RU2812777C1

RU2812777C1 - Method for preparing coal or sintering additive and method for producing coke

Info

Publication number: RU2812777C1
Application number: RU2023102866A
Authority: RU
Inventors: Иссуи АКИСИКА; Юсукэ ДОХИ; Дайсукэ ИГАВА
Original assignee: ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН
Priority date: 2020-08-17
Filing date: 2021-08-05
Publication date: 2024-02-02

Abstract

FIELD: coal processing.

SUBSTANCE: methods for preparing coal or a sintering additive to regulate the size of granules, as well as methods for producing coke. One variant of the method of preparing coal, used alone or in combination with other coal or coals, or a sintering additive as a raw material for the production of coke, is characterized by the fact that before delivering the coal or sintering additive to the coke oven battery. For a set of coals or sintering additives assessed as being of low grade as coke feedstock, a range of degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, is preliminarily determined based on the relationship between the degree of cohesion, (a - b)/a, or the height, a, and strength of the coke obtained by mixing said aggregate of coals or sintering additives with other coal or coals and carbonizing, wherein a is the height of the char adhering to the mixer, b is the height of the char on the inner wall of the container, and the said char is formed by heating the specified aggregate of coals or sintering additive in the specified container while rotating the specified stirrer. The size of the coal or sintering additive granules used as coke feedstock is then adjusted so that the amount of granules of 6 mm or larger in said coal or sintering additive is judged to be of low grade as coke feedstock according to the specified degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, was 30 wt.% or less.

EFFECT: developing a method for preparing coal or a sintering additive by assessing the possibility of reducing the strength of coke with a given coal and adjusting the size of coal granules, which can reduce the strength of coke.

6 cl, 6 dwg, 5 tbl, 1 ex

Description

Область техникиField of technology

Настоящее изобретение относится к способу подготовки угля или спекающей добавки для регулирования размера гранул, то есть способу получения угля или спекающей добавки с регулируемым размером гранул, чтобы можно было получать высокопрочный кокс при использовании метода оценки для оценки термопластичности угля или спекающей добавки.The present invention relates to a method for preparing coal or sintering additive to control granule size, that is, a method for producing coal or sintering additive with controlled granule size so that high-strength coke can be obtained using an evaluation method for evaluating the thermoplasticity of coal or sintering additive.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Металлургический кокс, используемый в качестве сырья доменной печи для получения в ней чугуна, предпочтительно обладает высокой прочностью. Кокс низкой прочности разрушается в доменной печи, снижает газопроницаемость в ней и делает невозможным стабильное производство чугуна. Таким образом, в целях получения высокопрочного кокса существует потребность в методе исследования угля как сырья для металлургического кокса с позиции недопущения снижения прочности кокса.Metallurgical coke used as a raw material in a blast furnace to produce pig iron therein preferably has high strength. Low-strength coke breaks down in a blast furnace, reduces gas permeability in it and makes stable production of pig iron impossible. Thus, in order to obtain high-strength coke, there is a need for a method for studying coal as a raw material for metallurgical coke from the standpoint of preventing a decrease in the strength of the coke.

В Патентном документе 1 раскрыто, что уголь в пластическом состоянии оказывает значительное влияние на качество кокса в процессе коксования в коксовой печи. Таким образом, при исследовании угля важно точно оценивать характеристики пластического состояния угля. Как описано в Патентном документе 1, в качестве способа оценки известно определение текучести с использованием пластометра Гизелера, изложенное в стандарте JIS-M8801.Patent Document 1 discloses that coal in a plastic state has a significant effect on the quality of coke in the coke oven coking process. Therefore, when studying coal, it is important to accurately evaluate the characteristics of the plastic state of coal. As described in Patent Document 1, as an evaluation method, fluidity determination using a Gieseler plastometer set forth in JIS-M8801 is known.

Список литературыBibliography

Патентная литератураPatent literature

Патентный документ 1: Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2000-304674.Patent Document 1: Publication of Unexamined Japanese Patent Application No. 2000-304674.

Непатентная литератураNon-patent literature

Непатентный документ 1: MIYAZU Takashi et al., «Tashu haigo keikaku narabini genryotan no hyoka (Моделирование смешения с использованием многих марок угля и система оценки отдельно взятого угля)», Nippon Kokan Technical Report, vol. 67, 1975, pp. 125-137.Non-Patent Document 1: MIYAZU Takashi et al., “Tashu haigo keikaku narabini genryotan no hyoka (Mixing simulation using multiple grades of coal and evaluation system for individual coal),” Nippon Kokan Technical Report, vol. 67, 1975, pp. 125-137.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Техническая проблемаTechnical problem

Известно, что при помощи текучести, измеренной способом с использованием пластометра Гизелера, невозможно моделировать явление, имеющее место в реально действующей коксовой печи. Таким образом, существует проблема, заключающаяся в том, что оценка качества кокса с использованием для показателя текучести угля, измеренного способом с использованием пластометра Гизелера, является неадекватной в отношении точности. Следовательно, имеется потребность в технологии получения металлургического кокса с использованием показателя, отличного от текучести угля. С учётом предшествующего уровня техники, цель настоящего изобретения заключается в разработке способа подготовки угля или спекающей добавки путём осуществления оценки возможности снижения прочности кокса заданным углём и регулирования размера гранул угля, который может снижать прочность кокса.It is known that it is impossible to simulate the phenomena occurring in a real operating coke oven using the fluidity measured using the Gieseler plastometer method. Thus, there is a problem that the evaluation of coke quality using the coal fluidity index measured by the Gieseler plastometer method is inadequate in terms of accuracy. Therefore, there is a need for technology for producing metallurgical coke using an indicator other than the fluidity of coal. In view of the prior art, the object of the present invention is to develop a method for preparing coal or sintering additive by evaluating whether a given coal can reduce the strength of coke and adjusting the size of the coal granules that may reduce the strength of the coke.

Решение проблемыSolution

Способы решения указанных проблем изложены ниже.Methods for solving these problems are outlined below.

[1] Способ подготовки угля, используемого отдельно или в сочетании с другим углём или иными углями, либо спекающей добавки как сырья для получения кокса, включающий следующее: перед доставкой угля или спекающей добавки на коксовую батарею регулируют размер гранул таким образом, чтобы количество гранул размером 6 мм или больше в угле или спекающей добавке, удовлетворяющим, по меньшей мере, одному из параметров: степень сцепленности, (a - b)/a, равная 0,20 или больше, и высота, a, равная 30 мм или больше, составляло 30% масс. или меньше, при этом a обозначает высоту слоя полукокса, прилипающего к мешалке, причём полукокс образуется в результате нагревания угля или спекающей добавки в ёмкости при вращении мешалки, в b обозначает высоту слоя полукокса на внутренней стенке ёмкости.[1] A method of preparing coal, used alone or in combination with other coal or other coals, or a sintering additive as a raw material for the production of coke, including the following: before delivering the coal or sintering additive to a coke oven battery, adjusting the size of the granules so that the number of granules of 6 mm or more in coal or sintering additive satisfying at least one of the parameters: degree of adhesion, (a - b)/a, equal to 0.20 or more, and height, a, equal to 30 mm or more, was 30% wt. or less, while a denotes the height of the char layer adhering to the mixer, and the char is formed as a result of heating the coal or sintering additive in the container when the mixer rotates, in b denotes the height of the char layer on the inner wall of the container.

[2] Способ подготовки угля, используемого отдельно или в сочетании с другим углём или иными углями, либо спекающей добавки как сырья для получения кокса, включающий следующее: перед доставкой угля или спекающей добавки на коксовую батарею регулируют размер гранул таким образом, чтобы количество гранул размером 6 мм или больше в угле или спекающей добавке, удовлетворяющим, по меньшей мере, одному из параметров: степень сцепленности, (a - b)/a, равная 0,20 или больше, и высота, a, равная 30 мм или больше, соответствовало следующей ниже формуле (1), в которой a обозначает высоту слоя полукокса, прилипающего к мешалке, при этом полукокс образуется в результате нагревания угля или спекающей добавки в ёмкости при вращении мешалки, а b обозначает высоту слоя полукокса на внутренней стенке ёмкости,[2] A method of preparing coal, used alone or in combination with other coal or other coals, or a sintering additive as a raw material for the production of coke, including the following: before delivering the coal or sintering additive to a coke oven battery, adjusting the size of the granules so that the number of granules of 6 mm or more in coal or sintering additive satisfying at least one of the parameters: degree of adhesion, (a - b)/a, equal to 0.20 or more, and height, a, equal to 30 mm or more, corresponded the following formula (1), in which a denotes the height of the char layer adhering to the mixer, while the char is formed as a result of heating the coal or sintering additive in the container when the mixer rotates, and b denotes the height of the char layer on the inner wall of the container,

количество гранул размером 6 мм или больше (% масс.) ≤ 30 + 0,5 x (HGI - 60) … (1)number of granules measuring 6 mm or larger (wt.%) ≤ 30 + 0.5 x (HGI - 60) ... (1)

где HGI обозначает коэффициент размолоспособности угля или спекающей добавки по Хардгрову.where HGI denotes the Hardgrove grindability factor of coal or sintering additive.

[3] Способ подготовки угля или спекающей добавки по п. [1] или [2], в котором условия вращения мешалки при нагревании ёмкости и угля или спекающей добавки в данной ёмкости представляют собой условия для измерения текучести по Гизелеру.[3] The method for preparing coal or sintering additive according to item [1] or [2], in which the conditions of rotation of the stirrer when heating the container and the coal or sintering additive in this container represent the conditions for measuring Gieseler fluidity.

[4] Способ подготовки угля, используемого отдельно или в сочетании с другим углём или иными углями, либо спекающей добавки как сырья для получения кокса, включающий следующее: перед доставкой угля или спекающей добавки на коксовую батарею, для множества углей или спекающих добавок, оцениваемых как низкосортные в качестве сырья для получения кокса, предварительно определяют диапазон степени сцепленности, (a - b)/a, или высоты, a, на основе соотношения между степенью сцепленности, (a - b)/a, или высотой, a, и прочностью кокса, получаемого путём смешивания множества углей или спекающих добавок с другим углём или иными углями и карбонизации, при этом a обозначает высоту слоя полукокса, прилипающего к мешалке, причём полукокс образуется в результате нагревания множества углей или спекающих добавок в ёмкости при вращении мешалки, а b обозначает высоту слоя полукокса на внутренней стенке ёмкости; и[4] A method of preparing coal, used alone or in combination with other coal or other coals, or a sintering additive as a raw material for the production of coke, comprising the following: before delivering the coal or sintering additive to a coke oven battery, for a plurality of coals or sintering additives, estimated as low-grade as a raw material for coke production, pre-determine a range of cohesion degree, (a - b)/a, or height, a, based on the relationship between the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, and coke strength , obtained by mixing a plurality of coals or caking additives with another coal or other coals and carbonizing, wherein a denotes the height of the layer of char adhering to the stirrer, the charcoal being formed as a result of heating a plurality of coals or caking additives in a container while rotating the stirrer, and b denotes the height of the charcoal layer on the inner wall of the container; And

регулируют размер гранул угля или спекающей добавки, используемых в качестве сырья для получения кокса, таким образом, чтобы количество гранул размером 6 мм или больше в угле или спекающей добавке со степенью сцепленности, (a - b)/a, или высотой, a, оцениваемых как низкосортные в качестве сырья для получения кокса, составляло 30% масс. или меньше.adjusting the size of the granules of coal or sintering additive used as raw material for producing coke so that the number of granules of 6 mm or larger in size in the coal or sintering additive with the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, is estimated as low-grade as a raw material for the production of coke, amounted to 30% of the mass. or less.

