KR102638049B1

KR102638049B1 - 석탄 혼합물의 제조 방법 및 코크스의 제조 방법

Info

Publication number: KR102638049B1
Application number: KR1020217030965A
Authority: KR
Inventors: 유스케 도히; 타카시 마츠이; 미키야 나가야마
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2024-02-16
Also published as: US20220162506A1; JPWO2020195863A1; CA3133955A1; TWI728756B; CA3133955C; WO2020195863A1; BR112021018982A2; AU2020249743B2; CN113614206B; CN113614206A; TW202039807A; US11912940B2; KR20210129193A; JP6822621B1; AU2020249743A1; EP3950888A4; EP3950888A1

Abstract

단순한 방법으로 종래보다도 석탄의 유동성의 저하를 억제할 수 있는 석탄 혼합물의 제조 방법을 제공한다. 복수의 석탄을 배합하는 석탄 혼합물의 제조 방법으로서, 하기 (1)식 및 하기 (2)식을 충족하는, 석탄 혼합물의 제조 방법. α_calc≤1.2×10^－10(mol/g－coal)…(2) 상기 (1)식 및 상기 (2)식에 있어서, α_calc는 단위 질량당의 석탄 혼합물의 수소 이온 방출 능력(mol/g－coal)이고, α_i는 단위 질량당의 석탄 i의 수소 이온 방출 능력(mol/g－coal)이고, x_i는 석탄 혼합물에 배합되는 석탄 i의 배합 비율이고, N은 석탄 혼합물 중에 포함되는 모든 석탄 브랜드의 수이다.

Description

석탄 혼합물의 제조 방법 및 코크스의 제조 방법

본 발명은, 코크스(coke) 제조용의 석탄 혼합물의 제조 방법에 관한 것으로서, 종래보다도 장기간, 유동성을 고위로 유지할 수 있는 석탄 혼합물의 제조 방법 및 당해 석탄 혼합물을 이용한 코크스의 제조 방법에 관한 것이다.

고로(blast furnace)에서 선철(pig iron)을 제조하려면, 우선, 고로 내에 철광석류와 코크스를 번갈아 장입하여 각각을 층상(層狀)으로 충전하고, 송풍구로부터 취입되는 고온의 열풍으로 철광석류나 코크스를 가열함과 함께, 주로 코크스로부터 발생한 CO 가스로 철광석류를 환원하여 용제하는 것이 필요하다. 이러한 고로의 조업을 안정적으로 행하려면, 로 내에서의 통기성이나 통액성을 향상시키는 것이 유효하고, 이를 위해서는 강도, 입도 및 반응 후 강도 등의 제(諸)특성이 우수한 코크스의 사용이 불가결하다. 그 중에서도 강도는, 특히 중요한 특성이라고 생각된다.

코크스의 냉간 강도는, 통상, JIS K 2151로 규정되어 있는 회전 강도 시험에 의해 측정되는 드럼 강도 DI(150/15) 등을 지표로 하여 관리되고 있다. 드럼 강도를 지배하는 석탄 품위로서는, 주로 석탄화도(Ro, JIS M 8816)와 유동성(MF, JIS M 8801)이 있다(비특허문헌 1, 2).

석탄의 유동성은, 「풍화(weathering)」라고 불리우는 대기 중에서의 산화에 의한 열화에 의해, 시간과 함께 저하하는 것이 알려져 있다. 석탄은, 탄광에서 채굴되고 나서 코크스로에 장입될 때까지, 반송, 저탄을 반복하여, 수주간 이상의 장기간에 걸쳐 대기 분위기하에 놓여지는 것이 통상이다. 이 때문에, 풍화에 의한 석탄의 유동성의 저하를 회피하는 것은, 일반적으로 곤란하다. 따라서, 석탄의 풍화를 억제하는 기술의 개발이 강하게 요망되고 있다.

석탄의 풍화를 억제하려면, 석탄과 산소의 접촉을 최대한 억제하는 것이 유효하다. 특허문헌 1에는, 퇴적된 석탄산(山)의 저부에 형성한 유공 배관(perforated pipe)에 드라이아이스를 유통시켜, 이산화탄소로 치환하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 불활성 가스를 저부로부터 취입하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 퇴적산의 표층으로부터 내부로의 산소의 확산을 억제하는 목적으로, 표층을 코팅하는 기술이 개시되어 있다. 그 외에, 수중에서 저탄하는 방법, 밀폐식의 저탄조에서 저탄하는 방법이나 중기(heavy equipment)에 의해 퇴적산의 표층을 눌러다지는 방법 등이 알려져 있다(비특허문헌 3).

