JPH11116968A - Evaluation and blending of coal for preparation of coke - Google Patents
Evaluation and blending of coal for preparation of cokeInfo
- Publication number
- JPH11116968A JPH11116968A JP28230097A JP28230097A JPH11116968A JP H11116968 A JPH11116968 A JP H11116968A JP 28230097 A JP28230097 A JP 28230097A JP 28230097 A JP28230097 A JP 28230097A JP H11116968 A JPH11116968 A JP H11116968A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coal
- coke
- value
- blending
- rmax
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コークス製造用石
炭の評価方法および複数の石炭を配合した原料炭からコ
ークスを製造する際の配合方法に関する。この方法で
は、従来の石炭評価指標とは異なる新たな指標を用い
て、個々の石炭、または配合した原料炭の評価を行い、
所望の特性を持つコークスを確実に製造することを可能
にする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating coal for producing coke and a method for producing coke from coking coal containing a plurality of coals. In this method, individual coal or blended coking coal is evaluated using a new index different from the conventional coal evaluation index,
This makes it possible to reliably produce coke having desired properties.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高炉用コークスを製造する室炉式コーク
ス炉は、石炭を乾留するための炭化室と炭化室に熱を供
給するための燃焼室とが交互にサンドイッチ状に配列さ
れている。この炭化室の大きさは、たとえば高さが６〜
７ｍ、長さが15〜17ｍ、幅が0.45ｍである。このような
コークス炉に、たとえば20〜40トンの原料炭が一度に炭
化室に装入され、約1000℃に約24時間加熱され、乾留さ
れたコークスが炉から排出される。排出された赤熱コー
クスは、散水による湿式冷却、または不活性ガスによる
乾式冷却により消火、冷却される。2. Description of the Related Art In a coke oven type coke oven for producing coke for a blast furnace, a carbonization chamber for carbonizing coal and a combustion chamber for supplying heat to the carbonization chamber are alternately arranged in a sandwich form. The size of the carbonization chamber is, for example, 6 to
It is 7m long, 15-17m long and 0.45m wide. In such a coke oven, for example, 20 to 40 tons of coking coal is charged into the coking chamber at one time, heated to about 1000 ° C. for about 24 hours, and the coke that has been carbonized is discharged from the oven. The discharged red hot coke is extinguished and cooled by wet cooling with water spray or dry cooling with inert gas.
【０００３】コークスは、このようにして乾留によって
製造されるが、石炭からコークスに転化する過程は非常
に複雑である。[0003] Coke is produced by carbonization in this way, but the process of converting coal to coke is very complicated.
【０００４】製鉄用の高炉で使用するような高強度のコ
ークスを得ることができる石炭は、その昇温過程におい
て一度軟化溶融現象を呈する。石炭の種類によって多少
の違いはあるものの、400℃近傍からこの現象が生起
し、450℃前後で最高潮に達し、ほぼ500℃までには終了
し、再固化してセミコークス化する。このセミコークス
は、その後の昇温過程で脱水素を伴う収縮、分子構造再
配列反応などを経て、緻密な炭素骨格構造を有する高強
度コークスに変化していくのである。[0004] Coal capable of obtaining high-strength coke as used in a blast furnace for steelmaking exhibits a softening and melting phenomenon once in the process of raising its temperature. Although there are some differences depending on the type of coal, this phenomenon occurs from around 400 ° C, culminates at around 450 ° C, finishes up to almost 500 ° C, re-solidifies to semi-coke. This semi-coke changes into a high-strength coke having a dense carbon skeleton structure through shrinkage accompanied by dehydrogenation, a molecular structure rearrangement reaction, and the like in the subsequent heating process.
【０００５】このようなコークスの製造において、コー
クス炉へ装入される原料炭は、通常10種類以上の石炭の
混合物である。このように多種類の石炭が用いられるの
は、主に次の理由による。[0005] In the production of such coke, the raw coal charged into the coke oven is usually a mixture of 10 or more types of coal. Such various types of coal are mainly used for the following reasons.
【０００６】(1)国内の使用量が年間５千万トン以上と
膨大であり、入手の危険分散を含めて多くの地域（炭
鉱）から供給を受けることが必要なこと、(2)より高品
質のコークスを、より安価に得るための最適配合が指向
されること、(3)煉瓦作りのコークス炉体に過大な負荷
がかからないように配慮されること。[0006] (1) The amount of domestic use is enormous at 50 million tons or more per year, and it is necessary to receive supply from many areas (coal mines), including risk distribution of acquisition. The optimal blending to obtain high quality coke at lower cost should be pursued, and (3) care should be taken not to apply an excessive load to the coke oven for brick making.