[5] Способ подготовки угля, используемого отдельно или в сочетании с другим углём или иными углями, либо спекающей добавки как сырья для получения кокса, включающий следующее: перед доставкой угля или спекающей добавки на коксовую батарею, для множества углей или спекающих добавок, оцениваемых как низкосортные в качестве сырья для получения кокса, предварительно определяют диапазон степени сцепленности, (a - b)/a, или высоты, a, на основе соотношения между степенью сцепленности, (a - b)/a, или высотой, a, и прочностью кокса, получаемого путём смешивания множества углей или спекающих добавок с другим углём или иными углями и карбонизации, при этом a обозначает высоту слоя полукокса, прилипающего к мешалке, причём полукокс образуется в результате нагревания множества углей или спекающих добавок в ёмкости при вращении мешалки, а b обозначает высоту слоя полукокса на внутренней стенке ёмкости; и[5] A method of preparing coal, used alone or in combination with other coal or other coals, or a sintering additive as a raw material for the production of coke, comprising the following: before delivering the coal or sintering additive to a coke oven battery, for a plurality of coals or sintering additives, estimated as low-grade as a raw material for coke production, pre-determine a range of cohesion degree, (a - b)/a, or height, a, based on the relationship between the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, and coke strength , obtained by mixing a plurality of coals or caking additives with another coal or other coals and carbonizing, wherein a denotes the height of the layer of char adhering to the stirrer, the charcoal being formed as a result of heating a plurality of coals or caking additives in a container while rotating the stirrer, and b denotes the height of the charcoal layer on the inner wall of the container; And

регулируют размер гранул угля или спекающей добавки, оцениваемых как низкосортные в качестве сырья для получения кокса, используемых в качестве сырья для получения кокса, таким образом, чтобы количество гранул размером 6 мм или больше в угле или спекающей добавке со степенью сцепленности, (a - b)/a, или высотой, a, удовлетворяло следующей формуле (1):adjust the size of the granules of coal or sintering additive assessed as low-grade as raw material for making coke used as raw material for making coke so that the number of granules of size 6 mm or larger in the coal or sintering additive with a degree of cohesion, (a - b )/a, or height, a, satisfied the following formula (1):

[6] Способ подготовки угля или спекающей добавки по любому из пп. [1] - [5], включающий следующее: перед загрузкой угля или спекающей добавки в коксовую печь регулируют размер гранул таким образом, чтобы количество гранул размером 6 мм или больше в угле или спекающей добавке составляло 5% масс. или меньше.[6] A method for preparing coal or a sintering additive according to any one of paragraphs. [1] - [5], including the following: before loading the coal or sintering additive into the coke oven, the size of the granules is adjusted so that the amount of granules of 6 mm or larger in size in the coal or sintering additive is 5% by weight. or less.

[7] Способ подготовки угля или спекающей добавки по любому из пп. [1] - [6], включающий следующее: перед доставкой угля или спекающей добавки с места добычи угля или получения спекающей добавки регулируют размер гранул угля или спекающей добавки.[7] A method for preparing coal or a sintering additive according to any one of paragraphs. [1] - [6], including the following: before delivering the coal or sintering additive from the site of coal mining or receiving the sintering additive, the size of the coal or sintering additive granules is adjusted.

[8] Способ получения кокса, включающий карбонизацию угля, подготовленного способом подготовки угля или спекающей добавки по любому из пп. [1] - [7].[8] A method for producing coke, including carbonization of coal prepared by the method of preparing coal or a sintering additive according to any one of paragraphs. [1] - [7].

[9] Способ получения кокса, включающий карбонизацию угля и спекающей добавки, подготовленных способом подготовки угля или спекающей добавки по любому из пп. [1] - [7].[9] A method for producing coke, including carbonization of coal and a sintering additive prepared by a method for preparing coal or a sintering additive according to any one of paragraphs. [1] - [7].

Положительные эффекты изобретенияPositive effects of the invention

Настоящее изобретение включает в себя определение того, является ли данный уголь дефектным углём, который может снижать прочность кокса, и регулирование размера гранул угля, оцениваемого как низкосортный. Это может уменьшить снижение прочности кокса, получаемого даже с использованием угля, который может снижать прочность кокса, и позволяет получать высокопрочный металлургический кокс.The present invention includes determining whether a given coal is a defective coal that can reduce the strength of the coke, and adjusting the granule size of the coal to be judged to be of low grade. This can reduce the reduction in strength of coke produced even using coal, which can reduce the strength of the coke, and produces high-strength metallurgical coke.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Фиг. 1 представляет собой вертикальной вид в разрезе приведённого в качестве примера пластометра 10 Гизелера, используемого в способе выполнения оценки термопластичности угля согласно представленному варианту осуществления изобретения.Fig. 1 is a vertical cross-sectional view of an exemplary Gieseler plastometer 10 used in a method for performing thermoplasticity evaluation of coal according to the illustrated embodiment of the invention.

Фиг. 2 представляет собой схематичный вид образования состояния дефектной структуры при коксовании составленной угольной смеси из гранул 20 угля, оцениваемого как низкосортный, и гранул 22 угля, не рассматриваемого как низкосортный.Fig. 2 is a schematic view of the formation of a defect structure state during coking of a composite coal mixture of coal granules 20 judged to be low-grade and coal granules 22 not considered to be low-grade.

Фиг. 3 представляет собой схематичный вид образования состояния дефектной структуры при коксовании составленной смеси углей, содержащей только гранулы 22 угля, не рассматриваемого как низкосортный.Fig. 3 is a schematic view of the formation of a defective structure state during coking of a composite coal mixture containing only coal granules 22, not considered low-grade.

Фиг. 4 представляет собой схематичный вид образования состояния дефектной структуры при коксовании составленной смеси более мелких угольных гранул 24, которые образуются при тонком измельчении гранул 20 угля, оцениваемого как низкосортный, и гранул 22 угля, не рассматриваемого как низкосортный.Fig. 4 is a schematic view of the formation of a defect structure condition during coking of a composite mixture of finer coal granules 24 that are formed by finely grinding coal granules 20 classified as low-grade and coal granules 22 not considered low-grade.

Фиг. 5 представляет собой графическую зависимость соотношения между максимальным размером гранул угля A и угля F и показателем прочности в барабане.Fig. 5 is a graphical representation of the relationship between the maximum granule size of coal A and coal F and the strength index in the drum.

Фиг. 6 представляет собой графическую зависимость соотношения между количеством гранул размером 6 мм или больше в составленной угольной смеси и прочностью кокса.Fig. 6 is a graphical representation of the relationship between the amount of 6 mm or larger granules in a formulated coal mixture and the coke strength.

Описание вариантов осуществления изобретенияDescription of Embodiments of the Invention

В настоящем изобретении факт соответствия данного угля тому углю, прочность которого может снижаться, определяют с использованием в качестве показателя формы полукокса, образующегося при нагревании угля в устройстве, которое включает в себя ёмкость для угля и мешалку, размещённую в ёмкости. Настоящее изобретение разработано в результате получения сведений о том, что снижение прочности получаемого кокса можно уменьшить путём предварительного регулирования размера гранул угля, который, как определено, может снижать прочность кокса, и использования в качестве сырья для производства кокса такого угля отдельно или в сочетании с другим углём. Настоящее изобретение описано в следующих ниже вариантах его осуществления.In the present invention, whether a given coal is a coal whose strength may be reduced is determined by using as an indicator the form of char produced by heating the coal in a device that includes a coal container and a stirrer housed in the container. The present invention has been developed as a result of learning that the reduction in strength of the resulting coke can be reduced by first adjusting the size of the coal granules, which is determined to reduce the strength of the coke, and using such coal alone or in combination with other coal as a raw material for coke production. coal. The present invention is described in the following embodiments.

Фиг. 1 представляет собой вид в вертикальном разрезе представленного в виде примера пластометра Гизелера 10, используемого в способе оценки термопластичности угля согласно настоящему варианту осуществления изобретения. Пластометр 10 Гизелера включает в себя ёмкость 12 для исследуемого угля и мешалку 14, размещённую в ёмкости 12. Пластометр 10 Гизелера дополнительно включает в себя приводной механизм (не показан), который приводит во вращение мешалку 14. Во время нагревания ёмкости 12, заключающей в себе уголь, при вращении мешалки 14 нагреваемый уголь находится в термопластичном состоянии. Уголь в термопластичном состоянии деформируется как вязкоупругое тело и сцепляется с вращающейся мешалкой 14. На уголь действует сила для поддержания формы, а на мешалку 14 действует сила сопротивления вращению.Fig. 1 is a vertical sectional view of an exemplary Gieseler plastometer 10 used in the coal thermoplasticity evaluation method according to the present embodiment. The Gieseler plastometer 10 includes a container 12 for the coal being tested and a stirrer 14 located in the container 12. The Gieseler plastometer 10 additionally includes a drive mechanism (not shown) that rotates the stirrer 14. During heating of the container 12, which contains coal, when the stirrer 14 rotates, the heated coal is in a thermoplastic state. Coal in the thermoplastic state is deformed as a viscoelastic body and adheres to the rotating stirrer 14. A force is applied to the coal to maintain its shape, and a force to resist rotation is applied to the stirrer 14.

В способе с использованием пластометра Гизелера скорость вращения мешалки 14 измеряется в условиях приложения к мешалке 14 заданного крутящего момента, и максимальная скорость вращения при нагревании определяется как максимальная текучесть по Гизелеру, MF (ddpm). Измеренная величина может быть представлена десятичным логарифмом, log, максимальной текучести по Гизелеру, выраженной в виде log MF. Условия нагревания угля и условия измерения размеров ёмкости 12 или прочие условия в рамках способа с использованием пластометра Гизелера указаны в стандарте JIS M 8801, как описано ниже.In the Gieseler plastometer method, the rotation speed of the stirrer 14 is measured under conditions of applying a predetermined torque to the stirrer 14, and the maximum rotation speed when heated is determined as the maximum Gieseler fluidity, MF (ddpm). The measured value can be represented by the decimal logarithm, log, of the maximum Gieseler fluidity, expressed as log MF. The heating conditions for the coal and the measuring conditions for the dimensions of the container 12 or other conditions within the Gieseler plastometer method are specified in JIS M 8801 as described below.

(1) Мешалку, имеющую вал диаметром 4,0 мм и четыре горизонтальных стержня (диаметром 1,6 мм, длиной 6,4 мм, не показаны на фиг. 1), перпендикулярных валу, помещают в ёмкость глубиной 35,0 мм и с внутренним диаметром 21,4 мм.(1) A stirrer having a shaft 4.0 mm in diameter and four horizontal rods (1.6 mm in diameter, 6.4 mm in length, not shown in Fig. 1) perpendicular to the shaft is placed in a container 35.0 mm deep and with internal diameter 21.4 mm.

(2) Ёмкость заполняют 5 граммами угля.(2) The container is filled with 5 grams of coal.

(3) Данную ёмкость погружают в металлическую ванну, предварительно нагретую до 300℃ или 350℃. После того как температура металлической ванны возвращается к температуре предварительного нагрева, продолжают нагревание со скоростью 3℃/мин до остановки вращения мешалки.(3) This container is immersed in a metal bath preheated to 300℃ or 350℃. After the temperature of the metal bath returns to the preheating temperature, continue heating at a speed of 3℃/min until the rotation of the stirrer stops.

Расстояние между самым нижним горизонтальным стержнем и днищем ёмкости составляет 1,6 мм, а расстояние между горизонтальными стержнями в направлении оси составляет 3,2 мм. Два центральных горизонтальных стержня образуют угол 180 градусов в направлении вращения. Верхний и нижний горизонтальные стержни также образуют угол 180 градусов в направлении вращения. Два центральных горизонтальных стержня и два других горизонтальных стержня, верхний и нижний, образуют угол 90 градусов в направлении вращения. Условия, указанные в стандарте ASTM D2639, также аналогичны тем, что приведены в стандарте JIS M 8801, и можно использовать метод ASTM. Также можно применять стандарт ISO 10329 и его соответствующие условия. Если пластометр Гизелера не используется, ёмкость для угля предпочтительно имеет цилиндрическую форму, а мешалка предпочтительно имеет диаметр, соответствующий величине от 5% до 60% от внутреннего диаметра ёмкости. Хотя мешалка предпочтительно имеет горизонтальный стержень, расплавленный уголь сцепляется с мешалкой даже без такого стержня.The distance between the lowest horizontal rod and the bottom of the container is 1.6 mm, and the distance between the horizontal rods in the axial direction is 3.2 mm. The two central horizontal bars form an angle of 180 degrees in the direction of rotation. The top and bottom horizontal bars also form an angle of 180 degrees in the direction of rotation. The two central horizontal bars and the other two horizontal bars, top and bottom, form a 90 degree angle in the direction of rotation. The conditions given in ASTM D2639 are also similar to those given in JIS M 8801 and the ASTM method can be used. ISO 10329 and its associated terms may also apply. If the Gieseler plastometer is not used, the coal container is preferably cylindrical in shape and the stirrer preferably has a diameter corresponding to 5% to 60% of the inner diameter of the container. Although the stirrer preferably has a horizontal rod, the molten coal adheres to the stirrer even without such a rod.

При нагревании уголь термопластифицируется и становится текучим. Дальнейшее нагревание приводит к повторному затвердеванию пластифицированного угля. Таким образом, после измерения текучести по Гизелеру нагретый уголь при температуре, равной температуре повторного затвердевания угля или выше, превращается в полукокс 16 и содержится в ёмкости 12. Данный уголь и полукокс 16 также являются пластичными. С учётом вышесказанного, после измерения текучести по Гизелеру полукокс 16 вступает в контакт с внутренней стенкой ёмкости 12, но захватывается мешалкой 14 и сохраняет форму, образующуюся в результате сцепления с мешалкой 14. Таким образом, для большинства марок угля, как проиллюстрировано на фиг. 1, высота, a, полукокса 16, прилипшего к мешалке 14, отсчитываемая от нижней поверхности ёмкости 12, является наибольшей, а высота, b, полукокса 16, находящегося в контакте с внутренней стенкой ёмкости 12, отсчитываемая от нижней поверхности, является наименьшей. Такое поведение термопластифицированного угля известно как эффект Вайсенберга.When heated, coal thermoplasticizes and becomes fluid. Further heating causes the plasticized carbon to re-harden. Thus, after measuring the Gieseler fluidity, the heated coal at a temperature equal to or higher than the resolidification temperature of the coal is converted into char 16 and contained in container 12. This coal and char 16 are also plastic. With this in mind, after measuring the Gieseler flow, the char 16 comes into contact with the inner wall of the container 12, but is captured by the agitator 14 and retains the shape resulting from the adhesion to the agitator 14. Thus, for most grades of coal, as illustrated in FIG. 1, the height, a, of the char 16 adhered to the mixer 14, measured from the bottom surface of the container 12, is the greatest, and the height, b, of the char 16 in contact with the inner wall of the container 12, measured from the bottom surface, is the smallest. This behavior of thermoplasticized carbon is known as the Weissenberg effect.