일본공개특허공보 소60-12405호 일본공개특허공보 소60-148830호 일본공개특허공보 평3-157492호

미야즈 타카시, 외 4명: 「다종 배합 계획 그리고 원료탄의 평가」, 일본강관기보, 제67권, 1975년, 제125∼137쪽 Miyazu, et. al., Nippon Kokan Technical Report-overseas, December 1975, 1쪽 미우라, 「석탄의 풍화 및 저탄」, 연료 협회지, 제58권 제622호, 1979년, 제112∼122쪽

특허문헌 1이나 특허문헌 2에 개시되어 있는 기술은, 석탄산을 퇴적시키는 장소에, 이산화탄소를 포함하는 불활성 가스를 석탄산의 저부로부터 취입하기 위한 전용 설비의 도입 및, 사용하는 가스의 비용이 든다는 과제가 있다. 제철업에서 사용되는 석탄의 야드(yard)에서의 저탄량은, 수십만톤 이상의 규모이기 때문에, 전용 설비는 대형화, 고액화하고, 운전 비용도 높아진다. 이 때문에, 풍화 억제의 장점이 상쇄되어, 충분한 경제 효과가 얻어지지 않는다. 또한, 특허문헌 3에 개시되어 있는 표층을 코팅하는 기술도, 코팅제의 살포 작업 및 재료비가 든다는 과제가 있다. 그 외에, 수중에서 저탄하는 방법이나, 밀폐식의 저탄조에서 저탄하는 방법, 중기에 의해 퇴적산의 표층을 눌러다지는 방법에 대해서도, 마찬가지로 설비 투자나 운전에 비용이 든다는 과제가 있다.

본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 발명으로서, 그 목적은, 과대한 설비 투자 혹은 운전 비용을 들이는 일 없이 단순한 방법으로 종래보다도 석탄의 유동성의 저하를 억제할 수 있는 석탄 혼합물의 제조 방법을 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하는 본 발명의 특징은, 이하와 같다.

[1] 복수의 석탄을 배합하는 석탄 혼합물의 제조 방법으로서, 하기 (1)식 및 하기 (2)식을 충족하는, 석탄 혼합물의 제조 방법.

α_calc≤1.2×10^－10(mol/g－coal)…(2)

상기 (1)식 및 상기 (2)식에 있어서, α_calc는 단위 질량당의 석탄 혼합물의 수소 이온 방출 능력(mol/g－coal)이고, α_i는 단위 질량당의 석탄 i의 수소 이온 방출 능력(mol/g－coal)이고, x_i는 석탄 혼합물에 배합되는 석탄 i의 배합 비율이고, N은 석탄 혼합물 중에 포함되는 모든 석탄 브랜드의 수이다.

[2] 단위 질량당의 석탄의 수소 이온 방출 능력은, 상기 복수의 석탄의 각각을 침지시킨 물의 pH로부터 산출되는 수소 이온 농도와 침지시킨 물의 체적의 곱을, 각각의 석탄의 질량으로 나누어 산출되는, [1]에 기재된 석탄 혼합물의 제조 방법.

[3] 코크스로(coke oven)가 형성된 코크스 공장에 반입하기보다 전에 상기 석탄 혼합물을 제조하는, [1] 또는 [2]에 기재된 석탄 혼합물의 제조 방법.

[4] [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 석탄 혼합물의 제조 방법으로 제조된 석탄 혼합물을 코크스로의 탄화실(carbonization chamber)에 장탄하고, 건류하여 코크스를 제조하는 코크스의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 복수의 석탄을 혼합한다는 매우 단순한 방법에 의해, 풍화에 의한 석탄의 유동성의 저하를 억제할 수 있다. 통상, 석탄을 취급하는 광산, 콜 센터, 적지항 및 코크스 공장에는, 석탄 제품의 양이나 품위를 조절하는 목적으로 석탄을 혼합하는 설비가 형성되어 있다. 이러한 기존의 설비를 이용하여 본 발명을 실시할 수 있기 때문에, 추가의 설비 투자를 하는 일 없이 석탄의 풍화를 억제할 수 있다.

