JP2020200360A - Method for estimating coke strength after hot reaction and method for manufacturing coke - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コークスの熱間反応後強度（ＣＳＲという）を推定する方法と、この推定方法を用いてコークスを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method of estimating the post-hot reaction strength (called CSR) of coke and a method of producing coke using this estimation method.
特許文献１では、単味炭コークスの反応性指数（ＣＲＩという）の加重平均値に基づいて、配合炭コークスのＣＲＩを算出している。そして、この配合炭コークスのＣＲＩと配合炭コークスの表面破壊強度（ＤＩ１５０ ６）とに基づいて、配合炭コークスのＣＳＲを算出している。 In Patent Document 1, the CRI of compound coke coke is calculated based on the weighted average value of the reactivity index (referred to as CRI) of the soybean coke coke. Then, based on the surface fracture strength of CRI and coal blend coke this coal blend coke (DI 0.99 6), calculates the CSR of coal blend coke.
コークスを製造するとき、原料炭として、非粘結炭やＣＲＩが高くなる石炭（高ＣＲＩ炭という）が使用されることがある。本発明者によれば、非粘結炭や高ＣＲＩ炭を配合したときに、特許文献１によって推定したＣＳＲ（推定ＣＳＲという）が、ＣＳＲの実測値（実績ＣＳＲという）からずれてしまい、ＣＳＲの推定精度が低下してしまうことが分かった。 When producing coke, non-caking coal or coal with high CRI (called high CRI coal) may be used as coking coal. According to the present inventor, when non-caking coal or high CRI coal is blended, the CSR estimated by Patent Document 1 (referred to as estimated CSR) deviates from the measured value of CSR (referred to as actual CSR), and CSR It was found that the estimation accuracy of was reduced.
具体的には、非粘結炭を配合したときには、非粘結炭から製造される単味炭コークスのＣＲＩを測定することができないため、このＣＲＩを加味した加重平均値を算出することもできず、結果として、ＣＳＲを推定することができない。また、高ＣＲＩ炭を配合したときには、高ＣＲＩ炭から製造される単味炭コークスのＣＲＩ（測定値）が低く見積もられてしまい、結果として、ＣＳＲの推定精度が低下してしまう。 Specifically, when non-caking coal is blended, the CRI of simple coal coke produced from non-caking coal cannot be measured, so the weighted average value with this CRI added can also be calculated. As a result, the CSR cannot be estimated. Further, when the high CRI coal is blended, the CRI (measured value) of the simple coal coke produced from the high CRI coal is underestimated, and as a result, the estimation accuracy of the CSR is lowered.
本発明は、非粘結炭又は高ＣＲＩ炭を含む配合炭を使用したときであっても、配合炭コークスのＣＳＲを精度良く推定することを目的とする。 An object of the present invention is to accurately estimate the CSR of compound coal coke even when compound coal containing non-caking coal or high CRI coal is used.
本発明は、配合炭から製造される配合炭コークスの熱間反応後強度（「ＣＳＲ」という）を推定するに際し、配合炭に含まれる各単味炭から製造される各単味炭コークスの反応性指数（「ＣＲＩ」という）の加重平均値に基づいて、配合炭コークスのＣＲＩを算出する。そして、配合炭コークスのＣＲＩ及び表面破壊強度に基づいて、配合炭コークスのＣＳＲを算出する。 In the present invention, in estimating the post-hot reaction strength (referred to as "CSR") of the blended coal coke produced from the blended coal, the reaction of each simple coal coke produced from each simple coal contained in the blended coal. The CRI of the blended coal coke is calculated based on the weighted average value of the sex index (referred to as "CRI"). Then, the CSR of the compounded coal coke is calculated based on the CRI and the surface fracture strength of the compounded coal coke.
配合炭に含まれる単味炭の一部が非粘結炭であるとき、加重平均値を算出するための単味炭コークスのＣＲＩとしては、基準炭から製造された基準炭コークスのＣＲＩと、基準炭に所定の配合比率の非粘結炭を配合したときの配合炭コークスのＣＲＩとから外挿によって算出されたＣＲＩを用いる。また、単味炭の一部が所定値以上のＣＲＩを示す高ＣＲＩ炭コークスの原料炭であるとき、加重平均値を算出するための単味炭コークスのＣＲＩとしては、ＣＲＩ測定試験の途中の所定反応時間における高ＣＲＩ炭コークスの質量減少率から外挿によって算出されたＣＲＩを用いる。 When a part of the simple coal contained in the compound coal is non-caking coal, the CRI of the simple coal coke for calculating the weighted average value includes the CRI of the standard coal coke produced from the standard coal and the CRI of the standard coal coke produced from the standard coal. The CRI calculated by extrapolation from the CRI of the mixed coal coke when the non-caking coal of a predetermined mixing ratio is mixed with the reference coal is used. Further, when a part of the simple coal is coking coal of high CRI coke showing a CRI of a predetermined value or more, the CRI of the simple coal coke for calculating the weighted average value is in the middle of the CRI measurement test. CRI calculated by extrapolation from the mass reduction rate of high CRI coal coke at a predetermined reaction time is used.
単味炭の一部が非粘結炭であるとき、下記式（Ｉ）に基づいて、加重平均値を算出するための単味炭コークスのＣＲＩを算出することができる。 When a part of the simple coal is non-caking coal, the CRI of the simple coal coke for calculating the weighted average value can be calculated based on the following formula (I).
上記式（Ｉ）において、ＣＲＩ（１００）は、加重平均値を算出するための単味炭コークスのＣＲＩ［−］であり、ＣＲＩ（０）は、基準炭コークスのＣＲＩ［−］である。Ｙは非粘結炭の所定の配合比率［質量％］であり、ＣＲＩ（Ｙ）は、基準炭に配合比率Ｙの非粘結炭を配合したときの配合炭コークスのＣＲＩ［−］である。 In the above formula (I), CRI (100) is the CRI [−] of the simple coal coke for calculating the weighted average value, and CRI (0) is the CRI [−] of the reference coal coke. Y is a predetermined blending ratio [mass%] of the non-caking coal, and CRI (Y) is the CRI [-] of the blended coal coke when the non-caking coal of the blending ratio Y is blended with the reference coal. ..
単味炭の一部が非粘結炭であるとき、所定の配合比率を５〜４０質量％とすることができる。 When a part of the simple coal is non-caking coal, the predetermined blending ratio can be 5 to 40% by mass.
単味炭の一部が高ＣＲＩ炭コークスの原料炭であるとき、下記式（ＩＩ）に基づいて、加重平均値を算出するための単味炭コークスのＣＲＩを算出することができる。 When a part of the simple coal is coking coal of high CRI coal coke, the CRI of the simple coal coke for calculating the weighted average value can be calculated based on the following formula (II).
上記式（ＩＩ）において、ＣＲＩ＿ｈは、加重平均値を算出するための単味炭コークスのＣＲＩ［−］である。ｔは所定反応時間［分］であり、Ｒ（ｔ）は、所定反応時間ｔにおける高ＣＲＩ炭コークスの質量減少率［質量％］である。 In the above formula (II), CRI_h is the CRI [−] of the simple coal coke for calculating the weighted average value. t is the predetermined reaction time [minutes], and R (t) is the mass reduction rate [mass%] of the high CRI coal coke at the predetermined reaction time t.