Высоты a и b можно измерить при демонтировании ёмкости 12 после проведения изменения. После измерения текучести по Гизелеру ёмкость 12 можно сканировать с помощью микрофокусного рентгеновского компьютерного томографа для фиксации изображения формы полукокса 16 и на основе изображения измерить высоты a и b. Микрофокусный рентгеновский компьютерный томограф представляет собой, например, прибор XTH320LC, производимый фирмой Nikon Corporation, или прибор phoenix v|tome|x m300, производимый фирмой GE Sensing & Inspection Technologies. Высоты a и b немного изменяются по окружности ёмкости, и, следовательно, необходимо измерять высоту только в конкретном сечении. Если имеется различие по высоте в зависимости от положения в направлении окружности ёмкости, высоту можно измерять во множестве сечений, а в качестве высоты, a или b, использовать среднюю величину высот.Heights a and b can be measured when dismantling container 12 after the change has been carried out. After measuring the Gieseler flow, the container 12 can be scanned using a microfocus X-ray computed tomograph to capture an image of the char shape 16 and the heights a and b can be measured from the image. A microfocus X-ray computed tomograph is, for example, the XTH320LC, manufactured by Nikon Corporation, or the Phoenix v|tome|x m300, manufactured by GE Sensing & Inspection Technologies. The heights a and b vary slightly around the circumference of the container, and therefore it is necessary to measure the height only in a specific section. If there is a difference in height depending on the position in the circumferential direction of the container, the height can be measured in multiple sections, and the average value of the heights can be used as the height, a or b.

Форма полукокса 16 после измерения текучести по Гизелеру зависит от свойств угля. Авторы настоящего изобретения исследовали соотношение между степенью сцепленности, (a - b)/a, выраженной через высоты полукокса 16, a и b, и прочностью кокса, учитывая, что это соотношение может показывать влияние формы полукокса 16 в ёмкости 12 на прочность кокса, и подтвердили, что степень сцепленности, (a - b)/a, является показателем для определения того, может ли данный уголь снижать прочность кокса. Авторы настоящего изобретения подтвердили также, что взамен степени сцепленности, даже высота, a, полукокса 16, прилипшего к мешалке 14, может являться показателем для определения того, может ли данный уголь снижать прочность кокса, таким же образом, как и степень сцепленности.The shape of char 16 after measuring the Gieseler fluidity depends on the properties of the coal. The inventors of the present invention have examined the relationship between the degree of cohesion, (a - b)/a, expressed in terms of char heights 16, a and b, and coke strength, noting that this relationship may indicate the influence of the shape of char 16 in container 12 on the strength of the coke, and confirmed that the degree of cohesion, (a - b)/a, is an indicator for determining whether a given coal can reduce the strength of coke. The present inventors have also confirmed that instead of the degree of cohesion, even the height, a, of the char 16 adhered to the mixer 14 can be an indicator for determining whether a given coal can reduce the strength of the coke in the same way as the degree of coke.

Соотношение между степенью сцепленности, (a - b)/a, или высотой, a, и прочностью кокса исследовали, как описано ниже. Для изучения влияния степени сцепленности, (a - b)/a, и высоты, a, на прочность кокса угли T - Y подвергали испытанию на карбонизацию. В таблице 1 приведены характеристики использованных углей. В испытании на карбонизацию применяли электропечь, в которой можно моделировать условия карбонизации в коксовой печи, и для получения кокса осуществляли карбонизацию составленной смеси углей, загруженной в печь с насыпной плотностью загруженного угля, равной 750 кг/сухой уголь, при 1050℃ в течение 6 часов. В таблице 1 приведены свойства, степень сцепленности, (a – b)/a, и высота, a, подготовленных углей.The relationship between the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, and coke strength was examined as described below. To study the effect of cohesion degree, (a - b)/a, and height, a, on coke strength, T - Y coals were subjected to a carbonization test. Table 1 shows the characteristics of the coals used. The carbonization test used an electric furnace, which can simulate the carbonization conditions of a coke oven, and carbonized the formulated coal mixture loaded into the oven with the bulk density of the loaded coal equal to 750 kg/dry coal at 1050℃ for 6 hours to produce coke. . Table 1 shows the properties, degree of cohesion, (a – b)/a, and height, a, of the prepared coals.

Таблица 1Table 1

Объект исследованияObject of study Зола
[%]Ash
[%] Летучие вещества
[%]Volatiles
[%] R_O [%]R _O [%] TI
[%]T.I.
[%] log MF
[log ddpm]log MF
[log ddpm] Высота a
[мм]Height a
[mm] Высота b
[мм]Height b
[mm] Степень сцепленностиDegree of adhesion Уголь TCoal T 7,87.8 35,735.7 0,870.87 14,614.6 4,194.19 33,433.4 17,317.3 0,480.48 Уголь UCoal U 6,26.2 30,630.6 1,071.07 11,511.5 3,123.12 30,830.8 19,019.0 0,380.38 Уголь VCoal V 6,86.8 42,142.1 0,620.62 20,220.2 4,354.35 29,429.4 26,026.0 0,120.12 Уголь WCoal W 8,68.6 32,032.0 1,031.03 35,535.5 3,053.05 25,925.9 24,424.4 0,060.06 Уголь XCoal X 8,18.1 34,134.1 0,950.95 29,029.0 2,702.70 27,027.0 25,125.1 0,070.07 Уголь YCoal Y 7,37.3 33,833.8 0,930.93 33,933.9 2,492.49 26,026.0 21,621.6 0,170.17

Значения в столбцах «Зола» и «Летучие вещества» в таблице 1 представляют собой величины, измеренные с помощью приближённого анализа согласно стандарту JIS M 8812 (% масс. в расчёте на сухую основу). «R_O» обозначает среднее арифметическое значение максимального показателя отражения витринита угля по стандарту JIS M 8816, а «TI» обозначает общее содержание инертных компонентов (% об.) в результатах анализа мацерального состава угля, вычисляемое с использованием уравнения Парра, изложенного в описании метода определения мацерального состава угля по стандарту JIS M 8816 и его пояснении. «Log MF» обозначает десятичный логарифм, log, максимальной текучести MF, измеренной способом с использованием пластометра Гизелера, описанным в стандарте JIS M 8801. Как показано в таблице 1, угли T - Y обладают различными свойствами.The values in the "Ash" and "Volatile Matter" columns in Table 1 are values measured by proximate analysis according to JIS M 8812 (wt.% on a dry basis). “ _RO ” denotes the arithmetic mean of the maximum reflectance value of vitrinite of coal according to JIS M 8816 standard, and “TI” denotes the total inert content (% vol.) of the maceral composition analysis of coal, calculated using the Parr equation stated in the method description determination of the maceral composition of coal according to JIS M 8816 and its explanation. "Log MF" denotes the decimal logarithm, log, of the maximum fluidity of MF measured by the Gieseler plastometer method described in JIS M 8801. As shown in Table 1, T - Y coals have different properties.

«Степень сцепленности» в таблице 1 является степенью сцепленности, (a - b)/a, вычисленной исходя из высот a и b, измеренных при помощи способа оценки угля согласно настоящему варианту осуществления изобретения с использованием пластометра Гизелера, проиллюстрированного на фиг. 1. Высоты a и b измеряли фактически по изображению формы сечения полукокса, полученному путём сканирования ёмкости 12 с помощью рентгеновского компьютерного томографа XTH320LC, фирмы Nikon Corporation.The "cohesion degree" in Table 1 is the cohesion degree, (a - b)/a, calculated from the heights a and b measured by the coal evaluation method according to the present embodiment using the Gieseler plastometer illustrated in FIG. 1. Heights a and b were actually measured from an image of the cross-sectional shape of the char, obtained by scanning container 12 using an X-ray computed tomograph XTH320LC, Nikon Corporation.

В таблице 1 следует отметить, что угли T и U характеризуются высотой a, равной 30 мм или больше, и степенью сцепленности, равной 0,20 или больше. С учётом характеристик R_O и log MF, приведённых в таблице 1, уголь Y можно рассматривать как стандартный уголь в технологии получения металлургического кокса из угля.In Table 1, it should be noted that T and U coals have a height a of 30 mm or more and a cohesion degree of 0.20 or more. Taking into account the characteristics of R _O and log MF given in Table 1, coal Y can be considered as a standard coal in the technology for producing metallurgical coke from coal.

Кроме того, в настоящем примере кокс получали карбонизацией угольной смеси, состоящей из двух углей, приготовленной путём смешивания каждого из углей T - X с углём Y в соотношении 2:8. В таблице 2 представлена прочность полученного кокса.Moreover, in the present example, coke was produced by carbonating a coal mixture consisting of two coals prepared by mixing each of the coals T - X with coal Y in a ratio of 2:8. Table 2 shows the strength of the resulting coke.

Таблица 2table 2

Объект исследованияObject of study Прочность кокса [DI 150/15]Coke strength [DI 150/15] Угольная смесь TYCoal mixture TY 84,084.0 Угольная смесь UYCoal mixture UY 83,683.6 Угольная смесь VYCoal mixture VY 84,684.6 Угольная смесь WYCoal mixture WY 84,384.3 Угольная смесь XYCoal mixture XY 84,784.7

Испытательный барабан, загруженный заданным количеством кокса, оборачивали 150 раз со скоростью 15 об/мин в соответствии со способом испытания прочности в барабане по стандарту JIS K 2151. Измеряли массовую долю кокса с размером гранул 15 мм или больше. В качестве характеристики прочности кокса определяли в барабане показатель прочности «DI 150/15», который представляет собой отношение массы угля после вращения к его массе до вращения × 100. В таблице 2 приведена прочность кокса, полученного из угольной смеси, состоящей из двух углей.A test drum loaded with a predetermined amount of coke was rotated 150 times at a speed of 15 rpm in accordance with the drum strength test method of JIS K 2151. The mass fraction of coke with a granule size of 15 mm or larger was measured. As a characteristic of the strength of coke, the strength indicator “DI 150/15” was determined in the drum, which is the ratio of the mass of coal after rotation to its mass before rotation × 100. Table 2 shows the strength of coke obtained from a coal mixture consisting of two coals.

Как показано в таблице 2, кокс, полученный из смеси угля T или U и угля Y, характеризуется более низкой прочностью, чем в случае смеси угля V, W или X и угля Y. Угли T и U характеризуются степенью сцепленности, (a - b)/a, равной 0,20 или больше, или высотой a, равной 30 мм или больше. Это демонстрирует, что уголь со степенью сцепленности, (a - b)/a, равной 0,20 или больше, представляет собой низкосортный исходный уголь для получения кокса. Это также показывает, что уголь с высотой, a, равной 30 мм или больше, является низкосортным исходным углём для получения кокса.As shown in Table 2, coke produced from a mixture of T or U coal and Y coal has lower strength than a mixture of V, W or X coal and Y coal. T and U coals are characterized by the degree of cohesion, (a - b )/a equal to 0.20 or more, or a height a equal to 30 mm or more. This demonstrates that coal with a degree of cohesion, (a - b)/a, equal to 0.20 or greater, is a low-grade feed coal for coke production. This also shows that coal with a height a of 30 mm or more is a low-grade raw coal for coke production.

Диапазон значений степени сцепленности, (a - b)/a, или высоты, a, низкосортного исходного угля для получения кокса можно определять путём исследования соотношения между степенью сцепленности, (a - b)/a, или высотой, a, и прочностью кокса, полученного при смешивании множества углей, характеризующихся различными степенями сцепленности, (a - b)/a, или различными высотами, с другим углём и карбонизации угольной смеси. В настоящем примере исследуемые угли T - X добавляли к углю Y таким образом, что количество углей T – X являлось постоянным, и в одинаковых условиях осуществляли карбонизацию для получения кокса. Способ испытания на карбонизацию для исследования угля не ограничивается указанным способом, и его можно осуществлять при фиксировании дополнительного количества изучаемого угля и регулировании типа или объёма смешения другого угля с целью достижения однородности среднего качества угольной смеси, содержащей исследуемый уголь. В таком случае среднее качество, однородность которого достигается, предпочтительно является средневзвешенным показателем отражения, R_O, или средневзвешенным log MF (десятичный логарифм максимальной текучести по Гизелеру).The range of values for the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, of low-grade coke feed coal can be determined by examining the relationship between the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, and the strength of the coke, obtained by mixing a variety of coals characterized by varying degrees of cohesion, (a - b)/a, or varying heights, with other coal and carbonizing the coal mixture. In this example, the test coals T - X were added to coal Y in such a way that the amount of coals T - X was constant, and carbonization was carried out under the same conditions to produce coke. The carbonation test method for testing coal is not limited to this method, and can be carried out by fixing an additional amount of the test coal and adjusting the type or amount of mixing of other coal to achieve uniformity of the average quality of the coal mixture containing the test coal. In such a case, the average quality whose uniformity is achieved is preferably a weighted average reflectance, R _O , or a weighted average log MF (decimal logarithm of Gieseler maximum fluidity).

