료
3; 용기 5; 슬리브
7; 온도계 8; 발열체
9; 온도 검출기 10; 온도 조절기
11; 가스 도입구 12; 가스 배출구
13; 팽창률 검출봉 14; 추
15; 변위계 16; 원형 관통구멍
17; 충전 입자 18; 충전 원주

Claims (27)

  1. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도의 관리 범위(A)는 하기 식(1)과 식(2)를 만족시키고,
    logMF≥2.5 (1)
    침투 거리≥1.3×a×logMF (2)
    단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고,
    소정의 관리 범위(B)가 하기 식 (5)를 만족시키고,
    침투 거리＜1.3×a×logMF (5)
    단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  2. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도의 관리 범위(A)는 하기 식(3)과 식(4)를 만족시키고,
    logMF≥2.5 (3)
    침투 거리≥a´×logMF+b (4)
    단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고,“b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수이고,
    소정의 관리 범위(B)가 하기 식 (5)를 만족시키고,
    침투 거리＜1.3×a×logMF (5)
    단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  3. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 관리 범위(A)는
    코크스 제조에 이용하는 배합탄 중에 포함되는 석탄 또는 점결재와 상기 석탄 또는 점결재의 배합률을 미리 결정하고,
    상기 석탄 또는 점결재의 침투 거리 및 logMF를 측정하고,
    상기 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 이상의 범위를 상기 침투 거리의 관리 범위(A)로 결정하는 것에 의해서 구해지고,
    소정의 관리 범위(B)가 하기 식 (5)를 만족시키고,
    침투 거리＜1.3×a×logMF (5)
    단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  4. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리의 관리 범위(A)는 석탄 또는 점결재 시료를 입경 2㎜이하가 100mass%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄 시료를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료로 하고, 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 배치하고, 글래스 비즈의 상부로부터 압력 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 승온 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열한 경우의 측정값으로 15㎜이상 또한 logMF가 2.5이상이고,
    소정의 관리 범위(B)가 하기 식 (5)를 만족시키고,
    침투 거리＜1.3×a×logMF (5)
    단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  5. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도의 관리 범위(A)는 하기 식(1)과 식(2)를 만족시키고,
    logMF≥2.5 (1)
    침투 거리≥1.3×a×logMF (2)
    단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고,
    소정의 관리 범위(B)가 하기 식 (6)을 만족시키고,
    침투 거리＜a´×logMF+b (6)
    단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고, “b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  6. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도의 관리 범위(A)는 하기 식(3)과 식(4)를 만족시키고,
    logMF≥2.5 (3)
    침투 거리≥a´×logMF+b (4)
    단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고,“b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수이고,
    소정의 관리 범위(B)가 하기 식 (6)을 만족시키고,
    침투 거리＜a´×logMF+b (6)
    단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고, “b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  7. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 관리 범위(A)는
    코크스 제조에 이용하는 배합탄 중에 포함되는 석탄 또는 점결재와 상기 석탄 또는 점결재의 배합률을 미리 결정하고,
    상기 석탄 또는 점결재의 침투 거리 및 logMF를 측정하고,
    상기 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 이상의 범위를 상기 침투 거리의 관리 범위(A)로 결정하는 것에 의해서 구해지고,
    소정의 관리 범위(B)가 하기 식 (6)을 만족시키고,
    침투 거리＜a´×logMF+b (6)
    단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고, “b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  8. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리의 관리 범위(A)는 석탄 또는 점결재 시료를 입경 2㎜이하가 100mass%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄 시료를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료로 하고, 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 배치하고, 글래스 비즈의 상부로부터 압력 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 승온 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열한 경우의 측정값으로 15㎜이상 또한 logMF가 2.5이상이고,
    소정의 관리 범위(B)가 하기 식 (6)을 만족시키고,
    침투 거리＜a´×logMF+b (6)