単味炭の一部が高ＣＲＩ炭コークスの原料炭であるとき、所定反応時間としては、ＣＲＩ測定試験において、単味炭コークスの質量が反応時間に比例して減少する時間帯に含まれる時間とすることができる。 When a part of the simple coal is coking coal of high CRI coal coke, the predetermined reaction time is the time included in the time zone in which the mass of the simple coal coke decreases in proportion to the reaction time in the CRI measurement test. Can be.
単味炭の一部が高ＣＲＩ炭コークスの原料炭であるとき、所定反応時間としては、下記式（ＩＩＩ）に示す条件を満たす時間とすることができる。 When a part of the simple coal is a coking coal of high CRI coal coke, the predetermined reaction time can be a time satisfying the condition represented by the following formula (III).
上記式（ＩＩＩ）において、ｔは所定反応時間であり、ＣＲＩは、ＣＲＩ測定試験によって測定された高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩである。 In the above formula (III), t is a predetermined reaction time, and the CRI is the CRI of high CRI coal coke measured by the CRI measurement test.
単味炭の一部が高ＣＲＩ炭コークスの原料炭であるとき、ＣＲＩの所定値を５０とすることができる。 When a part of the simple coal is coking coal of high CRI coal coke, the predetermined value of CRI can be set to 50.
本発明の推定方法を用いて配合炭コークスのＣＳＲを算出すれば、この算出したＣＳＲが予め定めた目標範囲内となるように、配合炭に含まれる各単味炭の配合比率を調整してコークスを製造することができる。 If the CSR of the blended coke coke is calculated using the estimation method of the present invention, the blending ratio of each simple coal contained in the blended coal is adjusted so that the calculated CSR is within a predetermined target range. Coke can be manufactured.
本発明によれば、非粘結炭又は高ＣＲＩ炭を含む配合炭を使用したときであっても、配合炭コークスのＣＳＲを精度良く推定することができる。 According to the present invention, the CSR of the blended coal coke can be estimated accurately even when the blended coal containing non-caking coal or high CRI coal is used.
（配合炭コークスのＣＳＲの推定）
本実施形態は、配合炭を乾留して製造された配合炭コークスのＣＳＲを推定する方法である。配合炭コークスのＣＳＲは、下記式（１）に示すように、配合炭コークスの表面破壊強度（ドラム強度指数）ＤＩ１５０ ６と、配合炭コークスのＣＲＩ（推定値）に基づいて算出（推定）される。
(Estimation of CSR of compound coal coke)
The present embodiment is a method of estimating the CSR of the blended coal coke produced by carbonizing the blended coal. Calculating CSR of coal blend coke, as shown in the following formula (1), and surface-breaking strength of the coal blend coke (drum strength index) DI 0.99 6, based on the CRI (estimated value) of the coal blend coke (estimated) Will be done.
上記式（１）において、ａ、ｂ及びｃは、定数である。実験に基づいて、ＣＳＲ、ＤＩ１５０ ６及びＣＲＩの相関を求めることにより、定数ａ，ｂ，ｃを予め特定することができる。 In the above equation (1), a, b and c are constants. Based on experiments, CSR, by correlating the DI 0.99 6 and CRI, it is possible to identify constant a, b, and c in advance.
上記式（１）に示すドラム強度指数ＤＩ１５０ ６は、ＪＩＳ Ｋ２１５１に規定されているように、ドラム試験機を用いて１５０回転の衝撃をコークスに与えた後における６ｍｍ以上の塊の質量割合である。特許文献１に記載されているように、ドラム強度指数ＤＩ１５０ ６と石炭軟化時の空隙充填度との間には所定の相関関係があるため、この相関関係を用いることにより、空隙充填度からドラム強度指数ＤＩ１５０ ６を算出（推定）することができる。 Drum strength index DI 150 6 represented by the above formula (1), as defined in JIS K2151, the impact of 150 revolutions using a drum tester at a mass ratio of 6mm or more mass definitive after giving the coke is there. As described in Patent Document 1, because between the drum strength index DI 0.99 6 and void filling degree during coal softening there is a predetermined correlation, by using the correlation, the void filling degree the drum strength index DI 0.99 6 can be calculated (estimated).
上記式（１）に示すＣＲＩは、コークスを二酸化炭素と反応させたときのガス化量（言い換えれば、コークスの質量減少率）であり、下記式（２）から算出される。 The CRI represented by the above formula (1) is the amount of gasification (in other words, the mass reduction rate of coke) when coke is reacted with carbon dioxide, and is calculated from the following formula (2).
上記式（２）において、Ｍｂは、ＣＲＩ測定試験を行う前のコークス（試料）の質量であり、Ｍａは、ＣＲＩ測定試験を行った後のコークス（試料）の質量である。ＣＲＩ測定試験では、２０±１ｍｍの大きさに調整された２００ｇのコークス（試料）を、二酸化炭素が１００％の雰囲気において、反応温度が１１００℃、反応時間が１２０分の条件で二酸化炭素と反応させる。（「N. Nakamura, Y. Togino, M. Tateoka: Ironmaking and Steelmaking, 5(1978), p.1.」を参照） In the above formula (2), Mb is the mass of coke (sample) before the CRI measurement test, and Ma is the mass of the coke (sample) after the CRI measurement test. In the CRI measurement test, 200 g of coke (sample) adjusted to a size of 20 ± 1 mm was reacted with carbon dioxide under the conditions of a reaction temperature of 1100 ° C. and a reaction time of 120 minutes in an atmosphere of 100% carbon dioxide. Let me. (See "N. Nakamura, Y. Togino, M. Tateoka: Ironmaking and Steelmaking, 5 (1978), p.1.")
配合炭コークスのＣＲＩについては、加成性が成立することが知られている。このため、配合炭コークスを構成する各単味炭コークスのＣＲＩを加重平均した値（加重平均値ΣＣＲＩという）を、配合炭コークスのＣＲＩとみなすことができる。特許文献１においても、各単味炭コークスのＣＲＩの加重平均値ΣＣＲＩが、配合炭コークスのＣＲＩの実測値と一致することが記載されている。 It is known that the CRI of blended coke coke is additive. Therefore, the weighted average value of the CRIs of each simple coal coke constituting the compound coal coke (referred to as the weighted average value ΣCRI) can be regarded as the CRI of the compound coal coke. Patent Document 1 also describes that the weighted average value ΣCRI of the CRI of each simple coke breeze matches the actually measured value of the CRI of the compound coke coke.
各単味炭コークスについて、試験炉を用いたＣＲＩ測定試験を行い、ＣＲＩ測定試験の前後における単味炭コークスの質量をそれぞれ測定すれば、上記式（２）に基づいて、単味炭コークスのＣＲＩを算出することができる。そして、配合炭に含まれる各単味炭の配合比率に基づいて、各単味炭コークスのＣＲＩを加重平均することにより、加重平均値ΣＣＲＩを算出することができる。 If a CRI measurement test using a test furnace is performed for each simple coal coke and the mass of the simple coal coke before and after the CRI measurement test is measured, the simple coal coke can be obtained based on the above formula (2). CRI can be calculated. Then, the weighted average value ΣCRI can be calculated by weighted averaging the CRI of each simple coal coke based on the mixing ratio of each simple coal contained in the mixed coal.