도 1은, 반응 처리 시간과 석탄의 유동성의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는, 여러 가지의 브랜드의 석탄의 pH의 시간 경과에 따른 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은, 석탄 혼합물의 수소 이온 방출 능력과, 「처리 전－처리 후」의 유동성의 관계를 나타내는 그래프이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

본 발명자들은, 석탄의 풍화 속도가, 석탄에 부착한 물의 pH 즉 수소 이온의 농도에 따라 상이한 것 및, 석탄의 종류에 따라 물에 용출하는 수소 이온의 양이 상이한 것을 발견하여, 이종의 석탄을 배합하고, 석탄의 부착수(adhesion water)의 pH를 조정함으로써, 석탄의 풍화 속도를 저위로 제어할 수 있다고 생각했다. 이 가설을 검증하기 위해, 예의 검토를 진행시킨 결과, 개개에 석탄을 반송, 저탄하는 것보다도, 석탄 혼합물로 하여 반송, 저탄하는 쪽이 석탄의 풍화에 의한 유동성의 저하를 억제할 수 있는 최적의 조건을 발견했다.

우선, 석탄의 풍화 속도에 미치는 처리수의 pH의 영향에 대해서 설명한다. pH를 변경한 처리수에 석탄을 침지시키고, 석탄의 유동성의 시간 경과에 따른 변화를 조사했다. 처리수의 pH는, 염산 및 순수를 이용하여 pH2.0∼5.6으로 조제했다. 사용한 석탄의 성상을 표 1에 나타낸다.

도 1은, 반응 처리 시간과 석탄의 유동성의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 1의 횡축은 반응 처리 시간(h)이고, 종축은 석탄의 logMF(ddpm/log)이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 처리수의 pH가 낮을수록 석탄의 유동성의 저하가 빨라져, 석탄의 풍화의 진행이 빨라지는 것을 알 수 있었다. pH가 낮을수록 산화 환원 전위는 높고, 산화 환원 전위가 높을수록 산화성이 강한 수용액이 되는 것이 알려져 있다. 이 결과로부터, pH가 낮은 수용액에서 처리될수록, 석탄의 산화가 촉진되어, 석탄의 풍화가 가속된다고 생각했다.

다음으로, 여러 가지의 브랜드의 석탄을 소정량의 물에 침지시키고, 석탄을 침지시킨 물의 pH와, 그 pH값으로부터 정의되는 단위 질량당의 석탄의 수소 이온 방출 능력에 대해서 설명한다. 여러 가지의 브랜드의 석탄 50g을 각각 400ml의 순수에 침지시키고, 60℃까지 가열한 물의 pH의 시간 경과에 따른 변화를 측정했다. 수소 이온의 방출 능력은, 물의 pH로부터 구해지는 수소 이온 농도와 석탄을 침지시킨 물의 체적의 곱을, 침지시킨 석탄의 질량으로 나누어 산출한다. 각 브랜드의 석탄의 수소 이온 방출 능력을 표 2에 나타낸다. 수소 이온 방출 능력이 작은 경우에는, 물로부터 수소 이온을 수취하여 석탄을 침지시킨 물의 pH가 7보다도 커진다.

도 2는, 여러 가지의 브랜드의 석탄의 pH의 시간 경과에 따른 변화를 나타내는 그래프이다. 도 2의 횡축은 침지 시간(min)이고, 종축은 석탄을 침지시킨 물의 pH이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 석탄을 침지시킨 물의 pH는, 석탄의 브랜드에 따라 산성에서 염기성까지 폭넓게 상이했다. 이 결과는, 석탄 중에 포함되는 수용성의 황산염 광물의 함유량 및 유기산의 종류나 함유량의 차이에 의한 가능성이 있다고 생각된다. 이와 같이, 석탄의 브랜드에 따라 당해 석탄을 침지시킨 물의 pH가 크게 상이한 점에서, 표 2에 나타내는 바와 같이, 석탄의 수소 이온 방출 능력도 석탄의 브랜드에 따라 크게 상이한 결과가 되었다.

이들 결과로부터, 발명자들은, 수소 이온 방출 능력이 상이한 석탄을 배합함으로써 석탄에 부착하는 부착수의 pH를 제어하고, 이에 따라 배합탄의 풍화를 억제할 수 있다고 생각했다. 즉, 반송, 저탄 시에 있어서의 석탄에 부착하는 수분량(수분 함유량)은 10질량％ 정도이기 때문에, 이 10질량％의 부착수를 통하여 석탄 혼합물을 구성하는 석탄 사이에서 산, 염기에 의한 반응이 일어나고, 이 반응이 석탄의 풍화 속도에 영향을 미친다고 생각하여, 이 부착수의 pH가 높아지도록 복수의 석탄을 배합함으로써 석탄 혼합물의 풍화에 의한 유동성의 저하를 억제할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성시켰다. 이하, 발명의 실시 형태를 통하여 본 발명을 설명한다.