【０００７】このように多種類の石炭が使用される高炉
用のコークスの製造では、原料炭の配合の最適化が、従
来から経験的に実施されている。そして、この場合に使
用される指数は、そのほとんどが石炭の平均反射率（Ｒ
o）とギーセラープラストメータによって測定される最
高流動度（ＭF）である。ところが、これらの指数は、
その測定精度が必ずしも高くない。従って、これらの指
標によって管理されるコークス品質にはバラツキが生じ
る。[0007] In the production of coke for blast furnaces in which various types of coal are used, the optimization of the blending of raw coal has been empirically performed. Most of the indices used in this case are the average reflectance (R) of coal.
o) and the maximum flow rate (MF) measured by the Giesler plastometer. However, these indices are
The measurement accuracy is not always high. Therefore, the coke quality managed by these indices varies.
【０００８】上記の問題を解決すべく、たとえば、特開
平2-20592号公報、同2-97410号公報に開示されるような
数多くの改善が試みられている。[0008] In order to solve the above problems, many improvements have been attempted, for example, as disclosed in JP-A Nos. 2-20592 and 2-97410.
【０００９】特開平2-20592号公報には、各石炭の流動
曲線に基づき、これを数式化し、流動開始温度から固化
温度までの間の一定温度ごとの流動度の対数を求め、流
動度の対数値を加重平均して求めた流動度の最大値を原
料炭の最高流動度と推定する方法、が開示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-20592 discloses that the flow rate of each coal is calculated from a flow curve of each coal at a constant temperature from the flow start temperature to the solidification temperature by calculating the logarithm of the flow rate. There is disclosed a method of estimating the maximum value of fluidity obtained by weighted averaging of logarithmic values as the maximum fluidity of coking coal.
【００１０】また、特開平2-97410号公報には、原料炭
の性状として、平均反射率、平均反射率のバラツキ、ギ
ーセラー流動度、および灰分中の鉄成分または塩基性成
分の触媒効果指標を用いて、生産されるコークスの熱反
応後の強度を推定し、必要とする熱反応後の強度に見合
うように配合してコークス化を行うコークスの製造方
法、が開示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-97410 discloses, as properties of a raw coal, an average reflectance, a variation in average reflectance, a flow rate of ghee cellar, and a catalytic effect index of an iron component or a basic component in ash. A coke manufacturing method is disclosed in which the strength of a coke to be produced is estimated after the thermal reaction, and the resulting coke is blended and coked to meet the required strength after the thermal reaction.
【００１１】上記のような多大な努力にも拘わらず、抜
本的な改善には至っていないのが現状である。[0011] Despite the great efforts described above, at present, no drastic improvement has been achieved.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】コークス炉へ装入する
原料炭は、前述したように通常10種類以上の石炭の混合
物が用いられる。この多種類の石炭の配合管理は、従来
から石炭の平均反射率（Ｒo）と最高流動度（ＭF）また
はその対数（logＭF）とを主に用いてなされている。As described above, a mixture of ten or more types of coal is usually used as raw coal to be charged into a coke oven. Conventionally, the blending of various types of coal is mainly controlled by using the average reflectance (Ro) of the coal and the maximum fluidity (MF) or its logarithm (log MF).
【００１３】石炭の流動性の指数として使用される最高
流動度（ＭF）は、ギーセラープラストメータによって
測定される軟化溶融状態下での最高流動度（単位＝ddp
m）である。たとえばlogＭFとして２〜３程度が好適で
あるといわれている。しかしながら、この指数は、元来
石炭のコークス化機構の本質を表すものではなく、いわ
ば経験的な相関の指標として採用されているものであ
る。これを基にコークスの品質を推定する場合には、基
本的にある程度のバラツキを含むことを前提とせざるを
得ない。The maximum fluidity (MF) used as an index of the fluidity of coal is the maximum fluidity (unit = ddp) in a softened and molten state measured by a Giesler plastometer.
m). For example, it is said that logMF is preferably about 2-3. However, this index does not originally express the essence of the coking mechanism of coal, but rather is used as an index of an empirical correlation. When estimating the quality of coke on the basis of this, it must be basically assumed that a certain degree of variation is included.