一方、特許文献１に記載されているように、配合炭に含まれる各単味炭の全膨張率ＴＤの加重平均値ΣＴＤが低くなると、配合炭コークスのＣＲＩが加重平均値ΣＣＲＩよりも大きくなることがある。この場合には、加重平均値ΣＣＲＩを算出しただけでは、配合炭コークスのＣＲＩを推定することができない。特許文献１によれば、配合炭コークスのＣＲＩ及び加重平均値ΣＣＲＩの差ΔＣＲＩと、各単味炭の全膨張率ＴＤの加重平均値ΣＴＤとの間には相関関係がある。そこで、差ΔＣＲＩ及び加重平均値ΣＴＤの相関関係を実験によって予め求めておけば、加重平均値ΣＴＤを算出することにより、この加重平均値ΣＴＤに対応する差ΔＣＲＩを算出することができる。そして、下記式（３）に示すように、加重平均値ΣＴＤに対応する差ΔＣＲＩと、加重平均値ΣＣＲＩとに基づいて、配合炭コークスのＣＲＩを算出（推定）することができる。 On the other hand, as described in Patent Document 1, when the weighted average value ΣTD of the total expansion rate TD of each simple coal contained in the compound coal becomes low, the CRI of the compound coal coke becomes larger than the weighted average value ΣCRI. Sometimes. In this case, the CRI of the mixed coal coke cannot be estimated only by calculating the weighted average value ΣCRI. According to Patent Document 1, there is a correlation between the difference ΔCRI between the CRI and the weighted average value ΣCRI of the blended coal coke and the weighted average value ΣTD of the total expansion rate TD of each simple coal. Therefore, if the correlation between the difference ΔCRI and the weighted average value ΣTD is obtained in advance by an experiment, the difference ΔCRI corresponding to the weighted average value ΣTD can be calculated by calculating the weighted average value ΣTD. Then, as shown in the following equation (3), the CRI of the mixed coal coke can be calculated (estimated) based on the difference ΔCRI corresponding to the weighted average value ΣTD and the weighted average value ΣCRI.
上述したように配合炭コークスのＣＲＩ及びドラム強度指数ＤＩ１５０ ６を推定すれば、上記式（１）に基づいて、配合炭コークスのＣＳＲを算出（推定）することができる。ここで、配合炭に非粘結炭又は高ＣＲＩ炭が含まれる場合には、以下に説明するように配合炭コークスのＣＳＲを算出（推定）する。 If estimated CRI and drum strength index DI 0.99 6 formulations coal coke as described above, based on the equation (1), the CSR of coal blend coke can be calculated (estimated). Here, when the blended coal contains non-caking coal or high CRI coal, the CSR of the blended coal coke is calculated (estimated) as described below.
（非粘結炭を含む配合炭について）
配合炭には、非粘結炭が含まれることがある。非粘結炭とは、乾留しても塊が生成されない石炭であって、ＪＩＳ Ｍ８８０１（熱膨張性試験方法（ジラトメータ法））に基づいて測定される全膨張率ＴＤが０％の石炭である。
(About compound coal including non-caking coal)
The blended coal may include non-caking coal. Non-caking coal is coal that does not form lumps even after carbonization, and has a total expansion coefficient TD of 0% measured based on JIS M8801 (thermal expansion test method (dilatometer method)). ..
非粘結炭については、非粘結炭コークス（単味炭コークス）を製造することができないため、非粘結炭コークスのＣＲＩを測定することができない。このため、非粘結炭を含む配合炭については、非粘結炭コークスのＣＲＩを加味した加重平均値ΣＣＲＩを算出することができず、上述したように配合炭コークスのＣＲＩを推定することができないとともに、上記式（１）に基づいて配合炭コークスのＣＳＲを推定することができない。 As for non-caking coal, since non-caking coal coke (single coal coke) cannot be produced, the CRI of non-caking coal coke cannot be measured. Therefore, for compound coal containing non-caking coal, the weighted average value ΣCRI including the CRI of non-caking coal coke cannot be calculated, and the CRI of compound coal coke can be estimated as described above. In addition, the CSR of the compound coal coke cannot be estimated based on the above formula (1).
そこで、配合炭に非粘結炭が含まれるときには、以下に説明する方法によって、非粘結炭コークスのＣＲＩを算出する。 Therefore, when the blended coal contains non-caking coal, the CRI of the non-caking coal coke is calculated by the method described below.
まず、基準炭に非粘結炭を配合した配合炭を用意し、この配合炭を乾留して製造された配合炭コークスについてＣＲＩを測定する。基準炭とは、ＣＲＩが既知である基準炭コークスの製造に用いられる石炭であり、単味炭であってもよいし、配合炭であってもよい。基準炭としては、基準炭コークスのＣＲＩを測定することができる石炭であればよい。後述するように、高ＣＲＩ炭から製造されたコークスのＣＲＩが５０以上であるときには、ＣＲＩの測定値が低く見積もられることがある。この点を考慮すると、例えば、基準炭コークスのＣＲＩが１０〜４０［−］となる石炭を用いることが好ましい。 First, a blended coal in which non-caking coal is mixed with a reference coal is prepared, and CRI is measured for the blended coal coke produced by carbonizing the blended coal. The reference coal is a coal used for producing a reference coal coke having a known CRI, and may be a simple coal or a compound coal. The reference coal may be any coal that can measure the CRI of the reference coal coke. As will be described later, when the CRI of coke made from high CRI coal is 50 or more, the measured value of CRI may be underestimated. Considering this point, for example, it is preferable to use coal having a CRI of 10 to 40 [−] as the reference coal coke.
基準炭に非粘結炭を配合した場合、配合炭コークスのＣＲＩは、基準炭コークスのＣＲＩよりも高くなる。これらのＣＲＩの差は、非粘結炭に起因すると考えられるため、この差に基づいて非粘結炭コークスのＣＲＩを算出（推定）することができる。具体的には、下記式（４）に基づいて、非粘結炭コークスのＣＲＩを算出することができる。 When non-caking coal is mixed with the standard coal, the CRI of the mixed coal coke is higher than that of the standard coal coke. Since the difference in these CRIs is considered to be due to the non-caking coal, the CRI of the non-caking coal coke can be calculated (estimated) based on this difference. Specifically, the CRI of non-caking coal coke can be calculated based on the following formula (4).