본 실시 형태에 따른 석탄 혼합물의 제조 방법에서는, 하기 (1)식으로 산출되는 α_calc가 1.2×10^－10(mol/g－coal) 이하가 되도록 복수의 석탄을 배합하여 석탄 혼합물을 제조한다. 즉 하기 (1)식 및 하기 (2)식을 함께 충족하는 석탄 혼합물을, 각 브랜드의 석탄을 혼합함으로써 제조한다.

α_calc≤1.2×10^－10(mol/g－coal)…(2)

여기에서 α_i는, 석탄 혼합물에 배합되는 단위 질량당의 석탄 i의 수소 이온 방출 능력(mol/g－coal)이다. 수소 이온 방출 능력은, 석탄 혼합물에 배합하는 후보가 되는 석탄을 침지시킨 물의 pH를 측정하고, 당해 pH로부터 산출되는 수소 이온 농도와 침지시킨 물의 체적의 곱을, 침지시킨 석탄의 질량으로 나누어 산출한다. 석탄을 침지시키는 물의 양이 지나치게 적으면 수소 이온의 용출 반응이 평형에 도달하지 않아 수소 이온 방출 능력이 낮게 산출되기 때문에 바람직하지 않다. 석탄을 침지시키는 물의 양이 지나치게 많으면 석탄을 침지시킨 것에 의한 수소 이온 농도의 변화가 작아져, 수소 이온 방출 능력의 측정의 정밀도가 나빠지기 때문에 바람직하지 않다. 이 때문에, 석탄을 침지시킨 물의 pH를 측정할 때의 석탄과 물의 질량비는, 석탄:물＝1:1 이상, 석탄:물＝1:100 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 석탄을 침지시킨 물의 pH는, 용출 반응이 평형에 도달할 때까지 약간 변화한다. 이 때문에, pH 측정은 용출 반응이 평형에 도달한 후에 행하는 것이 바람직하다. 석탄을 침지시키는 물의 온도는 높은 편이 바람직하다. 물의 온도를 높게 함으로써 용출 반응이 촉진되어 용출 반응이 평형에 도달할 때까지의 시간이 짧아지기 때문에, pH 측정을 신속히 행할 수 있다. 또한, 석탄을 물에 침지시키고 나서 pH를 측정할 때까지의 시간은 긴 편이 바람직하다.

한편, 석탄을 침지시키는 물의 온도가 지나치게 높거나, pH를 측정할 때까지의 시간이 지나치게 길면 석탄이 풍화되기 때문에 바람직하지 않다. 이들의 관점에서, 석탄을 침지시키는 물의 온도는 0℃ 이상 80℃ 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 석탄을 침지시키는 시간은 1시간 이상 2시간 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 석탄의 입도는 세밀할수록 pH가 평형에 도달하는 시간은 짧아지지만, 풍화가 진행되기 쉬워지기 때문에, 굳이 세밀하게 분쇄할 필요는 없다. 석탄 침지 시에 교반을 행하면 pH가 평형에 도달할 때까지의 시간이 짧아지기 때문에 교반을 행해도 좋다. 그러나, 교반을 행하지 않아도 1시간 이상 침지하면 pH는 평형값에 매우 가까워지기 때문에, 교반하지 않고 석탄을 물에 침지시키는 것만으로도 좋다.

이와 같이 하여, 석탄 혼합물에 배합하는 후보가 되는 석탄의 수소 이온 방출 능력을 산출할 수 있으면, 석탄 혼합물에 배합하는 각각의 석탄의 수소 이온 방출 능력과 배합 비율의 곱을 산출하여, 이 곱의 총합이 1.2×10^－10(mol/g－coal) 이하가 되도록, 석탄의 종류와 배합 비율을 정한다. 배합 비율 x_i는 배합하는 석탄 i의 질량을 석탄 혼합물의 질량으로 나누어 산출한다.

예를 들면, 2개의 석탄을 배합하여 석탄 혼합물을 제조하는 경우, 한쪽의 석탄의 수소 이온 방출 능력이 1.2×10^－10(mol/g－coal)을 초과하는 경우에는, 다른 한쪽의 석탄에 수소 이온 방출 능력이 1.2×10^－10(mol/g－coal) 미만의 석탄을 선택한다. 그리고, 이들 석탄의 수소 이온 방출 능력과 배합 비율의 곱의 총합이 1.2×10^－10(mol/g－coal) 이하가 되도록, 각각의 석탄의 배합 비율을 정한다. 이와 같이 석탄 혼합물에 배합하는 석탄의 종류와 배합 비율을 정하여 배합함으로써, 풍화에 의한 유동성의 저하가 억제된 석탄 혼합물을 제조할 수 있다.