На основе соотношения между прочностью кокса и степенью сцепленности, (a - b)/a, или высотой, a, можно определять диапазон значений степени сцепленности, (a - b)/a, или высоты, a, в случае низкосортного исходного угля для получения кокса, например, следующим способом. Доменная печь не может стабильно работать, если используется кокс низкой прочности. Таким образом, прочность кокса для стабильной работы доменной печи определяют исходя из результатов работы доменной печи и т.п., а диапазон значений степени сцепленности, (a - b)/a, или высоты, a, соответствующий прочности кокса для стабильной работы доменной печи, определяют на основе соотношения между прочностью кокса и степенью сцепленности, (a - b)/a, или высотой, a. Степень сцепленности, (a - b)/a, или высота, a, равная величине, определённой таким путём, или ниже, в результате приводят к стабильной работе доменной печи. Однако степень сцепленности, (a - b)/a, или высота, a, выше указанной величины, вероятно, в итоге приводят к нестабильной работе доменной печи. Таким образом, диапазон значений степени сцепленности, (a - b)/a, или высоты, a, находящийся выше упомянутой величины, может представлять собой диапазон значений степени сцепленности, (a - b)/a, или высоты, a, низкосортного исходного материала для получения кокса.Based on the relationship between the strength of the coke and the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, a range of values for the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, can be determined in the case of low-grade feed coal to produce coke, for example, in the following way. A blast furnace cannot operate stably if low strength coke is used. Thus, the strength of coke for stable operation of a blast furnace is determined based on the results of operation of the blast furnace, etc., and the range of values of the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, corresponding to the strength of coke for stable operation of the blast furnace , is determined based on the relationship between coke strength and degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a. A degree of cohesion, (a - b)/a, or a height, a, equal to or lower than the value determined in this way will result in stable operation of the blast furnace. However, the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, above this value is likely to ultimately lead to unstable operation of the blast furnace. Thus, the range of values of the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, above the mentioned value may represent the range of values of the degree of cohesion, (a - b)/a, or height, a, of the low-grade starting material to produce coke.

Несмотря на то, что характеристики угля, оцениваемого как низкосортный в качестве сырья для получения кокса, определяют на основе результатов испытания на прочность, описанного в стандарте JIS, можно также использовать и другой показатель прочности. Известным способом испытания прочности в барабане, аналогичным способу стандарта JIS, может являться испытание на прочность в Микум-барабане, испытание на прочность во вращающемся барабане, измерение показателя прочности в барабане I-типа или т.п., в которых характеристики можно определять в соответствии со стандартами ISO или ASTM. Кроме того, диапазон значений степени сцепленности или высоты слоя коксового сырья, оцениваемого как низкосортное, можно определять исходя из механической прочности кокса, как например, прочности на сжатие.Although the characteristics of coal rated as low grade as raw material for coke production are determined based on the results of the strength test described in the JIS standard, another strength indicator can also be used. A known drum strength test method similar to the JIS standard method may be a Mikum drum strength test, a rotating drum strength test, an I-type drum strength index measurement, or the like, in which the characteristics can be determined according to with ISO or ASTM standards. In addition, the range of values for the degree of cohesion or layer height of coke feedstock assessed as low-grade can be determined based on the mechanical strength of the coke, such as compressive strength.

Предполагается, что уголь, характеризующийся высокой степенью сцепленности, или уголь, характеризующийся большой высотой, a, полукокса 16, прилипающего к мешалке 14, имеет излишне высокую расширяемость в пластическом состоянии, легко образует дефектную структуру в коксе после нагрева и оказывает неблагоприятное влияние на прочность кокса. Таким образом, в настоящем варианте осуществления изобретения, уголь, характеризующийся степенью сцепленности или высотой, a, равной заданной величине или выше неё, рассматривается как дефектный уголь, который может снижать прочность кокса. Более конкретно, уголь, удовлетворяющий по меньшей мере одной из следующих характеристик: степень сцепленности, равная 0,20 или больше, и высота, a, равная 30 мм или больше, в условиях измерения текучести угля способом с использованием пластометра Гизелера, изложенным в стандарте JIS или ему подобном, рассматривается как дефектный уголь для получения металлургического кокса. Можно полагать, что более высокая степень сцепленности и более значительная высота, a, в результате приводят к излишне высокой расширяемости и оказывают большее неблагоприятное влияние на прочность кокса. Следовательно, необязательно устанавливать верхний предел степени сцепленности и высоты слоя, a. Однако измеряемые величины степени сцепленности и высоты, a, ограничиваются размером ёмкости 12 для образца угля. Таким образом, измерение выполняют предпочтительно с использованием ёмкости, при помощи которой можно измерить степень сцепленности, равную 0,20 или больше, и высоту, a, равную 30 мм или больше.It is assumed that coal characterized by a high degree of cohesion or coal characterized by a large height, a, of char 16 adhering to the mixer 14 has excessively high expansion in the plastic state, easily forms a defect structure in the coke after heating, and has an adverse effect on the strength of the coke. . Thus, in the present embodiment, coal having a cohesion degree or height a equal to or higher than a predetermined value is considered as a defective coal that may reduce the strength of the coke. More specifically, coal satisfying at least one of the following characteristics: a degree of cohesion equal to 0.20 or more, and a height, a, equal to 30 mm or more, under the conditions of measuring the fluidity of coal by the Gieseler plastometer method set forth in the JIS standard or the like is considered as a defective coal for producing metallurgical coke. It is believed that the higher degree of cohesion and higher height, a, result in unnecessarily high expandability and have a greater adverse effect on the strength of the coke. Therefore, it is not necessary to set an upper limit on the degree of cohesion and layer height, a. However, the measured values of the degree of cohesion and height, a, are limited to the container size 12 for the coal sample. Thus, the measurement is preferably carried out using a container with which an adhesion degree of 0.20 or more and a height a of 30 mm or more can be measured.

В зависимости от марки угля, полукокс 16 может полностью захватываться мешалкой 14 и не находиться в контакте с внутренней стенкой ёмкости 12. Даже в таком случае предполагается, что уголь имеет избыточно высокую расширяемость. Таким образом, для проверки угля можно без проблем вычислять степень сцепленности и полагать её равной 1, заменив b на 0.Depending on the grade of coal, the char 16 may be completely entrained in the agitator 14 and not in contact with the inner wall of the container 12. Even then, the coal is assumed to be overly expansive. Thus, to test coal, you can easily calculate the degree of adhesion and set it equal to 1, replacing b with 0.

Когда в качестве исходного угля для получения кокса (коксующийся уголь) используют уголь, оцениваемый как низкосортный, после коксования остаётся грубый дефект и формируется микроструктура с тонкой стенкой пор. Следовательно, кокс, полученный таким образом, характеризуется пониженной прочностью. Однако авторы настоящего изобретения обнаружили, что даже при использовании в качестве исходного материала для получения кокса угля, оцениваемого как низкосортный, с целью уменьшения снижения прочности можно регулировать размер гранул угля, оцениваемого как низкосортный.When coal assessed as low-grade is used as the starting coal for producing coke (coking coal), a rough defect remains after coking and a microstructure with a thin pore wall is formed. Consequently, coke obtained in this way is characterized by reduced strength. However, the inventors of the present invention have discovered that even when using coal rated as low-grade as a raw material for producing coke, the granule size of the coal rated as low-grade can be adjusted to reduce the reduction in strength.

Фиг. 2 представляет собой схематичный вид состояния образования дефектной структуры при коксовании угольной смеси, составленной из гранул 20 угля, оцениваемого как низкосортный, и гранул 22 угля, не рассматриваемого как низкосортный. На фиг. 2(a) проиллюстрировано состояние до коксования, а на фиг. 2(b) отображено состояние после коксования. В ходе коксования гранула 20 угля, оцениваемого как низкосортный, набухает и проникает глубоко в пустое пространство между заполнившими его гранулами или в грубый дефект 26. Таким образом, формируется тонкая стенка поры, а в первоначальном месте пребывания гранулы 20 угля образуется грубый дефект 26. Вследствие образования тонкой стенки поры и грубого дефекта 26, кокс, полученный из составленной угольной смеси, содержащей гранулы 20 угля, оцениваемого как низкосортный, характеризуется пониженной прочностью. Такой грубый дефект 26 образуется даже при осуществлении карбонизации только одного угля, оцениваемого как низкосортный (без составления смеси с другим углём). Это происходит вследствие того, что набухает весь слой угля, оцениваемого как низкосортный, а указанное явление порождает дефект и снижает прочность кокса. Авторы настоящего изобретения нашли корреляцию между лёгкостью образования такого дефекта и степенью сцепленности, (a - b)/a, или высотой, a.Fig. 2 is a schematic view of a defect structure formation state during coking of a coal mixture composed of coal granules 20 judged to be low-grade and coal granules 22 not considered to be low-grade. In fig. 2(a) illustrates the state before coking, and FIG. 2(b) shows the state after coking. During coking, the coal granule 20, assessed as low-grade, swells and penetrates deep into the empty space between the granules that fill it or into the rough defect 26. Thus, a thin pore wall is formed, and a rough defect 26 is formed at the original location of the coal granule 20. the formation of a thin pore wall and a rough defect 26, coke obtained from a composed coal mixture containing coal granules 20, assessed as low-grade, is characterized by reduced strength. Such a gross defect 26 is formed even when carbonizing only one coal, assessed as low-grade (without mixing with other coal). This occurs due to the fact that the entire layer of coal, assessed as low-grade, swells, and this phenomenon creates a defect and reduces the strength of the coke. The present inventors have found a correlation between the ease of formation of such a defect and the degree of adhesion, (a - b)/a, or height, a.

Фиг. 3 представляет собой схематичный вид состояния образования дефектной структуры при коксовании составленной угольной смеси, содержащей только гранулы 22 угля, не рассматриваемого как низкосортный. На фиг. 3(a) проиллюстрировано состояние до коксования, а на фиг. 3(b) отображено состояние после коксования. Гранула 22 угля, не рассматриваемого как низкосортный, при коксовании не проникает глубоко в пустое пространство между заполнившими его гранулами или в грубый дефект. Таким образом, формируется толстая стенка пор, а в первоначальном месте пребывания гранулы 22 угля не остаётся грубого дефекта. Следовательно, в случае кокса, полученного только из гранул 22 угля, не рассматриваемого как низкосортный, не происходит снижения прочности.Fig. 3 is a schematic view of a defect structure formation state during coking of a composite coal mixture containing only coal granules 22 not considered low-grade. In fig. 3(a) illustrates the state before coking, and FIG. 3(b) shows the state after coking. Granule 22 of coal, not considered low-grade, during coking does not penetrate deeply into the empty space between the granules that fill it or into a gross defect. Thus, a thick pore wall is formed, and no gross defect remains at the original location of the coal granule 22. Therefore, in the case of coke produced only from coal granules 22, which is not considered low-grade, there is no reduction in strength.

Фиг. 4 представляет собой схематичный вид состояния образования дефектной структуры при коксовании угольной смеси, составленной из более мелких гранул 24 угля, которые формируются в результате тонкого измельчения гранул 20 угля, оцениваемого как низкосортный, и гранул 22 угля, не рассматриваемого как низкосортный. На фиг. 4(a) проиллюстрировано состояние до коксования, а на фиг. 4(b) отображено состояние после коксования. Уголь, оцениваемый как низкосортный, при коксовании проникает глубоко в пустое пространство между заполнившими его гранулами или в грубый дефект. Однако дефект, сформировавшийся в первоначальном месте пребывания гранулы, становится меньше. Таким образом, даже в случае использования составленной угольной смеси, содержащей уголь, оцениваемый как низкосортный, применение более мелких гранул 24 угля, формирующихся в результате тонкого измельчения угля, уменьшает снижение прочности полученного кокса.Fig. 4 is a schematic view of a defect structure formation state during coking of a coal mixture composed of finer coal granules 24 that are formed by finely grinding coal granules 20 judged to be low-grade and coal granules 22 not considered to be low-grade. In fig. 4(a) illustrates the state before coking, and FIG. 4(b) shows the state after coking. Coal, assessed as low-grade, during coking penetrates deep into the empty space between the granules that fill it or into a rough defect. However, the defect formed at the original location of the granule becomes smaller. Thus, even when using a formulated coal mixture containing coal rated as low grade, the use of finer coal granules 24 resulting from fine grinding of the coal reduces the reduction in strength of the resulting coke.