上記式（４）において、ＣＲＩ（１００）は、１００質量％の非粘結炭から製造された非粘結炭コークスのＣＲＩ［−］であり、ＣＲＩ（０）は、１００質量％の基準炭（非粘結炭は０質量％である）から製造された基準炭コークスのＣＲＩ［−］である。Ｙは、基準炭に配合される非粘結炭の配合比率［質量％］であり、ＣＲＩ（Ｙ）は、（１００−Ｙ）質量％の基準炭とＹ質量％の非粘結炭を配合した配合炭から製造された配合炭コークスのＣＲＩ［−］である。 In the above formula (4), CRI (100) is CRI [-] of non-caking coal coke produced from 100% by mass of non-caking coal, and CRI (0) is 100% by mass of reference coal. CRI [-] of reference coal coke produced from (non-caking coal is 0% by mass). Y is the blending ratio [mass%] of the non-caking coal to be blended with the standard coal, and CRI (Y) is the blending of (100-Y) mass% of the standard coal and Y mass% of the non-caking coal. It is CRI [-] of the compound coal coke produced from the compounded coal.
上記式（４）の意味について、図１を用いて説明する。図１において、横軸は、基準炭に配合される非粘結炭の配合比率［質量％］を示し、縦軸はコークスのＣＲＩ［−］を示す。非粘結炭の配合比率が０質量％であるときのＣＲＩは、上記式（４）に示すＣＲＩ（０）である。また、非粘結炭の配合比率がＹ質量％であるときのＣＲＩは、上記式（４）に示すＣＲＩ（Ｙ）である。 The meaning of the above equation (4) will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the horizontal axis represents the blending ratio [mass%] of the non-caking coal blended in the reference coal, and the vertical axis represents the CRI [−] of coke. The CRI when the blending ratio of the non-caking coal is 0% by mass is the CRI (0) represented by the above formula (4). The CRI when the blending ratio of the non-caking coal is Y mass% is the CRI (Y) represented by the above formula (4).
ＣＲＩ（０）及びＣＲＩ（Ｙ）は、ＣＲＩ測定試験によって測定することができるため、図１に示すＣＲＩ（０）及びＣＲＩ（Ｙ）を結ぶ直線Ｌ１を算出することができる。この直線Ｌ１において、非粘結炭の配合比率が１００質量％であるときのＣＲＩ（外挿値）は、上記式（４）に示すＣＲＩ（１００）となる。上記式（４）は、図１に示す直線Ｌ１を規定するものであり、ＣＲＩ（０）及びＣＲＩ（Ｙ）から外挿によってＣＲＩ（１００）を算出することができる。 Since CRI (0) and CRI (Y) can be measured by the CRI measurement test, the straight line L1 connecting CRI (0) and CRI (Y) shown in FIG. 1 can be calculated. In this straight line L1, the CRI (extrapolation value) when the blending ratio of the non-caking coal is 100% by mass is the CRI (100) represented by the above formula (4). The above formula (4) defines the straight line L1 shown in FIG. 1, and CRI (100) can be calculated by extrapolation from CRI (0) and CRI (Y).
非粘結炭の配合比率Ｙ［質量％］は、下限値Ｙ＿ｌｉｍ１及び上限値Ｙ＿ｌｉｍ２によって規定される所定範囲内であることが好ましい。配合比率Ｙが下限値Ｙ＿ｌｉｍ１よりも低いと、ＣＲＩ（０）及びＣＲＩ（Ｙ）の差が小さくなり、上記式（４）に基づくＣＲＩ（１００）の推定精度が低下しやすくなる。この点を考慮して下限値Ｙ＿ｌｉｍ１を適宜決めることができ、例えば、下限値Ｙ＿ｌｉｍ１を５質量％とすることができる。一方、配合比率Ｙが上限値Ｙ＿ｌｉｍ２よりも高いと、非粘結炭の影響を受けやすくなるために、配合炭コークスのＣＲＩ（Ｙ）を測定しにくくなる。この点を考慮して上限値Ｙ＿ｌｉｍ２を適宜決めることができ、例えば、上限値Ｙ＿ｌｉｍ２を４０質量％とすることができる。 The blending ratio Y [mass%] of the non-caking coal is preferably within a predetermined range defined by the lower limit value Y_lim1 and the upper limit value Y_lim2. When the compounding ratio Y is lower than the lower limit value Y_lim1, the difference between CRI (0) and CRI (Y) becomes small, and the estimation accuracy of CRI (100) based on the above formula (4) tends to decrease. In consideration of this point, the lower limit value Y_lim1 can be appropriately determined, and for example, the lower limit value Y_lim1 can be set to 5% by mass. On the other hand, when the compounding ratio Y is higher than the upper limit value Y_lim2, it is easily affected by the non-caking coal, so that it becomes difficult to measure the CRI (Y) of the compounded coal coke. In consideration of this point, the upper limit value Y_lim2 can be appropriately determined, and for example, the upper limit value Y_lim2 can be set to 40% by mass.
ＣＲＩ（１００）は、基準炭の種類に依存しない。以下、この理由について説明する。 CRI (100) does not depend on the type of reference coal. The reason for this will be described below.
互いに異なる３種類の基準炭Ａ〜Ｃを用意し、各基準炭Ａ〜Ｃに同一の非粘結炭を配合することにより、３種類の配合炭を用意した。ここで、非粘結炭の配合比率を２０質量％（上記Ｙ質量％に相当する）とし、各基準炭Ａ〜Ｃの配合比率をそれぞれ８０質量％とした。各配合炭を乾留して配合炭コークスを製造し、この配合炭コークスのＣＲＩ（Ｙ）を測定した。 Three types of standard coals A to C, which are different from each other, were prepared, and the same non-caking coal was mixed with each of the standard coals A to C to prepare three types of compound coal. Here, the blending ratio of the non-caking coal was set to 20% by mass (corresponding to the above Y mass%), and the blending ratio of each of the reference coals A to C was set to 80% by mass. Each coking coal was carbonized to produce a coking coal coke, and the CRI (Y) of this coking coal was measured.
なお、１００質量％の基準炭Ａから製造された基準炭コークスのＣＲＩ（０）は２０であり、１００質量％の基準炭Ｂから製造された基準炭コークスのＣＲＩ（０）は３０であり、１００質量％の基準炭Ｃから製造された基準炭コークスのＣＲＩ（０）は４０であった。上述したＣＲＩ（Ｙ）の測定結果と、この測定結果に基づいて上記式（４）から算出されたＣＲＩ（１００）を下記表１及び図２に示す。図２において、横軸は、基準炭に配合される非粘結炭の配合比率［質量％］を示し、縦軸はコークスのＣＲＩ［−］を示す。 The CRI (0) of the reference coal coke produced from 100% by mass reference coal A is 20, and the CRI (0) of the reference coal coke produced from 100% by mass reference coal B is 30. The CRI (0) of the reference coal coke produced from 100% by mass of the reference coal C was 40. The measurement result of CRI (Y) described above and the CRI (100) calculated from the above formula (4) based on the measurement result are shown in Tables 1 and 2 below. In FIG. 2, the horizontal axis represents the blending ratio [mass%] of the non-caking coal blended in the reference coal, and the vertical axis represents the CRI [−] of coke.
上記表１及び図２から分かるように、基準炭の種類が異なっていても、言い換えれば、基準炭コークスのＣＲＩ（０）が異なっていても、非粘結炭コークスのＣＲＩ（１００）は同一であった。したがって、ＣＲＩ（１００）は、基準炭の種類に依存しないことが分かる。 As can be seen from Table 1 and FIG. 2, the CRI (100) of the non-caking coal coke is the same even if the type of the reference coal is different, in other words, the CRI (0) of the reference coal coke is different. Met. Therefore, it can be seen that CRI (100) does not depend on the type of reference coal.