배합된 석탄의 혼합 방법은, 종래부터 이용되고 있는 혼합 방법으로 혼합해도 좋다. 예를 들면, 벨트 컨베이어의 승계부(乘繼部:transfer section)에서 혼합하는 방법, 호퍼 내에서 혼합하는 방법, 중기를 이용하여 혼합하는 방법, 야드 블렌딩이나 배합조 등의 전용의 배합 설비를 이용하는 방법, 또는, 믹서로 혼합하는 방법으로 석탄을 혼합해도 좋다. 반송, 저탄도 종래부터 이용되고 있는 방법으로 반송, 저탄해도 좋다. 복수 종류의 석탄을 동시에 분쇄하여, 분쇄와 혼합을 겸해도 좋다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 석탄 혼합물의 제조 방법은, 상기 (1)식으로 산출되는 α_calc가 1.2×10^－10(mol/g－coal) 이하가 되도록 복수의 석탄을 배합하는 것만으로 실시할 수 있기 때문에, 과대한 설비 투자 혹은 운전 비용을 들이는 일 없이 단순한 방법으로 실시할 수 있다. 그리고, 석탄의 유동성의 저하가 억제된 석탄 혼합물을 코크스로의 탄화실에 장탄하여 건류함으로써, 강도가 높은 코크스를 제조할 수 있다.

반송, 저탄 시간이 길수록, 풍화에 의한 유동성 저하가 커지기 때문에, 석탄이 채굴되고 나서 가능한 한 빨리 본 실시 형태에 따른 석탄 혼합물의 제조 방법을 실시하는 것이 바람직하고, 적어도, 코크스로가 형성된 코크스 공장에 반입하기보다 전에 실시하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 유동성 저하를 억제하는 효과가 커진다.

실시예

다음으로, 본 실시 형태에 따른 석탄 혼합물의 제조 방법으로 제조된 석탄 혼합물의 평가 결과를 설명한다. 풍화 조건을 갖추는 것을 목적으로 하여 항온조를 사용하고, 2브랜드의 석탄을 배합하여 석탄 혼합물로 하고 나서 항온조에 저탄한 경우(항온조 처리 전)와, 동일한 2브랜드의 석탄을 따로 따로 항온조에 저탄한 후에 배합한 경우(항온조 처리 후)에서, 석탄 혼합물의 유동성의 변화를 확인했다. 사용한 석탄의 성상, pH 및 수소 이온 방출 능력을 표 3에 나타낸다. 석탄의 수소 이온 방출 능력은, 석탄 50g을 60℃로 유지한 400ml의 순수에 침지시키고, 2시간 침지시킨 후의 물의 pH로부터 산출했다.

표 3에 나타낸 각 브랜드의 석탄을 입경이 9.6㎜ 이하로 분쇄하고, 건조 베이스의 질량비가 1:1이 되도록 2종의 석탄을 배합하여 석탄 혼합물을 제조하고, 수분 함유량을 12질량％로 조정했다. 이 석탄 혼합물을 밀폐 용기에 충전하고, 당해 밀폐 용기를 50℃로 유지된 항온조에 2주간 보관했다. 그 후, 당해 석탄 혼합물의 유동성을 측정했다.

한편, 동일한 브랜드의 석탄을 입경이 9.6㎜ 이하로 분쇄하고, 수분 함유량을 12질량％로 조정한 석탄을 밀폐 용기에 충전하고, 당해 밀폐 용기를 50℃로 유지된 항온조에 2주간 보관했다. 그 후, 건조 베이스의 질량비가 1:1이 되도록 보관 후의 2종의 석탄을 배합하여 석탄 혼합물을 제조하고, 그 석탄 혼합물의 유동성을 측정했다. 이들 결과를 표 4에 나타낸다.

표 4의 「수소 이온 방출 능력」의 열에 기재된 값은, 상기식 (1)을 이용하여 산출한 단위 질량당의 석탄 혼합물의 수소 이온 방출 능력(α_calc)이다. 예를 들면, 표 4의 수준 No.1의 경우, [석탄 e의 수소 이온 방출 능력(2.1×10^－6)×배합 비율(0.5)]＋[석탄 c의 수소 이온 방출 능력(2.0×10^－10)×배합 비율(0.5)]로 산출했다.