Следовательно, даже в случае применения угля, оцениваемого как низкосортный, предварительное тонкое измельчение угля может понижать вероятность возникновения грубого дефекта при коксовании. Это уменьшает снижение прочности кокса после карбонизации даже при использовании угля, оцениваемого как низкосортный.Therefore, even when using coal that is assessed as low-grade, preliminary fine grinding of the coal can reduce the likelihood of a gross defect occurring during coking. This reduces the reduction in coke strength after carbonization even when using coal rated as low grade.

Спекающая добавка, добавляемая к составленной угольной смеси, также может снижать прочность кокса в соответствии с тем же механизмом. Таким образом, перед доставкой спекающей добавки на коксовую батарею размер гранул спекающей добавки предпочтительно доводят до размера гранул угля, оцениваемого как низкосортный.A sintering additive added to the formulated coal mixture can also reduce the strength of the coke through the same mechanism. Thus, before delivering the sintering additive to the coke oven battery, the granule size of the sintering additive is preferably adjusted to the size of the coal granules considered to be of low grade.

Для уменьшения снижения прочности кокса изучали степень измельчения угля, оцениваемого как низкосортный, перед составлением смеси и карбонизацией. Было подтверждено, что снижение прочности кокса могло уменьшатся в результате сокращения количества гранул размером 6 мм или больше в угле до карбонизации, то есть в угле, загружаемом в коксовую печь, до 5% масс. или меньше. Как подробно описано ниже, когда количество гранул размером 6 мм или больше в угле составляет 5% масс. или меньше, прочность кокса, полученного из составленной угольной смеси, содержащей 8% масс. или больше и меньше 12% масс. угля, оцениваемого как низкосортный, равна той же величине, что и прочность кокса, полученного из составленной угольной смеси, содержащей 2% масс. или меньше угля, оцениваемого как низкосортный. Указанный результат означает, что когда количество гранул размером 6 мм или больше в угле составляет 5% масс. или меньше, прочность кокса не изменяется, даже если коэффициент смешения угля, оцениваемого как низкосортный, составляет 8% масс. или больше и меньше 12% масс., либо 2% масс или меньше. Это может уменьшать снижение прочности кокса вследствие введения в состав смеси угля, оцениваемого как низкосортный.To reduce the reduction in coke strength, the degree of grinding of coal, assessed as low-grade, was studied before mixing and carbonization. It was confirmed that the reduction in coke strength could be reduced by reducing the amount of 6 mm or larger granules in the pre-carbonation coal, i.e., the coal fed into the coke oven, to 5 wt%. or less. As detailed below, when the amount of granules of 6 mm or larger in coal is 5% by weight. or less, the strength of coke obtained from a composite coal mixture containing 8% wt. or more and less than 12% of the mass. coal, assessed as low-grade, is equal to the same value as the strength of coke obtained from a composed coal mixture containing 2% wt. or less coal rated as low grade. This result means that when the amount of granules of 6 mm or larger in coal is 5% by mass. or less, the strength of coke does not change even if the mixing ratio of coal rated as low-grade is 8% by mass. or more and less than 12% by weight, or 2% by weight or less. This may reduce the reduction in coke strength due to the introduction of low-grade coal into the mixture.

Кокс обычно получают из угольной смеси, составленной из 10 - 15 марок угля. Уголь или спекающую добавку, доставляемую на коксовую батарею, дополнительно подвергают тонкому измельчению с формированием мелких гранул, подходящих для получения кокса. Однако доведение лишь конкретной марки угля до конкретного размера гранул на коксовой батарее, предназначенной для получения кокса, делает работу батареи сложной и является нежелательным. Таким образом, размер гранул угля, оцениваемого как низкосортный, предпочтительно регулируют заранее, перед доставкой угля на коксохимическую установку. Это позволяет дополнительно истирать уголь в процессе тонкого измельчения перед загрузкой в коксовую печь. Это устраняет необходимость регулирования размера гранул на коксохимической установке, которое требует выполнения сложных операций, и может уменьшать снижение прочности полученного кокса.Coke is usually produced from a coal mixture composed of 10 - 15 grades of coal. The coal or sintering additive delivered to the coke oven battery is further finely ground to form fine granules suitable for producing coke. However, bringing only a specific grade of coal to a specific granule size in a coke oven battery designed to produce coke makes the operation of the battery difficult and is undesirable. Thus, the granule size of coal assessed as low grade is preferably adjusted in advance before delivery of the coal to the coking plant. This allows the coal to be further abraded during the fine grinding process before loading into the coke oven. This eliminates the need for pellet size control in a coke plant, which requires complex operations, and can reduce the reduction in strength of the resulting coke.

Количество гранул размером 6 мм или больше в угле можно вычислять исходя из массового отношения гранул над ситом или под ним к общей массе образца, путём высушивания угля до содержания влаги, равного 6% масс. или меньше, и пропускания угля через сито с заданным размером ячейки. При содержании влаги в угле 6% масс. или меньше гранулы угля не агрегируют и не образуют псевдогранул, либо мелкий порошок не прилипает к крупным гранулам. Таким образом, измеренный размер гранул не имеет ошибки. Следовательно, количество гранул размером 6 мм или больше в угле предпочтительно измеряют при содержании влаги в угле, равном 6% масс. или меньше.The amount of granules of 6 mm or larger in coal can be calculated from the mass ratio of granules above or below the sieve to the total mass of the sample, by drying the coal to a moisture content of 6% by weight. or less, and passing the coal through a sieve with a given mesh size. When the moisture content in coal is 6% wt. or smaller, the coal granules do not aggregate and form pseudogranules, or the fine powder does not adhere to the large granules. Therefore, the measured granule size has no error. Therefore, the amount of granules of 6 mm or larger in coal is preferably measured at a moisture content of coal equal to 6 wt%. or less.

Уголь, доставляемый на коксовую батарею, далее тонко измельчают на ней, а затем загружают в коксовую печь. Таким образом, количество гранул размером 6 мм или больше в угле перед доставкой угля на коксовую батарею необязательно составляет 5% масс. или меньше. Следовательно, размер гранул угля определяли, когда количество гранул размером 6 мм или больше в угле составляло 5% масс. или меньше, после истирания угля в условиях тонкого измельчения в типичной коксовой батарее. В результате было обнаружено, что, когда количество гранул размером 6 мм или больше в угле составляло 30% масс. или меньше, после истирания угля в типичных условиях тонкого измельчения количество гранул размером 6 мм или больше составляло 5% масс. или меньше. Таким образом, размер гранул угля, оцениваемого как низкосортный, можно регулировать таким образом, чтобы количество гранул размером 6 мм или больше в угле перед доставкой его на коксовую батарею составляло 30% масс. или меньше, а количество гранул размером 6 мм или больше в угле перед загрузкой его в коксовую печь доводить до 5% масс. или меньше путём тонкого измельчения в коксовой батарее.Coal delivered to the coke oven battery is then finely ground there and then loaded into the coke oven. Thus, the amount of 6 mm or larger granules in the coal before delivery of the coal to the coke oven battery is not necessarily 5 wt%. or less. Therefore, the size of coal granules was determined when the amount of granules of 6 mm or larger in coal was 5 wt%. or less, after abrading the coal under fine grinding conditions in a typical coke oven battery. As a result, it was found that when the amount of granules of 6 mm or larger in coal was 30 wt.% or less, after grinding the coal under typical fine grinding conditions, the amount of granules 6 mm or larger in size was 5% by weight. or less. Thus, the granule size of coal classified as low grade can be adjusted so that the amount of granules of 6 mm or larger in the coal before delivery to the coke oven battery is 30% by weight. or less, and the amount of granules measuring 6 mm or more in the coal before loading it into the coke oven should be adjusted to 5% by weight. or less by fine grinding in a coke oven battery.

С целью уменьшения размера гранул угля, указанный размер можно регулировать, например, при использовании способа добычи, с помощью которого можно уменьшать размер гранул на стадии добычи угля, либо путём тонкого измельчения, классификации или просеивания через сита в процессе подготовки угля или в процессе составления смеси после добычи и перед доставкой. В угольной шахте заблаговременно определяют качество угля, добываемого из каждого пласта. Таким образом, можно также измерять степень сцепленности и регулировать размер гранул на основе измеренной величины. Уголь можно измельчать при помощи известной дробилки, такой как ударная дробилка или молотковая дробилка. Кроме того, такую дробилку можно использовать в сочетании с ситом для изъятия и тонкого измельчения только фракции крупных гранул угля, ответственных за пониженную прочность кокса, а также более эффективного регулирования размера гранул. Следует отметить, что размер гранул угля неизбежно изменяется в зависимости от различных условий, таких как место и время добычи, оборудование, транспортировка после добычи и хранение, и, с учётом вышесказанного, изменяется от партии к партии. Таким образом, размер гранул угля можно регулировать путём смешения партий с различными размерами гранул.In order to reduce the size of the coal granules, the specified size can be adjusted, for example, by using a mining method, which can be used to reduce the size of the granules at the stage of coal mining, or by fine grinding, classification or sieving during the coal preparation process or during the mixing process after production and before delivery. In a coal mine, the quality of the coal extracted from each seam is determined in advance. In this way, it is also possible to measure the degree of cohesion and adjust the size of the granules based on the measured value. The coal can be crushed using a known crusher such as an impact crusher or a hammer crusher. In addition, such a crusher can be used in combination with a sieve to remove and finely grind only the fraction of large coal granules responsible for reduced coke strength, as well as more effectively control the size of the granules. It should be noted that the size of coal granules inevitably varies depending on various conditions, such as mining location and time, equipment, post-mining transportation and storage, and subject to the above, varies from batch to batch. Thus, the size of the coal granules can be adjusted by mixing batches with different granule sizes.

Размер гранул угля можно также регулировать с учётом твёрдости угля. Более мягкий уголь истирается тоньше в одинаковых условиях измельчения. Если целевое значение количества гранул размером 6 мм или больше после тонкого измельчения в коксовой батарее является постоянным, на уровне 5% масс. или меньше, мягкий уголь может удовлетворять заданному целевому значению, даже если количество гранул размером 6 мм или больше является значительным перед подачей мягкого угля в дробилку на коксовой батарее. В качестве показателя твёрдости угля, как правило, используют коэффициент размолоспособности по Хардгрову (HGI). Когда количество гранул размером 6 мм или больше в угле составляло 30% масс., а количество гранул размером 6 мм или больше в угле после его истирания в типичных условиях тонкого измельчения угля составляло 5% масс. или меньше, уголь характеризовался коэффициентом HGI, равным 60. Коэффициент HGI представляет собой показатель, определяемый методом испытания на измельчение, описанным в стандарте JIS M 8801.The size of the coal granules can also be adjusted based on the hardness of the coal. Softer coal is ground finer under the same grinding conditions. If the target value for the amount of granules with a size of 6 mm or larger after fine grinding in the coke oven battery is constant at 5% wt. or less, the soft coal can satisfy the predetermined target value even if the amount of granules of 6 mm or larger is significant before feeding the soft coal into the coke battery crusher. Hardgrove Grindability Index (HGI) is usually used as an indicator of coal hardness. When the amount of 6 mm or larger granules in the coal was 30 wt%, and the amount of 6 mm or larger granules in the coal after attrition under typical coal fine grinding conditions was 5 wt%. or less, the coal had an HGI coefficient of 60. The HGI coefficient is a value determined by the grinding test method described in JIS M 8801.