次に、非粘結炭をそれぞれ含む６種類の配合炭を用意し、各配合炭を乾留して配合炭コークスを製造した。そして、６種類の配合炭コークスについて、ＣＳＲ（実績ＣＳＲ）を測定するとともに、本実施形態に基づいてＣＳＲ（推定ＣＳＲ）を算出した。推定ＣＳＲの算出では、まず、上記式（４）に基づいてＣＲＩ（１００）を算出した後、加重平均値ΣＣＲＩを算出した。この加重平均値ΣＣＲＩを配合炭コークスのＣＲＩとみなしたうえで、上記式（１）に基づいて推定ＣＳＲを算出した。 Next, six types of blended coal containing non-caking coal were prepared, and each blended coal was carbonized to produce blended coal coke. Then, CSR (actual CSR) was measured for 6 types of compound coal coke, and CSR (estimated CSR) was calculated based on this embodiment. In the calculation of the estimated CSR, first, the CRI (100) was calculated based on the above equation (4), and then the weighted average value ΣCRI was calculated. The weighted average value ΣCRI was regarded as the CRI of the blended coal coke, and the estimated CSR was calculated based on the above equation (1).
図３には、６種類の配合炭コークスについて、推定ＣＳＲ及び実績ＣＳＲの関係を示す。図３において、横軸は推定ＣＳＲ［−］を示し、縦軸は実績ＣＳＲ［−］を示す。図３に示すように、推定ＣＳＲは、実績ＣＳＲとほぼ一致しており、推定ＣＳＲの推定精度を確保することができた。 FIG. 3 shows the relationship between the estimated CSR and the actual CSR for the six types of compound coal coke. In FIG. 3, the horizontal axis represents the estimated CSR [-] and the vertical axis represents the actual CSR [-]. As shown in FIG. 3, the estimated CSR is almost the same as the actual CSR, and the estimation accuracy of the estimated CSR can be ensured.
（高ＣＲＩ炭を含む配合炭について）
本発明者によれば、単味炭コークスのＣＲＩが所定値以上となる原料炭（高ＣＲＩ炭）を配合したとき、上記式（１）に基づいて配合炭コークスのＣＳＲを推定しても、推定ＣＳＲが実績ＣＳＲからずれてしまうことが分かった。例えば、ＣＲＩが５０以上であるコークスの製造に用いられる石炭を高ＣＲＩ炭と定義することができる。
(About compound coal including high CRI charcoal)
According to the present inventor, when coking coal (high CRI coal) having a CRI of simple coal coke equal to or higher than a predetermined value is blended, even if the CSR of the blended coal coke is estimated based on the above formula (1), It was found that the estimated CSR deviates from the actual CSR. For example, coal used in the production of coke with a CRI of 50 or greater can be defined as high CRI coal.
高ＣＲＩ炭を配合したときに、推定ＣＳＲが実績ＣＳＲからずれてしまう理由としては、以下に説明する理由が考えられる。 The reason why the estimated CSR deviates from the actual CSR when the high CRI coal is blended is considered to be the reason explained below.
高ＣＲＩ炭を乾留して製造されたコークス（高ＣＲＩ炭コークスという）については、ＣＲＩ測定試験における二酸化炭素との反応性が高くなる。二酸化炭素に対する高ＣＲＩ炭コークスの反応性が高いと、ＣＲＩ測定試験の反応時間帯（０〜１２０分）の前半において、高ＣＲＩ炭コークス及び二酸化炭素の反応が進行しすぎてしまい、反応時間帯の後半では、二酸化炭素と反応する高ＣＲＩ炭コークスの量が減少する。 Coke produced by carbonizing high CRI coal (referred to as high CRI coal coke) has high reactivity with carbon dioxide in the CRI measurement test. If the reactivity of high CRI coke with carbon dioxide is high, the reaction of high CRI coke and carbon dioxide will proceed too much in the first half of the reaction time zone (0 to 120 minutes) of the CRI measurement test, and the reaction time zone In the second half of, the amount of high CRI coal coke that reacts with carbon dioxide decreases.
このため、反応時間帯の後半では、高ＣＲＩ炭コークスの反応速度が低下し、ＣＲＩ測定試験によって測定される高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩが見掛け上、低くなってしまう。この場合には、低く見積もられた高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩに基づいて加重平均値ΣＣＲＩが算出されることになるため、上記式（１）に基づいて配合炭コークスのＣＳＲを推定しても、推定ＣＳＲが実績ＣＳＲからずれてしまう。 Therefore, in the latter half of the reaction time zone, the reaction rate of the high CRI coal coke decreases, and the CRI of the high CRI coal coke measured by the CRI measurement test apparently decreases. In this case, the weighted average value ΣCRI is calculated based on the CRI of the underestimated high CRI coke, so even if the CSR of the blended coke is estimated based on the above formula (1). , The estimated CSR deviates from the actual CSR.
本実施形態では、加重平均値ΣＣＲＩを算出するとき、高ＣＲＩ炭コークス（単味炭コークス）のＣＲＩとしては、ＣＲＩ測定試験によって測定されたＣＲＩを用いる代わりに、下記式（５）に基づいて算出されるＣＲＩ＿ｈを用いる。 In the present embodiment, when calculating the weighted average value ΣCRI, the CRI of high CRI coke (single coke) is based on the following formula (5) instead of using the CRI measured by the CRI measurement test. The calculated CRI_h is used.
上記式（５）において、ＣＲＩ＿ｈは、加重平均値ΣＣＲＩの算出に用いられる高ＣＲＩ炭コークス（単味炭コークス）のＣＲＩ［−］であり、ｔはＣＲＩ測定試験を開始してからの所定の反応時間［分］であり、Ｒ（ｔ）は、ＣＲＩ測定試験において所定反応時間ｔが経過したときの高ＣＲＩ炭コークスの質量減少率［質量％］である。 In the above formula (5), CRI_h is the CRI [-] of high CRI coke (single coke) used for calculating the weighted average value ΣCRI, and t is a predetermined value after the CRI measurement test is started. The reaction time is [minutes], and R (t) is the mass reduction rate [mass%] of the high CRI coal coke when the predetermined reaction time t has elapsed in the CRI measurement test.
質量減少率Ｒ（ｔ）は、ＣＲＩ測定試験を行う前の高ＣＲＩ炭コークスの質量％（すなわち、１００質量％）から、所定反応時間ｔが経過したときの高ＣＲＩ炭コークスの質量％を減算した値である。所定反応時間ｔが経過したときの高ＣＲＩ炭コークスの質量については、所定反応時間ｔが経過したときにＣＲＩ測定試験を停止させ、高ＣＲＩ炭コークスを冷却した後に測定することができる。 The mass reduction rate R (t) is obtained by subtracting the mass% of the high CRI coke from the mass% of the high CRI coke before the CRI measurement test (that is, 100% by mass) after the predetermined reaction time t has elapsed. It is the value that was set. The mass of the high CRI coal coke when the predetermined reaction time t has elapsed can be measured after the CRI measurement test is stopped when the predetermined reaction time t has elapsed and the high CRI coal coke is cooled.