    단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고, “b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, 1.75＜logMF＜2.50의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, 1.75＜logMF＜2.50의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  11. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도의 관리 범위(A)는 하기 식(1)과 식(2)를 만족시키고,
    logMF≥2.5 (1)
    침투 거리≥1.3×a×logMF (2)
    단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고,
    코크스 제조에 이용하는 배합탄 중에 포함되는 석탄 또는 점결재의 상표와 상기 각 상표의 석탄 또는 점결재의 배합률을 미리 결정하고,
    상기 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리를 산출하고,
    상기 풍화 후의 석탄의 침투 거리가 상기 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 미만인 관리 범위(B)내로 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  12. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도의 관리 범위(A)는 하기 식(3)과 식(4)를 만족시키고,
    logMF≥2.5 (3)
    침투 거리≥a´×logMF+b (4)
    단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고, “b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수이고,
    코크스 제조에 이용하는 배합탄 중에 포함되는 석탄 또는 점결재의 상표와 상기 각 상표의 석탄 또는 점결재의 배합률을 미리 결정하고,
    상기 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리를 산출하고,
    상기 풍화 후의 석탄의 침투 거리가 상기 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 미만인 관리 범위(B)내로 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  13. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 관리 범위(A)는
    코크스 제조에 이용하는 배합탄 중에 포함되는 석탄 또는 점결재와 상기 석탄 또는 점결재의 배합률을 미리 결정하고,
    상기 석탄 또는 점결재의 침투 거리 및 logMF를 측정하고,
    상기 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 이상의 범위를 상기 침투 거리의 관리 범위(A)로 결정하는 것에 의해서 구해지고,
    코크스 제조에 이용하는 배합탄 중에 포함되는 석탄 또는 점결재의 상표와 상기 각 상표의 석탄 또는 점결재의 배합률을 미리 결정하고,
    상기 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 상기 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리를 산출하고,
    상기 풍화 후의 석탄의 침투 거리가 상기 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 미만인 관리 범위(B)내로 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  14. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리의 관리 범위(A)는 석탄 또는 점결재 시료를 입경 2㎜이하가 100mass%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄 시료를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료로 하고, 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 배치하고, 글래스 비즈의 상부로부터 압력 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 승온 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열한 경우의 측정값으로 15㎜이상 또한 logMF가 2.5이상이고,
    코크스 제조에 이용하는 배합탄 중에 포함되는 석탄 또는 점결재의 상표와 상기 각 상표의 석탄 또는 점결재의 배합률을 미리 결정하고,
    상기 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 각 상표의 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리를 산출하고,
    상기 풍화 후의 석탄의 침투 거리가 상기 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 미만인 관리 범위(B)내로 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  15. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도의 관리 범위(A)는 하기 식(1)과 식(2)를 만족시키고,
    logMF≥2.5 (1)
    침투 거리≥1.3×a×logMF (2)
    단, “a”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고,
    상기 풍화 후의 석탄의 침투 거리는 석탄 시료를 입경 2㎜이하가 100mass%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄 시료를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료로 하고, 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 배치하고, 글래스 비즈의 상부로부터 압력 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 승온 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열한 경우의 측정값으로 15㎜미만인 관리 범위(B)내로 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  16. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도의 관리 범위(A)는 하기 식(3)과 식(4)를 만족시키고,
    logMF≥2.5 (3)
    침투 거리≥a´×logMF+b (4)
    단, “a´”는 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재 중, logMF＜2.5의 범위에 있는 석탄 및 점결재의 적어도 1종 이상의 침투 거리 및 logMF를 측정하고, 그 측정값을 이용해서 원점을 통과하는 회귀 직선을 작성했을 때의 logMF의 계수의 0.7 내지 1.0배의 범위의 정수이고,“b”는 상기 회귀 직선의 작성에 이용한 상표에서 선택되는 1종류 이상의 동일 시료를 복수회 측정했을 때의 표준 편차의 평균값 이상이고, 상기 평균값의 5배 이하로 하는 정수이고,