Уголь с более высоким коэффициентом HGI является более мягким. Было обнаружено, что количество гранул размером 6 мм или больше в измельчённом угле могло уменьшаться до 5% масс. или меньше, даже если количество гранул размером 6 мм или больше до подачи угля в дробилку на коксовой батарее увеличивалось на 0,5% масс. при каждом повышении коэффициента HGI (размягчение) угля на 1. Упомянутые обнаруженные данные показывают, что размер гранул предпочтительно регулируют таким образом, чтобы количество гранул размером 6 мм или больше перед доставкой угля, оцениваемого как низкосортный, на коксовую батарею или перед доставкой угля с места его добычи удовлетворяло формуле (1):Coal with a higher HGI is softer. It was found that the amount of granules measuring 6 mm or larger in the crushed coal could be reduced to 5 wt%. or less, even if the amount of granules with a size of 6 mm or more before feeding coal into the coke oven battery crusher was increased by 0.5 wt%. for each increase in the HGI (softening factor) of the coal by 1. These findings indicate that the granule size is preferably adjusted so that the amount of granules is 6 mm or larger before delivering coal assessed as low grade to the coke oven battery or before delivering coal from the site its production satisfied formula (1):

Количество гранул размером 6 мм или больше (% масс.) ≤ 30 + 0,5 × (HGI - 60) … (1)Number of granules 6 mm or larger (wt.%) ≤ 30 + 0.5 × (HGI - 60) ... (1)

Хотя коэффициент HGI угля, как правило, находится в диапазоне от 40 до 100, определено, что коэффициент HGI угля, оцениваемого как низкосортный, находится в диапазоне приблизительно от 60 до 80. Таким образом, можно сказать, что уголь с коэффициентом HGI, равным 60, представляет собой наиболее твёрдый уголь, оцениваемый как низкосортный, и когда количество гранул размером 6 мм или больше в угле, оцениваемом как низкосортный, составляет по меньшей мере 30% масс. или меньше, количество гранул размером 6 мм или больше в угле после его истирания в типичных условиях тонкого измельчения угля в коксовой батарее составляет 5% масс. или меньше. С учётом изменений коэффициента HGI угля, количество гранул размером 6 мм или больше в угле, оцениваемом как низкосортный, составляет предпочтительно 20% масс. или меньше.Although the HGI of coal is generally in the range of 40 to 100, the HGI of coal rated as low grade is determined to be in the range of approximately 60 to 80. Thus, coal with an HGI of 60 can be said to be , is the hardest coal rated as low-grade, and when the amount of granules of 6 mm or larger in the coal rated as low-grade is at least 30% by weight. or less, the amount of granules with a size of 6 mm or more in the coal after it is abraded under typical conditions of fine grinding of coal in a coke oven battery is 5% by weight. or less. Taking into account changes in the HGI coefficient of coal, the amount of granules with a size of 6 mm or larger in coal assessed as low-grade is preferably 20% by weight. or less.

Уголь, в котором размер гранул регулируют при помощи способа подготовки угля или спекающей добавки в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения, представляет собой отдельную марку коксующегося угля и определяется как единица коксующегося угля, которая обрабатывается как единая партия в момент доставки угля на коксохимическую батарею или с места добычи угля. Фраза «обрабатывается как единая партия», употребляемая в настоящем документе, включает в себя случаи, когда характеристики всей партии представлены характерной аналитической величиной, полученной при отборе образца из партии; случаи, когда всю партию загружают в угольный склад как единую партию; случаи, когда всю партию помещают в одну и ту же ёмкость для угля, и случаи, когда всю партию продают как единую партию или под одним торговым наименованием в контракте на закупку. Таким образом, в настоящем варианте осуществления изобретения, когда размер гранул угля регулируют перед доставкой угля на коксохимическую батарею, уголь определяют как единую марку коксующегося угля.Coal in which the granule size is controlled by the coal preparation method or sintering additive in accordance with the present embodiment of the invention is a separate grade of coking coal and is defined as a unit of coking coal that is processed as a single batch when the coal is delivered to the coking battery or from coal mining sites. The phrase “processed as a single lot” as used herein includes cases where the characteristics of the entire lot are represented by the characteristic analytical value obtained by taking a sample from the lot; cases where the entire batch is loaded into a coal warehouse as a single batch; cases where the entire lot is placed in the same coal tank, and cases where the entire lot is sold as a single lot or under one trade name in the purchase contract. Thus, in the present embodiment, when the size of the coal granules is adjusted before delivering the coal to the coking battery, the coal is defined as a single grade of coking coal.

Фраза «доставка на коксовую батарею», употребляемая в настоящем документе, относится к доставке на угольный склад или угольный бункер, соединённый с коксовой батареей, с целью измельчения до достижения размера гранул, подходящего для получения кокса в коксовой батарее или для составления смеси с другой маркой угля. Например, на сталелитейных заводах, расположенных на прибрежной территории, уголь доставляют на причал для приёма сырья, а затем на угольный склад, соединённый с коксовой батареей. В данном случае доставка на причал для приёма сырья считается доставкой на коксовую батарею.The phrase "delivery to coke oven battery" as used herein refers to delivery to a coal yard or coal bin connected to a coke oven battery for the purpose of grinding to a granule size suitable for production of coke in the coke oven battery or for blending with another grade. coal For example, in coastal steel mills, coal is transported to a receiving pier and then to a coal yard connected to a coke oven battery. In this case, delivery to the pier for receiving raw materials is considered delivery to the coke oven battery.

Фраза «доставка с места добычи угля», употребляемая в настоящем документе, относится к доставке отдельной марки угля из шахты или отгрузочной базы транспортным средством, таким как судно, грузовой вагон, грузовик или конвейер. В настоящем варианте осуществления изобретения отдельная марка угля может доставляться из шахты или отгрузочной базы любым средством (судном, грузовым вагоном и т.д.) на любой стадии (в случае доставки грузовым вагоном, а затем судном, оба средства сопряжены с доставкой). Это происходит потому, что состав и размер гранул угля, признанного в своё время отдельной маркой угля, не изменяются в дальнейшем, за исключением отдельных случаев.The phrase "field delivery" as used herein refers to the delivery of an individual grade of coal from a mine or shipping depot by means of transportation, such as a ship, freight car, truck, or conveyor. In the present embodiment, a particular grade of coal can be delivered from a mine or shipping depot by any means (ship, freight car, etc.) at any stage (in the case of delivery by freight car and then by ship, both means are associated with delivery). This happens because the composition and size of coal granules, once recognized as a separate grade of coal, do not change in the future, with the exception of certain cases.

Пример 1Example 1

Ниже описан способ определения оптимального размера гранул угля, оцениваемого как низкосортный. Прежде всего, были исследованы эффекты влияния различия формы полукокса после нагревания и перемешивания на прочность кокса. Форму полукокса после измерения текучести по Гизелеру определяли для 18 углей (угли A - R) и одной спекающей добавки (спекающая добавка S). В таблице 3 приведены характеристики использованных углей и спекающей добавки. В таблице 3 Ro обозначает среднее арифметическое значение максимального показателя отражения витринита угля по стандарту JIS M 8816, а log MF представляет собой десятичный логарифм максимальной текучести (MF), измеренной способом с использованием пластометра Гизелера. Концентрации летучих веществ (VM) и золы (Зола) определены с помощью приближённого анализа по стандарту JIS M 8812.The following describes a method for determining the optimal size of coal granules assessed as low-grade. First of all, the effects of differences in the shape of the char after heating and stirring on the strength of the coke were investigated. The shape of the char after measuring the Gieseler fluidity was determined for 18 coals (coals A - R) and one sintering additive (sintering additive S). Table 3 shows the characteristics of the used coals and sintering additive. In Table 3, Ro denotes the arithmetic mean of the maximum reflectance of vitrinite of coal according to JIS M 8816, and log MF is the decimal logarithm of the maximum fluidity (MF) measured by the Gieseler plastometer method. The concentrations of volatile matter (VM) and ash (Ash) were determined using proximate analysis according to JIS M 8812 standard.

Таблица 3Table 3

УгольCoal Ro
[%]Ro
[%] log MF
[log ddpm]log MF
[log ddpm] VM
[масс. %]V.M.
[mass. %] Зола
[масс. %]Ash
[mass. %] Степень сцепленности
[-]Degree of adhesion
[-] Высота, a
[мм]Height, a
[mm] Уголь ACoal A 0,660.66 3,553.55 43,243.2 5,85.8 0,170.17 2828 Уголь BCoal B 0,670.67 1,001.00 36,636.6 9,09.0 0,000.00 2424 Уголь CCoal C 0,720.72 3,613.61 40,840.8 9,09.0 0,230.23 30thirty Уголь DCoal D 0,730.73 2,292.29 36,236.2 8,88.8 0,010.01 2525 Уголь ECoal E 0,750.75 2,322.32 38,138.1 9,79.7 0,050.05 2525 Уголь FCoal F 0,800.80 3,173.17 37,237.2 7,97.9 0,240.24 3131 Уголь GCoal G 0,910.91 3,593.59 33,033.0 7,97.9 0,340.34 3333 Уголь HCoal H 1,021.02 2,482.48 29,129.1 8,68.6 0,040.04 2727 Уголь ICoal I 1,001.00 1,711.71 25,825.8 9,69.6 0,000.00 2323 Уголь JCoal J 1,001.00 2,202.20 27,727.7 10,410.4 0,000.00 2424 Уголь KCoal K 1,031.03 2,972.97 28,228.2 9,69.6 0,160.16 2727 Уголь LCoal L 1,141.14 1,771.77 24,224.2 9,29.2 0,000.00 2424 Уголь MCoal M 1,301.30 1,341.34 21,021.0 9,49.4 0,000.00 2323 Уголь NCoal N 1,311.31 1,261.26 20,420.4 7,37.3 0,000.00 2222 Уголь OCoal O 1,381.38 2,492.49 20,920.9 10,910.9 0,110.11 2727 Уголь PCoal P 1,441.44 2,032.03 21,121.1 9,39.3 0,000.00 2626 Уголь QCoal Q 1,541.54 0,000.00 16,616.6 8,38.3 0,000.00 2323 Уголь RCoal R 1,621.62 0,700.70 18,818.8 9,69.6 0,000.00 2424 Спекающая добавка SSintering additive S -- 4,8 или больше4.8 or more -- меньше 1less than 1 1,001.00 3535

С использованием пластометра 10 Гизелера, изображённого на фиг. 1, измеряли высоты, a и b, исходя из формы полукокса, образовавшегося после нагревания и перемешивания, а также вычисляли степень сцепленности, (a - b)/a. Величины в колонке «Степень сцепленности» таблицы 3 представляют собой значения степени сцепленности, (a - b)/a, а величины в колонке «Высота, a» представляют собой значения высоты, a, полукокса, прилипшего к мешалке. Высоты, a и b, полукокса измеряли на основе изображения полукокса 16, полученного путём сканирования ёмкости 12 при помощи томографа XTH320LC, производимого фирмой Nikon Corporation, после нагревания и перемешивания.Using the Gieseler plastometer 10 shown in FIG. 1, the heights, a and b, were measured based on the shape of the char formed after heating and stirring, and the degree of cohesion, (a - b)/a, was calculated. The values in the "Degree of Adhesion" column of Table 3 are the values of the degree of adhesion, (a - b)/a, and the values in the "Height, a" column are the values of the height, a, of the char adhered to the mixer. The heights, a and b, of the char were measured based on an image of the char 16 obtained by scanning the container 12 using an XTH320LC tomograph manufactured by Nikon Corporation after heating and stirring.

Среди углей, представленных в таблице 3, угли C, F и G характеризовались степенью сцепленности, (a - b)/a, равной 0,20 или больше. Таким образом, угли C, F и G рассматривали как дефектные угли, которые могут снижать прочность кокса. В таблице 3 показано, что судить о том, является ли данный уголь дефектным, можно по величине соответствующей высоты, a, которая составляет 30 мм или больше.Among the coals presented in Table 3, coals C, F and G had a cohesion degree, (a - b)/a, of 0.20 or more. Therefore, coals C, F and G were considered as defective coals that could reduce the strength of coke. Table 3 shows that whether a given coal is defective can be determined by the corresponding height, a, which is 30 mm or more.

Для оценки прочности кокса, в рамках известной теории составления угольных смесей предполагается, что прочность кокса определяется, главным образом, средним арифметическим значением максимального показателя отражения витринита (Ro) и log MF угля (см., например, Непатентный документ 1). Следовательно, угольную смесь, составленную из различных углей, получали таким образом, чтобы средневзвешенное значение Ro и средневзвешенное значение log MF всей угольной смеси были одинаковыми (Ro = 0,99, log MF = 2,2). Уголь A и уголь F подготавливали путём тонкого измельчения так, чтобы количество гранул размером меньше 1 мм составляло 100% масс.; количество гранул размером меньше 3 мм составляло 100% масс. или количество гранул размером меньше 6 мм составляло 100% масс. Другие угли истирали так, чтобы количество гранул размером меньше 3 мм составляло 100% масс. Указанные угли использовали для подготовки шести уровней угольных смесей (A1 - A3 и F1 - F3). В таблице 4 приведены коэффициенты смешения упомянутых угольных смесей. [%], относящийся к коэффициентам смешения в таблице 4, указан в % масс.To evaluate the strength of coke, the known theory of coal blending assumes that the strength of the coke is determined mainly by the arithmetic average of the maximum reflectance of vitrinite (Ro) and the log MF of the coal (see, for example, Non-Patent Document 1). Therefore, a coal mixture composed of different coals was prepared such that the weighted average Ro value and the weighted average log MF value of the entire coal mixture were the same (Ro = 0.99, log MF = 2.2). Coal A and coal F were prepared by fine grinding so that the amount of granules smaller than 1 mm was 100% by weight; the number of granules smaller than 3 mm was 100% of the mass. or the amount of granules measuring less than 6 mm was 100% of the mass. Other coals were ground so that the amount of granules less than 3 mm in size was 100% of the mass. These coals were used to prepare six levels of coal mixtures (A1 - A3 and F1 - F3). Table 4 shows the mixing coefficients of the mentioned coal mixtures. [%] related to the mixing coefficients in Table 4 are indicated in % by mass.