所定反応時間ｔは、ＣＲＩ測定試験の総反応時間（１２０分）よりも短い時間、すなわち、ＣＲＩ測定試験の途中の反応時間である。後述するように、所定反応時間ｔは、ＣＲＩ測定試験において、高ＣＲＩ炭コークスの質量％が反応時間に比例して減少する時間帯に含まれる時間であればよい。 The predetermined reaction time t is a time shorter than the total reaction time (120 minutes) of the CRI measurement test, that is, the reaction time in the middle of the CRI measurement test. As will be described later, the predetermined reaction time t may be any time included in the time zone in which the mass% of the high CRI coal coke decreases in proportion to the reaction time in the CRI measurement test.
上述した時間帯について、図４を用いて説明する。図４には、高ＣＲＩ炭コークスの質量％の経時変化を示す。図４において、横軸はＣＲＩ測定試験での反応時間（０〜１２０分）を示し、縦軸は高ＣＲＩ炭コークスの質量％を示す。図４において、実線Ｌ２は、高ＣＲＩ炭コークスの質量％の経時変化（実測値）を示し、一点鎖線Ｌ３は、高ＣＲＩ炭コークスの質量％が反応時間に比例して減少したと仮定した場合の経時変化を示す。 The above-mentioned time zone will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the time course of mass% of high CRI coal coke. In FIG. 4, the horizontal axis represents the reaction time (0 to 120 minutes) in the CRI measurement test, and the vertical axis represents the mass% of high CRI coal coke. In FIG. 4, the solid line L2 shows the time-dependent change (measured value) of the mass% of the high CRI coal coke, and the alternate long and short dash line L3 assumes that the mass% of the high CRI coal coke decreased in proportion to the reaction time. Shows the change over time.
図４に示すように、ＣＲＩ測定試験における反応時間帯の前半において、実線Ｌ２は、一点鎖線Ｌ３と重なっている。一方、反応時間帯の後半では、実線Ｌ２が一点鎖線Ｌ３からずれ始め、このずれは、反応時間が経過するほど大きくなる。反応時間が１２０分であるときの高ＣＲＩ炭コークスの質量減少率が高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩとなるため、実線Ｌ２から算出される高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩは、上述したように低く見積もられてしまう。 As shown in FIG. 4, in the first half of the reaction time zone in the CRI measurement test, the solid line L2 overlaps with the alternate long and short dash line L3. On the other hand, in the latter half of the reaction time zone, the solid line L2 starts to deviate from the alternate long and short dash line L3, and this deviation becomes larger as the reaction time elapses. Since the mass reduction rate of high CRI coke is the CRI of high CRI coke when the reaction time is 120 minutes, the CRI of high CRI coke calculated from the solid line L2 is underestimated as described above. It ends up.
高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩが低く見積もられることを回避するためには、一点鎖線Ｌ３に基づいて、高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩを算出すればよい。すなわち、図４に示すように、一点鎖線Ｌ３において、反応時間が１２０分であるときの質量減少率Ｒ（１２０）を算出すれば、この質量減少率Ｒ（１２０）が高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩとなり、このＣＲＩは上記式（５）に示すＣＲＩ＿ｈに相当する。 In order to avoid underestimating the CRI of high CRI coke, the CRI of high CRI coke may be calculated based on the alternate long and short dash line L3. That is, as shown in FIG. 4, if the mass reduction rate R (120) when the reaction time is 120 minutes is calculated on the alternate long and short dash line L3, the mass reduction rate R (120) is the CRI of high CRI coke. This CRI corresponds to CRI_h represented by the above formula (5).
一点鎖線Ｌ３は、実線Ｌ２のうち、高ＣＲＩ炭コークスの質量％が反応時間に比例して減少する領域ｔ＿ｒａｎｇｅ（図４参照）に基づいて特定することができる。図４に示す質量減少率Ｒ（１２０）は、実線Ｌ２の領域ｔ＿ｒａｎｇｅから特定される外挿値となる。また、領域ｔ＿ｒａｎｇｅに対応する反応時間帯は、所定反応時間ｔを決めるための時間帯となる。 The alternate long and short dash line L3 can be identified based on the region t_range (see FIG. 4) in the solid line L2 where the mass% of high CRI coal coke decreases in proportion to the reaction time. The mass reduction rate R (120) shown in FIG. 4 is an extrapolation value specified from the region t_range of the solid line L2. Further, the reaction time zone corresponding to the region t_range is a time zone for determining a predetermined reaction time t.
上述した反応時間帯については、予め実験を行うことによって特定することもできるし、後述するように、高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩ（実測値）に基づいて特定することもできる。このように反応時間帯を特定すれば、この反応時間帯に含まれる任意の時間を所定反応時間ｔとして決めることができる。 The reaction time zone described above can be specified by conducting an experiment in advance, or can be specified based on the CRI (measured value) of high CRI coke as described later. If the reaction time zone is specified in this way, any time included in this reaction time zone can be determined as a predetermined reaction time t.
ここで、所定反応時間ｔが短すぎると、所定反応時間ｔが経過したときの高ＣＲＩ炭コークスの反応量が小さくなりすぎるため、図４に示す一点鎖線Ｌ３を特定しにくくなる。言い換えれば、上記式（５）に示す質量減少率Ｒ（ｔ）の測定において誤差が発生しやすくなり、結果として、上記式（５）から算出されるＣＲＩ＿ｈにも誤差が発生しやすくなる。一方、所定反応時間ｔが長すぎると、上述したように、高ＣＲＩ炭コークスの反応速度の低下の影響を受けやすくなり、図４に示す一点鎖線Ｌ３を特定しにくくなる。これらの点を考慮して、所定反応時間ｔを決めることが好ましく、例えば、所定反応時間ｔは、３０〜７０分の範囲内とすることができる。 Here, if the predetermined reaction time t is too short, the reaction amount of the high CRI coal coke when the predetermined reaction time t elapses becomes too small, and it becomes difficult to specify the alternate long and short dash line L3 shown in FIG. In other words, an error is likely to occur in the measurement of the mass reduction rate R (t) represented by the above formula (5), and as a result, an error is likely to occur in the CRI_h calculated from the above formula (5). On the other hand, if the predetermined reaction time t is too long, as described above, it is easily affected by the decrease in the reaction rate of the high CRI coal coke, and it becomes difficult to specify the alternate long and short dash line L3 shown in FIG. It is preferable to determine the predetermined reaction time t in consideration of these points, and for example, the predetermined reaction time t can be in the range of 30 to 70 minutes.
次に、所定反応時間ｔの好適な範囲を、高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩ（実測値）に基づいて特定する方法について説明する。 Next, a method of specifying a suitable range of a predetermined reaction time t based on the CRI (measured value) of high CRI coke will be described.