    풍화 후의 석탄의 침투 거리가 석탄 시료를 입경 2㎜이하가 100mass%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄 시료를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료로 하고, 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 배치하고, 글래스 비즈의 상부로부터 압력 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 승온 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열한 경우의 측정값으로 15㎜미만인 관리 범위(B)내로 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  17. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 관리 범위(A)가 이하에 의해서 구해지고,
    코크스 제조에 이용하는 배합탄 중에 포함되는 석탄 또는 점결재와 상기 석탄 또는 점결재의 배합률을 미리 결정하고,
    상기 석탄 또는 점결재의 침투 거리 및 logMF를 측정하고,
    상기 배합탄에 포함되는 logMF가 3.2미만인 석탄 또는 점결재의 침투 거리와 배합률로부터 계산되는 가중 평균 침투 거리에 대해 2배 이상의 범위를 상기 침투 거리의 관리 범위(A)로 결정하고,
    풍화 후의 석탄의 침투 거리가 석탄 시료를 입경 2㎜이하가 100mass%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄 시료를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료로 하고, 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 배치하고, 글래스 비즈의 상부로부터 압력 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 승온 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열한 경우의 측정값으로 15㎜미만인 관리 범위(B)내로 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  18. 2종 이상의 석탄으로 이루어지는 배합탄 또는 2종 이상의 석탄에 점결재를 배합해서 이루어지는 배합탄을 건류하고, 코크스를 제조하는 방법으로서,
    상기 배합탄을 구성하는 각 석탄 및 점결재를 시료로 해서 용기에 충전하고, 상기 시료의 위에 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 배치하고, 상기 시료를 가열하고, 상기 관통구멍에 침투한 상기 시료의 침투 거리와 기셀러 플라스토미터법에 의한 최고 유동도(logMF)를 측정하고,
    상기 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(A)에 해당하는 석탄을 선정하고,
    상기 선정된 석탄의 일부 또는 전부를, 산화 분위기하, 상온 또는 가열 처리에 의해서 풍화시키고, 풍화 후의 석탄의 침투 거리 및 최고 유동도가 소정의 관리 범위(B)내가 되도록 하고, 상기 풍화된 석탄을 배합하고,
    상기 침투 거리의 관리 범위(A)는 석탄 또는 점결재 시료를 입경 2㎜이하가 100mass%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄 시료를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료로 하고, 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 배치하고, 글래스 비즈의 상부로부터 압력 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 승온 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열한 경우의 측정값으로 15㎜이상 또한 logMF가 2.5이상이고,
    풍화 후의 석탄의 침투 거리가 석탄 시료를 입경 2㎜이하가 100mass%로 되도록 분쇄하고, 해당 분쇄 시료를 충전 밀도 0.8g/㎤이고, 층두께가 10㎜로 되도록 용기에 충전해서 시료로 하고, 해당 시료의 위에 직경 2㎜의 글래스 비즈를 침투 거리 이상의 층두께로 배치하고, 글래스 비즈의 상부로부터 압력 50㎪로 되도록 하중을 부가하면서, 승온 속도 3℃/분에서 실온으로부터 550℃까지 불활성 가스 분위기하에서 가열한 경우의 측정값으로 15㎜미만인 관리 범위(B)내로 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 풍화 후의 석탄의 최고 유동도는 logMF≥2.5이고 또한 관리 범위(B)내가 되도록 풍화시키는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  20. 제 1 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 풍화를 실행할 때의 산화 분위기는 O2, CO2, H2O 중의 1종 이상의 성분을 포함하는 기체 분위기인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 풍화를 실행할 때의 산화 분위기는 공기 분위기인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  22. 제 1 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 풍화를 실행할 때의 가열 처리는 처리 온도 100℃∼300℃, 처리 시간 1∼120분인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 풍화를 실행할 때의 가열 처리는 처리 온도 180℃∼220℃, 처리 시간 1∼30분인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  24. 제 1 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 풍화를 실행할 때에, 코크스 제조에 이용하는 석탄 및 점결재의 일부 또는 전량을 사전에 분급하고, 특정 체눈 이상의 입자만을 풍화시키는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 풍화를 실행할 때에, 코크스 제조에 이용하는 석탄 및 점결재를 분급할 때의 특정 체눈이 1㎜∼6㎜의 범위로부터 선택되는 것인 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  26. 제 1 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 침투 거리의 측정은 상기 상하면에 관통구멍을 갖는 재료의 위로부터 일정 하중을 부가시키면서, 상기 시료를 가열하는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
  27. 제 1 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 침투 거리의 측정은 상기 시료와 상기 상하면에 관통구멍을 갖는 재료를 일정 용적에 유지하면서, 상기 시료를 가열하는 것을 특징으로 하는 야금용 코크스의 제조 방법.
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