「항온조 처리 전」의 열에 기재된 값은, 항온조에 보관하기 전에 2종의 석탄을 배합하여 석탄 혼합물을 제조하고, 그 후, 항온조에 보관한 후의 석탄 혼합물의 유동성의 측정값이다. 「항온조 처리 후」의 열에 기재된 값은, 동일한 브랜드의 석탄을 개별적으로 항온조에 보관하고, 보관 후의 석탄을 배합하여 제조된 석탄 혼합물의 유동성의 측정값이다. 「처리 전－처리 후」열에 기재된 값은, 「항온조 처리 전」의 측정값과, 「항온조 처리 후」의 측정값의 차이다.

도 3은, 석탄 혼합물의 수소 이온 방출 능력과, 「처리 전－처리 후」의 유동성의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 3의 횡축은 석탄 혼합물의 수소 이온 방출 능력(mol/g－coal)이고, 종축은 「처리 전－처리 후」의 유동성(ddpm/log)이다. 여기에서 「처리 전－처리 후」의 유동성의 값이 정(正)인 것은, 석탄 혼합물로서 항온조에 보관한 쪽이, 개별의 석탄으로서 항온조에 보관하는 것보다도 유동성의 저하가 작아진 것을 나타낸다. 한편, 「처리 전－처리 후」의 유동성의 값이 부(負)인 것은, 석탄 혼합물로서 항온조에 보관한 쪽이, 개별의 석탄으로서 항온조에 보관하는 것보다도 유동성의 저하가 커진 것을 나타낸다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 석탄 혼합물의 수소 이온 방출 능력이 작아질수록 「처리 전－처리 후」의 유동성의 값이 정이 되는 경향이 보였다. 특히, 수소 이온 방출 능력이 1.2×10^－10 이하인 석탄 혼합물의 「처리 전－처리 후」의 유동성의 값은 모두 정이 되고, 석탄 혼합물로서 항온조에 보관한 쪽이, 개별의 석탄으로서 항온조에 보관하는 것보다도 유동성의 저하가 작아지는 석탄 혼합물이 되었다. 이들 결과로부터, 수소 이온 방출 능력이 1.2×10^－10 이하가 되도록 제조된 석탄 혼합물은, 석탄 혼합물에 배합되는 각각의 개별의 석탄보다도 유동성의 저하를 억제할 수 있는 것이 확인되었다. 특히, 수소 이온 방출 능력이 1.0×10^－10 이하인 경우에는, 「처리 전－처리 후」의 유동성의 값은 0.1보다 커졌다. 이 결과로부터, 수소 이온 방출 능력이 1.0×10^－10 이하가 되도록 석탄 혼합물을 제조하는 것이 보다 바람직한 것을 알 수 있다.

Claims

복수의 석탄을 배합하는 석탄 혼합물의 제조 방법으로서,
하기 (1)식 및 하기 (2)식을 충족하는, 석탄 혼합물의 제조 방법.

α_calc≤1.2×10^－10(mol/g－coal)…(2)
상기 (1)식 및 상기 (2)식에 있어서, α_calc는 단위 질량당의 석탄 혼합물의 수소 이온 방출 능력(mol/g－coal)이고,
α_i는 단위 질량당의 석탄 i의 수소 이온 방출 능력(mol/g－coal)이고,
x_i는 석탄 혼합물에 배합되는 석탄 i의 배합 비율이고,
N은 석탄 혼합물 중에 포함되는 모든 석탄 브랜드의 수이고,
상기 단위 질량당의 석탄의 수소 이온 방출 능력은, 상기 복수의 석탄의 각각을 침지시킨 물의 pH로부터 산출되는 수소 이온 농도와 침지시킨 물의 체적의 곱을, 각각의 석탄의 질량으로 나누어 산출되고,
상기 석탄을 침지시키는 물의 온도는 0℃ 이상 80℃ 이하이고, 상기 석탄을 침지시키는 시간은 1시간 이상 2시간 이하이고, 상기 석탄과 물의 질량비는 석탄:물=1:1 이상 석탄:물=1:100 이하이다.
제1항에 있어서,
코크스로가 형성된 코크스 공장에 반입하기보다 전에 상기 석탄 혼합물을 제조하는, 석탄 혼합물의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 기재된 석탄 혼합물의 제조 방법으로 제조된 석탄 혼합물을 코크스로의 탄화실에 장탄하고, 건류하여 코크스를 제조하는 코크스의 제조 방법.
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