【００１４】実操業における石炭配合の際には、個々の
石炭を配合した後の原料炭の最高流動度（ＭF）を実測
によって求めるのではなく、これを計算によって算出で
きることが望ましい。このため、従来は各石炭の実測値
を原料炭への配合割合に応じて加重平均したものを用い
てきている。しかしながら、この方法によって算出され
る配合後の原料炭の最高流動度（ＭF）は、実測値と一
致しないことが多い。これは上記のように、個々の石炭
のＭFの測定値が不正確であることとともに、配合した
多数の石炭の相互作用が影響して加重平均では実体を表
さないものと考えられる。At the time of coal blending in actual operation, it is desirable that the maximum flow rate (MF) of the raw coal after blending individual coals can be calculated by calculation rather than by actual measurement. For this reason, conventionally, a weighted average of actual measured values of each coal according to the mixing ratio with the coking coal has been used. However, the maximum fluidity (MF) of the blended raw coal calculated by this method often does not match the actually measured value. This is considered to be due to the fact that the measured value of MF of each coal is inaccurate as described above, and the weighted average does not represent the substance due to the interaction of a large number of blended coals.
【００１５】さらに、近年コークス製造に係わる種々の
設備あるいは操業などの改善、革新が進み、従来コーク
ス製造用には不適であった非粘結炭および微粘結炭（以
下、合わせて「非粘結炭」という）が多量に配合される
ようになってきた。これらの非粘結石炭は、従来から使
用されている粘結炭に比較して非常に価格が安く、現在
では粘結炭に替えて少しでも多くの非粘結炭を使用する
ことが、コークス製造の経済性を向上させる大きな要因
になっている。Further, in recent years, improvements and innovations have been made to various facilities and operations related to coke production, and non-caking coal and fine caking coal (hereinafter collectively referred to as “non-caking (Called "coal") has been incorporated in large quantities. These non-coking coals are much cheaper than conventionally used coking coals, and it is now possible to use as little coking coal as coking coal instead of coking coal. It is a major factor in improving the economics of manufacturing.
【００１６】上記の非粘結炭とは、一般には最高流動度
の対数値（logＭF）が１以下のものと定義されている。
そして、その中にはギーセラープラストメータが全く回
転しない（即ち、ＭFが測定できない）という石炭種も
相当数ある。したがって、このような石炭種の評価に最
高流動度（ＭF）を用いることは、ほとんど意味がない
ことになる。The above-mentioned non-coking coal is generally defined as having a logarithmic value (logMF) of the maximum fluidity of 1 or less.
Among them, there are quite a few types of coal in which the Gieser plastometer does not rotate at all (that is, MF cannot be measured). Therefore, the use of the highest flow rate (MF) in evaluating such coal types would be of little use.
【００１７】コークス製造用の石炭の配合において使用
する指数としては、(1)コークス品質を精度良く推定で
きるものであること、(2)非粘炭を含む広範囲の石炭に
有効であること、(3)個々の石炭の性状から配合炭の性
状を推定できること、が肝要である。本発明の目的は、
これらの条件を満たす新しい指標を用いて、個々の石炭
の評価を行う方法、およびその方法を利用して理想的な
コークス製造用の石炭配合を行う方法を提供することに
ある。The indices used in the blending of coal for coke production include (1) that the coke quality can be accurately estimated, (2) that it is effective for a wide range of coal including non-coking coal, 3) It is important to be able to estimate the properties of coal blends from the properties of individual coals. The purpose of the present invention is
An object of the present invention is to provide a method for evaluating individual coals using a new index that satisfies these conditions, and a method for performing ideal coal blending for coke production using the method.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明者は、コークス製
造用の石炭について種々検討を行い、移行性水素量と特
定域の熱重量減少速度を用いることにより、非粘結炭か
ら粘結炭までの広範囲の石炭について、コークス用原料
炭としての適否を精度良く推定できることを確認し、本
発明を完成した。Means for Solving the Problems The present inventor has made various studies on coal for coke production, and by using the amount of migratory hydrogen and the rate of thermogravimetric reduction in a specific region, the non-coking coal has been converted to coking coal. It has been confirmed that the suitability of coking coal for a wide range of coals can be accurately estimated, and the present invention has been completed.
【００１９】 石炭の移行性水素（ＤＨ）量を測定
し、その測定値から製品コークスの品質を推定すること
を特徴とするコークス製造用石炭の評価方法。A method for evaluating coal for coke production, comprising measuring the amount of migratory hydrogen (DH) in coal and estimating the quality of product coke from the measured value.
【００２０】 複数種類の石炭を配合した原料炭から
コークスを製造する際の原料炭の配合方法であって、各
石炭の移行性水素（ＤＨ）量を求め、その加重平均値に
基づいて原料炭の配合を決定することを特徴とするコー
クス製造用原料炭の配合方法。This is a method of blending coking coal when producing coke from coking coal containing a plurality of types of coal, wherein the amount of migratory hydrogen (DH) of each coal is determined, and the weight of the raw coal is determined based on the weighted average value. A method for blending coking coal for coke production, characterized by determining the blending of coke.