本発明者によれば、所定反応時間ｔの好適な範囲が高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩ（反応時間１２０分の実測値）に依存することを、実験により見出した。複数種類の高ＣＲＩ炭について、高ＣＲＩ炭コークスの質量％の経時変化と、高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩ（実測値）との関係に着目したところ、所定反応時間ｔが下記式（６）に示す条件を満たせば、高ＣＲＩ炭コークスの質量％が反応時間に比例して減少することが分かった。 According to the present inventor, it has been experimentally found that a suitable range of a predetermined reaction time t depends on the CRI (measured value of a reaction time of 120 minutes) of high CRI coke. Focusing on the relationship between the change over time in mass% of high CRI coke and the CRI (measured value) of high CRI coke for a plurality of types of high CRI coke, the predetermined reaction time t is shown in the following formula (6). It was found that if the conditions were met, the mass% of high CRI coke would decrease in proportion to the reaction time.
上記式（６）において、ｔは所定反応時間であり、ＣＲＩは、ＣＲＩ測定試験によって測定された高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩ（実測値）である。 In the above formula (6), t is a predetermined reaction time, and CRI is a CRI (measured value) of high CRI coal coke measured by a CRI measurement test.
上記式（６）によれば、高ＣＲＩ炭コークスの質量％の経時変化を測定しなくても、通常のＣＲＩ測定試験によって高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩを測定すれば、所定反応時間ｔの好適な範囲を特定することができる。例えば、高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩ（反応時間１２０分の実測値）が５８であるとき、所定反応時間ｔの好適な範囲は、約４１分から約６２分の範囲となる。 According to the above formula (6), if the CRI of the high CRI coke is measured by a normal CRI measurement test without measuring the change with time in mass% of the high CRI coke, a predetermined reaction time t is suitable. The range can be specified. For example, when the CRI (measured value of reaction time 120 minutes) of high CRI coal coke is 58, the preferable range of the predetermined reaction time t is in the range of about 41 minutes to about 62 minutes.
次に、高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩとして、上記式（５）に示すＣＲＩ＿ｈを用いることの妥当性について検討した。以下、具体的に説明する。 Next, the validity of using CRI_h represented by the above formula (5) as the CRI of high CRI coal coke was examined. Hereinafter, a specific description will be given.
高ＣＲＩ炭（単味炭）を乾留して製造された高ＣＲＩ炭コークスに対して、上述したＣＲＩ測定試験と同じ条件で二酸化炭素を反応させた。ここで、高ＣＲＩ炭コークスの質量％の経時変化を把握することができるように、一般的なＣＲＩ測定試験の装置とは異なる装置を用いた。具体的には、高ＣＲＩ炭コークスが充填された坩堝を吊り下げた状態において、高ＣＲＩ炭コークスを二酸化炭素と反応させながら、坩堝の質量を熱天秤によって測定した。これにより、高ＣＲＩ炭コークスの質量の経時変化を測定することができる。 Carbon dioxide was reacted with high CRI charcoal coke produced by carbonizing high CRI charcoal (single coal) under the same conditions as the above-mentioned CRI measurement test. Here, a device different from the device for a general CRI measurement test was used so that the change over time in mass% of the high CRI coal coke could be grasped. Specifically, the mass of the crucible was measured by a hot balance while the high CRI coal coke was reacted with carbon dioxide in a state where the crucible filled with the high CRI coal coke was suspended. This makes it possible to measure the change in mass of high CRI coke with time.
この測定結果を図５に示す。図５において、横軸はＣＲＩ測定試験の反応時間（０〜１２０分）を示し、縦軸は高ＣＲＩ炭コークスの質量％を示す。図５において、実線Ｌ４は測定結果を示し、一点鎖線Ｌ５は、実線Ｌ４において、高ＣＲＩ炭コークスの質量％が一定の割合で減少したと仮定した場合の経時変化を示す。実線Ｌ４は図４に示す実線Ｌ２に相当し、一点鎖線Ｌ５は図４に示す一点鎖線Ｌ３に相当する。 The measurement result is shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents the reaction time (0 to 120 minutes) of the CRI measurement test, and the vertical axis represents the mass% of high CRI coal coke. In FIG. 5, the solid line L4 shows the measurement result, and the alternate long and short dash line L5 shows the change with time on the solid line L4 assuming that the mass% of the high CRI coal coke decreased at a constant rate. The solid line L4 corresponds to the solid line L2 shown in FIG. 4, and the alternate long and short dash line L5 corresponds to the alternate long and short dash line L3 shown in FIG.
図５によれば、反応時間が約６０分に到達するまでは、実線Ｌ４及び一点鎖線Ｌ５が一致しており、高ＣＲＩ炭コークスの質量％が反応時間に比例して減少した。一方、６０分以降の反応時間では、実線Ｌ４が一点鎖線Ｌ５からずれ始め、反応時間の経過とともに、実線Ｌ４及び一点鎖線Ｌ５のずれが大きくなった。すなわち、６０分以降の反応時間では、高ＣＲＩ炭コークスの質量％が減少しにくくなっており、高ＣＲＩ炭コークスの質量減少率が低下した。図５に示す測定結果によれば、ＣＲＩ測定試験が終了したとき、高ＣＲＩ炭コークスは４２質量％であり、高ＣＲＩ炭コークスの質量減少率は５８質量％であった。このため、高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩの実測値は５８である。 According to FIG. 5, the solid line L4 and the alternate long and short dash line L5 coincided with each other until the reaction time reached about 60 minutes, and the mass% of the high CRI coal coke decreased in proportion to the reaction time. On the other hand, in the reaction time after 60 minutes, the solid line L4 began to deviate from the alternate long and short dash line L5, and the deviation between the solid line L4 and the alternate long and short dash line L5 increased with the lapse of the reaction time. That is, in the reaction time after 60 minutes, the mass% of the high CRI coal coke was less likely to decrease, and the mass reduction rate of the high CRI coal coke decreased. According to the measurement results shown in FIG. 5, when the CRI measurement test was completed, the high CRI coal coke was 42% by mass, and the mass reduction rate of the high CRI coal coke was 58% by mass. Therefore, the measured value of CRI of high CRI coal coke is 58.
次に、図５に示す測定で用いられた高ＣＲＩ炭（ＣＲＩの実測値が５８）と、他の石炭（ＣＲＩの実測値が２０）を配合した配合炭を乾留して、配合炭コークスを製造した。高ＣＲＩ炭の配合比率は２０質量％とした。この配合炭コークスを用いて、図５に示す測定と同じ測定を行った。この測定結果を図６に示す。図６から分かるように、配合炭コークスの質量％は反応時間に比例して減少しており、図５の実線Ｌ４で示すような挙動は確認できなかった。また、ＣＲＩ測定試験が終了したとき、配合炭コークスは７０質量％であり、配合炭コークスの質量減少率は３０質量％であった。このため、配合炭コークスのＣＲＩは３０である。 Next, the high CRI coal (measured value of CRI is 58) used in the measurement shown in FIG. 5 and the mixed coal containing other coal (measured value of CRI is 20) are carbonized to obtain mixed coal coke. Manufactured. The blending ratio of high CRI coal was 20% by mass. Using this compound coal coke, the same measurement as that shown in FIG. 5 was performed. The measurement result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, the mass% of the coke breeze decreased in proportion to the reaction time, and the behavior as shown by the solid line L4 in FIG. 5 could not be confirmed. Further, when the CRI measurement test was completed, the mixed coal coke was 70% by mass, and the mass reduction rate of the mixed coal coke was 30% by mass. Therefore, the CRI of the compound coal coke is 30.