Таблица 4Table 4

УгольCoal Коэффициент смешенияMixing factor Угольная смесь A1
[%]Coal mixture A1
[%] Угольная смесь A2
[%]Coal mixture A2
[%] Угольная смесь A3
[%]Coal mixture A3
[%] Угольная смесь F1
[%]Coal mixture F1
[%] Угольная смесь F2
[%]Coal mixture F2
[%] Угольная смесь F3
[%]Coal mixture F3
[%] Уголь ACoal A 2020 2020 2020 00 00 00 Уголь BCoal B 1414 1414 1414 1313 1313 1313 Уголь FCoal F 00 00 00 2020 2020 2020 Уголь HCoal H 1919 1919 1919 2020 2020 2020 Уголь JCoal J 1313 1313 1313 2020 2020 2020 Уголь LCoal L 11eleven 11eleven 11eleven 11eleven 11eleven 11eleven Уголь NCoal N 11eleven 11eleven 11eleven 77 77 77 Уголь OCoal O 88 88 88 99 99 99 Уголь RCoal R 44 44 44 00 00 00 Уголь A, Уголь F
Максимальный размер гранул [мм]Coal A, Coal F
Maximum granule size [mm] 11 33 66 11 33 66 Средневзвешенное значение Ro [%]Weighted average Ro [%] 0,990.99 0,990.99 0,990.99 0,990.99 0,990.99 0,990.99 Средневзвешенное значение log MF
[log ddpm]Weighted average of log MF
[log ddpm] 2,22.2 2,22.2 2,22.2 2,22.2 2,22.2 2,22.2 DI 150/50 [-]DI 150/50 [-] 80,080.0 78,878.8 78,578.5 79,679.6 76,976.9 74,374.3 CSR [%]CSR [%] 58,058.0 55,955.9 55,255.2 57,657.6 50,550.5 47,547.5 MSI+65 [%]MSI+65 [%] 53,053.0 51,851.8 51,551.5 52,452.4 49,549.5 46,746.7

Уголь A характеризуется степенью сцепленности, (a - b)/a, равной 0,17, и не рассматривается как низкосортный. С другой стороны, как описано выше, уголь F характеризуется степенью сцепленности, (a - b)/a, равной 0,24, и оценивается как низкосортный.Coal A has a cohesion degree, (a - b)/a, of 0.17 and is not considered low grade. On the other hand, as described above, coal F has a cohesion degree, (a - b)/a, of 0.24 and is rated as low grade.

Содержание влаги во всей угольной смеси доводили до 8% масс. и загружали 16 кг угольной смеси с насыпной плотностью 750 кг/м³ в сосуд для карбонизации. На угольную смесь помещали груз массой 10 кг и осуществляли карбонизацию угольной смеси в электропечи при температуре стенки печи 1050° в течение 6 часов. Затем сосуд для карбонизации извлекали из электропечи и охлаждали азотом. Таким образом получали кокс. Массовую долю кокса с размером гранул 15 мм или больше в полученном коксе измеряли в соответствии со способом испытания прочности в барабане по стандарту JIS K 2151 после выполнения 150 оборотов со скоростью 15 об/мин. Прочность кокса вычисляли в виде показателя прочности в барабане, DI 150/15, который представляет собой отношение массы угля после вращения к его массе до вращения. Кроме того, измеряли также прочность угля после реакции с горячим CO₂ (CSR) в соответствии со способом по стандарту ISO 18894 (CSR) и показатель микропрочности (MSI + 65). В таблице 4 приведены также результаты указанных измерений.The moisture content of the entire coal mixture was adjusted to 8 wt%. and loaded 16 kg of coal mixture with a bulk density of 750 kg/m ³ into a vessel for carbonization. A load weighing 10 kg was placed on the coal mixture and carbonization of the coal mixture was carried out in an electric furnace at a furnace wall temperature of 1050° for 6 hours. The carbonization vessel was then removed from the electric furnace and cooled with nitrogen. In this way coke was obtained. The mass fraction of coke with a granule size of 15 mm or more in the resulting coke was measured in accordance with the drum strength test method of JIS K 2151 after performing 150 revolutions at a speed of 15 rpm. Coke strength was calculated as the drum strength index, DI 150/15, which is the ratio of the mass of coal after rotation to its mass before rotation. In addition, the carbon strength after reaction with hot CO ₂ (CSR) according to the ISO 18894 method (CSR) and the microstrength index (MSI + 65) were also measured. Table 4 also shows the results of these measurements.

Фиг. 5 представляет собой график соотношения между максимальным размером гранул углей A и F и показателем прочности в барабане. Кокс, полученный из угольной смеси, содержащей уголь F, оцениваемый как низкосортный, имел более низкую прочность при всех размерах гранул, чем кокс, полученный из угольной смеси, содержащей уголь A, не рассматриваемый как низкосортный. Хотя данный эксперимент проводили в условиях, когда значения Ro и log MF углей A и F отличались незначительно, а средневзвешенные значения Ro и log MF угольных смесей были одинаковыми, наблюдалось различие в прочности кокса. Таким образом, степень сцепленности и высота a, измеренные в настоящем варианте осуществления изобретения, являются факторами, которые оказывают влияние на прочность кокса, и что невозможно объяснить при помощи традиционно применяемых величин Ro или log MF.Fig. 5 is a graph of the relationship between the maximum granule size of coals A and F and the strength index in the drum. Coke produced from a coal mixture containing coal F, rated as low grade, had lower strength at all granule sizes than coke produced from a coal mixture containing coal A, not considered low grade. Although this experiment was conducted under conditions where the Ro and log MF values of coals A and F were not significantly different and the weighted average Ro and log MF values of the coal mixtures were the same, a difference in coke strength was observed. Thus, the degree of cohesion and the height a measured in the present embodiment of the invention are factors that influence the strength of the coke, which cannot be explained using the traditionally used Ro or log MF values.

Результаты испытания показывают, что добавление угля A, характеризующегося степенью сцепленности, равной 0,17, и высотой, a, равной 28 мм, к угольной смеси с меньшей вероятностью снижает прочность кокса, а добавление угля F, характеризующегося степенью сцепленности, равной 0,24, и высотой, a, равной 31 мм, к угольной смеси сопряжено с тенденцией к понижению прочности кокса. Таким образом, целесообразно оценивать уголь, который удовлетворяет по меньшей мере одной из следующих характеристик: степень сцепленности, равная 0,20 или больше, и высота, a, равная 30 мм или больше, как низкосортный в качестве угля для получения металлургического кокса. Для более надёжного предотвращения снижения прочности кокса можно ужесточить критерий оценки угля как низкосортного, и уголь, который удовлетворяет по меньшей мере одной из следующих характеристик: степень сцепленности больше 0,17 и высота, a, больше 28 мм, можно оценивать как низкосортный в качестве угля для получения металлургического кокса. Кроме того, и в угольной смеси, содержащей уголь A, не рассматриваемый как низкосортный, и в угольной смеси, содержащей уголь F, оцениваемый как низкосортный, прочность полученного кокса улучшалась за счёт уменьшения размера гранул угля. В частности, в угольной смеси, содержащей уголь F, оцениваемый как низкосортный, прочность кокса значительно повышалась за счёт уменьшения размера гранул угля.The test results show that the addition of coal A, which has a cohesion level of 0.17 and a height, a, of 28 mm, to a coal mixture is less likely to reduce the strength of the coke, while the addition of coal F, which has a cohesion level of 0.24 , and a height, a, equal to 31 mm, to the coal mixture is associated with a tendency to reduce the strength of coke. Thus, it is appropriate to evaluate coal that satisfies at least one of the following characteristics: a degree of cohesion equal to 0.20 or more and a height, a, equal to 30 mm or more, as low-grade as coal for producing metallurgical coke. To more reliably prevent the reduction of coke strength, the criterion for judging coal as low-grade coal can be tightened, and coal that satisfies at least one of the following characteristics: cohesion degree greater than 0.17 and height, a, greater than 28 mm, can be evaluated as low-grade coal for the production of metallurgical coke. In addition, in both the coal mixture containing coal A, which is not considered low-grade, and the coal mixture containing coal F, which is considered low-grade, the strength of the resulting coke was improved by reducing the size of the coal granules. In particular, in a coal mixture containing F coal, rated as low-grade, the coke strength was significantly increased by reducing the size of the coal granules.

Далее, исследовали степень измельчения угля, оцениваемого как низкосортный, в действующей коксовой печи. В общем случае, при нормальном режиме работы действующей коксовой печи смешивают отдельные марки угля с заданным коэффициентом смешения, а затем истирают их. Размер гранул угольной смеси контролируют по массовой доле гранул над ситом или под ним в расчёте на общую массу угля при пропускании угольной смеси через сито с заданным размером ячейки.Next, the degree of grinding of coal, assessed as low-grade, in an operating coke oven was examined. In general, during normal operation of an operating coke oven, individual grades of coal are mixed with a given mixing ratio, and then they are abraded. The size of the granules of the coal mixture is controlled by the mass fraction of granules above or below the sieve based on the total mass of coal when passing the coal mixture through a sieve with a given mesh size.

Осуществляли карбонизацию каждой из двух угольных смесей, подготовленных путём изменения количества гранул размером 6 мм или меньше в угле, оцениваемом как низкосортный (угольная смесь с коэффициентом смешения дефектного угля, равным 2% масс. или меньше, и угольная смесь с коэффициентом смешения дефектного угля, равным 8% масс. или больше и меньше 12% масс.), в действующей коксовой печи и определяли показатель прочности в барабане, DI 150/15, как характеристику прочности кокса после карбонизации. В таблице 5 ниже представлены усреднённые характеристики использованных угольных смесей (средневзвешенные величины характеристик каждого угля в каждой угольной смеси, рассчитанные на основе коэффициента смешения), температура карбонизации (температура камеры обжига) и температура в угле после карбонизации (температура кокса в центре по высоте и ширине камеры карбонизации). Угольные смеси подготавливали таким образом, что диапазон варьирования усреднённых характеристик, температуры карбонизации и температуры в угле после карбонизации уменьшался с целью устранения воздействий указанных факторов на прочность кокса. На основе результатов измерений исследовали соотношение между количеством гранул размером 6 мм или больше в угольных смесях и прочностью кокса, а также изучали степень измельчения угля, оцениваемого как низкосортный. Условия, приведённые в таблице 5, являются примерами условий, применяемых в данном испытании. В общем случае, хороший кокс можно получать, когда, при усреднённых характеристиках угольных смесей, Ro находится в диапазоне от 0,9% до 1,3%, log MF находится в диапазоне от 2,3 до 3,0, а содержание влаги находится в диапазоне от 3% до 12% масс. и когда температура кокса после карбонизации находится в диапазоне от 900° до 1200°.Carbonization was carried out on each of two coal mixtures prepared by varying the amount of granules of 6 mm or less in coal assessed as low-grade (a coal mixture with a defective coal mixing ratio of 2 wt.% or less, and a coal mixture with a defective coal mixing ratio equal to 2 wt.% or less, and a coal mixture with a defective coal mixing ratio equal to 8 wt.% or more and less than 12 wt.%) in an operating coke oven and determined the drum strength index, DI 150/15, as a characteristic of the strength of the coke after carbonization. Table 5 below shows the average characteristics of the coal mixtures used (weighted average values of the characteristics of each coal in each coal mixture, calculated based on the mixing ratio), carbonization temperature (burning chamber temperature) and temperature in the coal after carbonization (coke temperature at the center of the height and width carbonization chambers). Coal mixtures were prepared in such a way that the range of variation in average characteristics, carbonization temperature and temperature in the coal after carbonization was reduced in order to eliminate the effects of these factors on the strength of coke. Based on the measurement results, the relationship between the amount of granules of 6 mm or larger in coal mixtures and the strength of coke was investigated, and the degree of grinding of coal rated as low-grade was studied. The conditions given in Table 5 are examples of the conditions used in this test. In general, good coke can be produced when, with average coal mixture characteristics, Ro is in the range of 0.9% to 1.3%, log MF is in the range of 2.3 to 3.0, and the moisture content is in the range from 3% to 12% wt. and when the temperature of the coke after carbonization is in the range from 900° to 1200°.