図５及び図６に示す測定結果を下記表２にまとめる。下記表２には、高ＣＲＩ炭の配合比率と、高ＣＲＩ炭以外の他の石炭の配合比率と、単味炭（高ＣＲＩ炭や他の石炭）から製造されたコークスのＣＲＩと、配合炭コークス（高ＣＲＩ炭を含む）のＣＲＩ（実測値）とを示す。 The measurement results shown in FIGS. 5 and 6 are summarized in Table 2 below. Table 2 below shows the blending ratio of high CRI coal, the blending ratio of coal other than high CRI coal, the CRI of coke produced from simple coal (high CRI coal and other coal), and the blended coal. The CRI (measured value) of coke (including high CRI coal) is shown.
上記表２に示すＣＲＩについて、実測値はＣＲＩ測定試験によって測定された値であり、算出値は上記式（５）に基づいて算出された値（ＣＲＩ＿ｈ）である。なお、上記式（５）のｔ（所定反応時間）は、上記（６）式による好適な範囲（約４１分〜約６２分）に基づき、６０分とした。 Regarding the CRI shown in Table 2 above, the measured value is the value measured by the CRI measurement test, and the calculated value is the value (CRI_h) calculated based on the above formula (5). The t (predetermined reaction time) of the above formula (5) was set to 60 minutes based on the suitable range (about 41 minutes to about 62 minutes) according to the above formula (6).
また、加重平均値ΣＣＲＩについて、実測値は、高ＣＲＩ炭コークス及び他の石炭のコークスのＣＲＩ（実測値）から算出された加重平均値であり、算出値は、高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩ（算出値）及び他の石炭のコークスのＣＲＩ（実測値）から算出された加重平均値である。 Regarding the weighted average value ΣCRI, the measured value is a weighted average value calculated from the CRI (measured value) of high CRI coal coke and coke of other coals, and the calculated value is the CRI (calculated) of high CRI coal coke. Value) and a weighted average value calculated from the CRI (measured value) of coke of other coal.
上記表２に示す加重平均値（実測値）ΣＣＲＩは２７．６であり、図６に示す測定結果から求められた配合炭コークスのＣＲＩ（すなわち、３０）よりも低かった。この理由は、上述したように、高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩを低く見積もっているためであると考えられる。一方、上記表２に示す加重平均値（算出値）ΣＣＲＩは３０であり、図６に示す測定結果から求められた配合炭コークスのＣＲＩ（すなわち、３０）と同じであった。 The weighted average value (measured value) ΣCRI shown in Table 2 above was 27.6, which was lower than the CRI of compound coke coke obtained from the measurement results shown in FIG. 6 (that is, 30). The reason for this is considered to be that the CRI of the high CRI coal coke is underestimated as described above. On the other hand, the weighted average value (calculated value) ΣCRI shown in Table 2 above was 30, which was the same as the CRI (that is, 30) of the blended coke coke obtained from the measurement results shown in FIG.
したがって、配合炭に高ＣＲＩ炭が含まれているとき、高ＣＲＩ炭コークスのＣＲＩとして、上記式（５）に示すＣＲＩ＿ｈを用いることにより、配合炭コークスのＣＲＩの推定精度を確保できることが分かった。配合炭コークスのＣＲＩの推定精度を確保すれば、上記式（１）から算出されるＣＳＲの推定精度も確保することができる。 Therefore, it was found that when the compounded coal contains high CRI coal, the estimation accuracy of the CRI of the compounded coal coke can be ensured by using CRI_h represented by the above formula (5) as the CRI of the high CRI coal coke. .. If the CRI estimation accuracy of the blended coke is ensured, the CSR estimation accuracy calculated from the above equation (1) can also be ensured.
本実施形態のように配合炭コークスのＣＳＲを推定すれば、この推定ＣＳＲがＣＳＲの目標範囲内に含まれるように、配合炭を構成する各単味炭の配合比率を調整することができる。すなわち、各単味炭の配合比率を調整するたびに推定ＣＳＲを算出し、この推定ＣＳＲがＣＳＲの目標範囲内に含まれているか否かを確認すればよい。推定ＣＳＲが目標範囲内に含まれていれば、このときに調整された配合比率で各単味炭を配合し、配合炭を乾留してコークスを製造することができる。これにより、製造されたコークスに所望のＣＳＲを持たせることができる。 If the CSR of the blended coal coke is estimated as in the present embodiment, the blending ratio of each simple coal constituting the blended coal can be adjusted so that the estimated CSR is included in the target range of the CSR. That is, the estimated CSR may be calculated each time the blending ratio of each simple coal is adjusted, and it may be confirmed whether or not the estimated CSR is within the target range of the CSR. If the estimated CSR is within the target range, each simple coal can be blended at the blending ratio adjusted at this time, and the blended coal can be carbonized to produce coke. As a result, the produced coke can have a desired CSR.
Claims (8)
前記配合炭に含まれる各単味炭から製造される各単味炭コークスの反応性指数（「ＣＲＩ」という）の加重平均値に基づいて、前記配合炭コークスのＣＲＩを算出し、
前記配合炭コークスのＣＲＩ及び表面破壊強度に基づいて、前記配合炭コークスのＣＳＲを算出する方法であって、
前記単味炭の一部が非粘結炭であるとき、前記加重平均値を算出するための単味炭コークスのＣＲＩとして、基準炭から製造された基準炭コークスのＣＲＩと、前記基準炭に所定の配合比率の非粘結炭を配合したときの配合炭コークスのＣＲＩとから外挿によって算出されたＣＲＩを用い、
前記単味炭の一部が所定値以上のＣＲＩを示す高ＣＲＩ炭コークスの原料炭であるとき、前記加重平均値を算出するための単味炭コークスのＣＲＩとして、ＣＲＩ測定試験の途中の所定反応時間における前記高ＣＲＩ炭コークスの質量減少率から外挿によって算出されたＣＲＩを用いる、
ことを特徴とする推定方法。 In estimating the post-hot reaction strength (referred to as "CSR") of coking coal produced from coking coal
The CRI of the compound coal coke was calculated based on the weighted average value of the reactivity index (referred to as "CRI") of each single coal coke produced from each simple coal contained in the compound coal.
A method of calculating the CSR of the compound coal coke based on the CRI and surface fracture strength of the compound coal coke.
When a part of the simple coal is non-caking coal, the CRI of the standard coal coke produced from the standard coal and the standard coal as the CRI of the simple coal coke for calculating the weighted average value are used. Using the CRI calculated by extrapolation from the CRI of the mixed coal coke when the non-caking coal of a predetermined mixing ratio is mixed,
When a part of the simple coal is coking coal of high CRI coke showing a CRI of a predetermined value or more, the CRI of the simple coal coke for calculating the weighted average value is determined in the middle of the CRI measurement test. CRI calculated by extrapolation from the mass loss rate of the high CRI coal coke at the reaction time is used.
An estimation method characterized by that.
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