Таблица 5Table 5

Усреднённые характеристики угольной смесиAverage characteristics of the coal mixture Ro [%]Ro [%] 0,98-1,020.98-1.02 log MF [log ddpm]log MF [log ddpm] 2,6-2,82.6-2.8 Содержание влаги [масс. %]Moisture content [wt. %] 8,5-10,58.5-10.5 Условия карбонизации Carbonation conditions Температура карбонизации [°C]Carbonation temperature [°C] 1090-11051090-1105 Температура в угле после карбонизации [°C]Temperature in coal after carbonization [°C] 990-1115990-1115

Фиг. 6 представляет собой графическую зависимость соотношения между количеством гранул размером 6 мм или больше в угольных смесях и прочностью кокса. Как показано на фиг. 6, когда коэффициент смешения угля, оцениваемого как низкосортный, являлся относительно высоким, в диапазоне от 8% масс. до 12% масс., с увеличенным количеством гранул размером 6 мм или больше, прочность полученного кокса значительно снижалась при увеличении в целом размера гранул угля. В отличие от этого, угольные смеси, содержащие 2% масс. или меньше угля, оцениваемого как низкосортный, характеризовались меньшим снижением прочности кокса, обусловленным наличием крупных гранул угля. Это указывает на то, что даже в случае угольной смеси в целом с одинаковым размером гранул, если угольная смесь содержит уголь, оцениваемый как низкосортный, прочность кокса, полученного из данной угольной смеси, снижается.Fig. 6 is a graphical representation of the relationship between the amount of 6 mm or larger granules in coal mixtures and coke strength. As shown in FIG. 6, when the mixing ratio of coal, assessed as low-grade, was relatively high, ranging from 8 wt.%. to 12 wt.%, with an increased number of granules of 6 mm or larger in size, the strength of the resulting coke was significantly reduced as the overall size of the coal granules increased. In contrast, coal mixtures containing 2% wt. or less coal rated as low grade had less reduction in coke strength due to the presence of large coal granules. This indicates that even in the case of a coal mixture with generally the same granule size, if the coal mixture contains coal that is rated as low grade, the strength of the coke produced from that coal mixture is reduced.

С другой стороны, когда количество гранул размером 6 мм или больше в угольной смеси составляло приблизительно 5% масс. или меньше, даже если угольная смесь содержала 8% масс. или больше, но меньше 12% масс. угля, оцениваемого как низкосортный, полученный кокс характеризовался почти такой же прочностью, что и кокс, полученный в отсутствие угля, оцениваемого как низкосортный (2% масс. или меньше). Из указанного результата следует, что тонкое измельчение, которое сокращает количество гранул размером 6 мм или больше до 5% масс. или меньше, может уменьшать снижение прочности кокса, обусловленное наличием в данной смеси угля, оцениваемого как низкосортный. Уголь с высокой степенью сцепленности проявляет тенденцию к наличию грубого дефекта, как показано на фиг. 2. Таким образом, предполагается, что количество гранул угля крупного размера можно было бы сокращать для ослабления образования грубого дефекта и значительного уменьшения снижения прочности кокса.On the other hand, when the amount of granules with a size of 6 mm or larger in the coal mixture was approximately 5% by mass. or less, even if the coal mixture contained 8% wt. or more, but less than 12% of the mass. rated low-grade coal, the resulting coke had nearly the same strength as coke produced in the absence of low-grade coal (2 wt.% or less). From the above result it follows that fine grinding, which reduces the number of granules measuring 6 mm or larger to 5% of the mass. or less, can reduce the reduction in coke strength caused by the presence of coal in a given mixture that is assessed as low-grade. Coal with a high degree of cohesion tends to have a rough defect, as shown in FIG. 2. Therefore, it is believed that the amount of coarse coal granules could be reduced to reduce the formation of coarse defect and significantly reduce the reduction in coke strength.

Далее, ниже описывается эффект улучшения прочности кокса за счёт регулирования размера гранул угля отдельно взятой марки. В зоне добычи угля G, представленного в таблице 3, хотя в угле G, доставленном после добычи общепринятым способом и подготовки угля, количество гранул размером 6 мм или больше составляло 39% масс., уголь G после его подготовки истирали при помощи ударной дробилки с целью регулирования размера гранул таким образом, чтобы количество гранул размером 6 мм или больше в угле G составляло 30% масс. Указанный уголь называется углём G'. После доставки углей G и G' на коксовую батарею уголь G или G' смешивали с углями A, B, H, J, L, N, O и R таким образом, чтобы коэффициент смешения угля G или G' составлял 10% масс. Таким образом приготовляли угольную смесь со средневзвешенным показателем отражения, равным 1,01%, и средневзвешенным log MF, равным 2,4. Степень сцепленности углей G и G' измеряли методом, изложенным в связи с таблицей 1. Степень сцепленности углей G и G' составляла 0,34. Таким образом, уголь G оценивали как низкосортный.Next, the effect of improving coke strength by adjusting the granule size of a particular grade of coal is described below. In the G coal mining area shown in Table 3, although the G coal delivered after conventional mining and coal preparation contained 39 mass% of granules of 6 mm or larger in size, the G coal after its preparation was crushed using an impact crusher to adjusting the size of the granules so that the amount of granules measuring 6 mm or larger in coal G is 30% by weight. This coal is called coal G'. After delivery of coals G and G' to the coke battery, coal G or G' was mixed with coals A, B, H, J, L, N, O and R so that the mixing ratio of coal G or G' was 10 wt%. A carbon mixture was thus prepared with a weighted average reflectance of 1.01% and a weighted average log MF of 2.4. The degree of cohesion of coals G and G' was measured by the method set out in connection with Table 1. The degree of cohesion of coals G and G' was 0.34. Thus, coal G was assessed as low-grade.

Каждую из смесей, угольную смесь g, содержащую уголь G, и угольную смесь g', содержащую уголь G', истирали при помощи ударной дробилки на коксовой батарее таким образом, что количество гранул размером 3 мм или меньше составляло 78% масс. Количество гранул размером 6 мм или больше в угольной смеси g или g' после тонкого измельчения составляло 5,5% масс. Осуществляли карбонизацию угольной смеси в коксовой печи при коэффициенте загрузки 125%, а полученный кокс подвергали сухому тушению. Затем измеряли показатель прочности в барабане DI 150/15 по стандарту JIS. В результате, кокс, полученный из угольной смеси g, имел показатель прочности в барабане, равный 82,9, тогда как кокс, полученный из угольной смеси g', характеризовался показателем прочности в барабане, равным 83,1. Упомянутые результаты показывают, что доведение количества гранул размером 6 мм или больше до 30% масс. в отдельно взятой марке угля перед доставкой данного угля на коксовую батарею может уменьшать снижение прочности кокса, полученного даже с использованием угля, оцениваемого как низкосортный, и можно получать высокопрочный металлургический кокс.Each of the mixtures, coal mixture g containing coal G, and coal mixture g' containing coal G', were ground using an impact crusher on a coke battery so that the amount of granules of 3 mm or less in size was 78% by weight. The amount of granules with a size of 6 mm or larger in the coal mixture g or g' after fine grinding was 5.5 wt%. Carbonization of the coal mixture was carried out in a coke oven at a loading factor of 125%, and the resulting coke was subjected to dry quenching. Then the strength index of the DI 150/15 drum according to the JIS standard was measured. As a result, coke produced from coal mixture g had a drum strength of 82.9, while coke produced from coal mixture g' had a drum strength of 83.1. The mentioned results show that increasing the amount of granules with a size of 6 mm or larger to 30% of the mass. in a particular grade of coal, before delivering this coal to a coke battery, it can reduce the decrease in the strength of coke obtained even using coal assessed as low-grade, and it is possible to obtain high-strength metallurgical coke.

Проводили испытание с использованием угля K (количество гранул размером 6 мм или больше в момент доставки из зоны добычи составляло 37% масс.), взамен угля G. В результате, прочность кокса составляла 83,0 как в случае, когда размер гранул регулировали таким образом, что количество гранул размером 6 мм или больше в угле K составляло 30% масс., так и в случае, когда размер гранул не регулировали. Следовательно, регулирование размера гранул угля не оказывало влияния на улучшение прочности кокса. В случае угля K полукокс характеризуется степенью сцепленности, равной 0,16, что меньше 0,20, и полукокс, прилипающий к мешалке, имеет высоту, равную 27 мм, что меньше 30 мм. Таким образом, уголь K представляет собой уголь, не рассматриваемый как низкосортный, а прочность полученного кокса не повышается, даже если размер гранул такого угля заранее регулируют. Упомянутый результат показывает, что в способе подготовки угля или спекающей добавки в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения, определение того, оценивается ли данный уголь как низкосортный или нет, и регулирование размера гранул угля, оцениваемого как низкосортный, может уменьшать снижение прочности полученного кокса и приводить к получению высокопрочного металлургического кокса. К тому же определение того, оценивается ли данный уголь как низкосортный или нет, выбор угля, оцениваемого как низкосортный, и регулирование размера гранул угля, оцениваемого как низкосортный, может снижать количество угля, подвергаемого регулированию размера гранул, что способствует уменьшению загрузки, требуемой для получения кокса, и сбережению энергии.A test was carried out using coal K (the amount of granules 6 mm in size or larger at the time of delivery from the mining area was 37% by weight), instead of coal G. As a result, the coke strength was 83.0 as in the case when the granule size was adjusted in this way that the amount of granules with a size of 6 mm or larger in coal K was 30 wt.%, and in the case where the size of the granules was not adjusted. Therefore, adjusting the size of coal granules had no effect on improving the strength of coke. In the case of K coal, the char has an adhesion degree of 0.16, which is less than 0.20, and the char adhering to the mixer has a height of 27 mm, which is less than 30 mm. Thus, coal K is a coal not considered to be of low grade, and the strength of the resulting coke is not improved even if the granule size of such coal is adjusted in advance. The above result shows that in the method of preparing coal or sintering additive according to the present embodiment of the invention, determining whether a given coal is assessed as low-grade or not and adjusting the granule size of the coal assessed as low-grade can reduce the reduction in strength of the resulting coke and lead to to obtain high-strength metallurgical coke. In addition, determining whether a given coal is rated as low-grade or not, selecting coal that is rated as low-grade, and adjusting the granule size of coal that is rated as low-grade can reduce the amount of coal subject to granule size control, thereby reducing the load required to produce coke, and energy conservation.

Список позицийList of items

1010 пластометр ГизелераGieseler plastometer 1212 ёмкостьcapacity 1414 мешалкаmixer 1616 полукоксchar 2020 гранулы угля, оцениваемого как низкосортныйgranules of coal rated as low-grade 2222 гранулы угля, не рассматриваемого как низкосортныйgranules of coal not considered low grade 2424 более мелкие гранулы угляfiner coal granules 2626 грубый дефектgross defect

Claims

1. A method for preparing coal, used alone or in combination with other coal or coals, or a sintering additive as a raw material for producing coke, characterized in that

before delivery of coal or sintering additive to the coke oven battery

for a set of coals or sintering additives assessed as being of low grade as coke feedstock, a range of degree of cohesion, (a-b)/a, or height, a, is preliminarily determined based on the relationship between the degree of cohesion, (a-b)/a, or height, a, and the strength of the coke obtained by mixing the specified set of coals or sintering additives with other coal or coals and carbonization, while a denotes the height of the char that adheres to the mixer, b denotes the height of the char on the inner wall of the container, and the specified char is formed by heating the specified a collection of coals or a sintering additive in the specified container while rotating the specified stirrer, and

adjusting the size of the coal or sintering additive granules used as a coke feedstock so that the amount of granules of 6 mm or larger in said coal or sintering additive is judged to be of low grade as a coke feedstock based on the specified degree of cohesion, (a-b) /a, or height, a, was 30% of the mass. or less.

2. A method of preparing coal, used alone or in combination with other coal or coals, or a sintering additive as a raw material for producing coke, characterized in that

before delivery of coal or sintering additive to the coke oven battery

for a set of coals or sintering additives assessed as being of low grade as coke feedstock, a range of degree of cohesion, (a-b)/a, or height, a, is preliminarily determined based on the relationship between the degree of cohesion, (a-b)/a, or height, a, and the strength of the coke obtained by mixing the specified set of coals or sintering additives with other coal or coals and carbonization, while a denotes the height of the char that adheres to the mixer, b denotes the height of the char on the inner wall of the container, and the specified char is formed by heating the specified a collection of coals or a sintering additive in the specified container while rotating the specified stirrer; And

adjusting the size of the coal or sintering additive granules used as a coke feedstock such that the amount of granules of 6 mm or larger in said coal or sintering additive is judged to be of low grade as a coke feedstock by a specified degree of cohesion, (a-b)/ a, or height, a,

satisfied the following condition:

number of granules measuring 6 mm or larger (wt.%) ≤ 30 + 0.5 x (HGI - 60),

where HGI denotes the Hardgrove grindability factor of coal or sintering additive.

3. The method of preparing coal or sintering additive according to claim 1 or 2, in which

before loading coal or sintering additive into the coke oven

adjust the size of the granules so that the amount of granules with a size of 6 mm or larger in the coal or sintering additive is 5% by weight. or less.

4. Method for preparing coal or sintering additive according to any one of paragraphs. 1-3, in which before delivery of coal or sintering additive from the site of coal mining or the place of obtaining sintering additive, the size of the granules of coal or sintering additive is adjusted.

5. A method for producing coke, including carbonization of coal prepared by the method of preparing coal or a sintering additive according to any one of paragraphs. 1-4.

6. A method for producing coke, including carbonization of coal and a sintering additive prepared by the method of preparing coal or a sintering additive according to any one of paragraphs. 1-4.