【００２１】 石炭の熱重量減少曲線を時間微分して
重量減少速度曲線に変換し、ここで得られる速度の最大
値を全重量減少量で除した値（Ｒmax）を計算し、この
Ｒmax値から製品コークスの品質を推定することを特徴
とするコークス製造用石炭の評価方法。The thermal weight loss curve of the coal is time-differentiated and converted into a weight loss rate curve, and a value (Rmax) obtained by dividing the maximum value of the obtained rate by the total weight loss is calculated, and from this Rmax value, A method for evaluating coal for producing coke, comprising estimating the quality of product coke.
【００２２】 複数種類の石炭を配合した原料炭から
コークスを製造する際の原料炭の配合方法であって、各
石炭の熱重量減少曲線を時間微分して重量減少速度曲線
に変換し、ここで得られる速度の最大値を全重量減少量
で除した値（Ｒmax）を計算し、このＲmax値の加重平均
値に基づいて原料炭の配合を決定することを特徴とする
コークス製造用原料炭の配合方法。This is a method of blending coking coal when producing coke from coking coal blended with a plurality of types of coal, wherein the thermogravimetric loss curve of each coal is time-differentiated and converted into a weight loss rate curve. Calculating a value (Rmax) obtained by dividing the maximum value of the obtained speed by the total weight loss, and determining the blending of the raw coal based on the weighted average of the Rmax values; Mixing method.
【００２３】上記は、石炭の移行性水素（ＤＨ）量と重
量減少速度の最大値を全重量減少量で除した値（Ｒma
x）を単独で使用するものであるが、それらを共に使用
すればさらに推定精度が向上する。The above equation is obtained by dividing the maximum value of the migratory hydrogen (DH) amount and the weight loss rate of the coal by the total weight loss amount (Rma).
Although x) is used alone, the estimation accuracy is further improved if they are used together.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】本発明方法では、原料炭の配合設
計において常用されているギーセラープラストメータ測
定値に代えて、石炭の流動性に関する新たな指数を採用
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the method of the present invention, a new index relating to the fluidity of coal is adopted in place of the measurement value of the Giesler plastometer commonly used in the design of blending of raw coal.
【００２５】本発明のおよびの方法は、石炭中の移
行性水素（ＤＨ）量を指数とするものである。The method of the present invention uses the amount of migratory hydrogen (DH) in coal as an index.
【００２６】移行性水素（ＤＨ）とは、ある反応条件下
で物質Ａ（水素供与性物質）から物質Ｂ（水素受容性物
質）に移行する水素を指す。この反応の特徴は水素を供
与した物質A'また受容した物質B'が共に反応後も安定し
て存在していることである。The term "transferable hydrogen (DH)" refers to hydrogen that transfers from substance A (hydrogen-donating substance) to substance B (hydrogen-accepting substance) under certain reaction conditions. The feature of this reaction is that both the substance A 'which has donated hydrogen and the substance B' which has received hydrogen are stably present after the reaction.
【００２７】石炭の乾留過程においては昇温と共に石炭
分子の結合のある部分が切れて、ラジカルが生成する。
一般的な熱分解反応ではこれが核となって激しいラジカ
ル連鎖反応が生起するのであるが、水素供与性物質が存
在する系では移行性水素（ＤＨ）が結合の切断部分に付
加され、その後の連鎖反応の進行を阻止して系の安定性
が保持されることになる。したがって、移行性水素（Ｄ
Ｈ）を多く保有する石炭では、400℃以上で加速する熱
分解反応によって生成する不安定な物質（水素受容性物
質）に水素を供与できるため、高温であるにも拘わらず
軟化溶融状態を安定的に維持できるものと考えられる。In the process of carbonization of coal, a portion of the coal molecule where the coal molecules are bonded is broken as the temperature rises, and radicals are generated.
In a general thermal decomposition reaction, this becomes a nucleus and a violent radical chain reaction occurs. However, in a system in which a hydrogen-donating substance is present, migrating hydrogen (DH) is added to a bond breaking portion, and the subsequent chain The progress of the reaction is prevented and the stability of the system is maintained. Therefore, migrating hydrogen (D
H) can provide hydrogen to unstable substances (hydrogen-accepting substances) generated by the thermal decomposition reaction accelerated at 400 ° C or higher, so that the softened and molten state is stable even at high temperatures It is thought that it can be maintained.
【００２８】移行性水素（ＤＨ）の定量には種々の方法
が採用できる。たとえば、石炭と水素受容物質（アント
ラセン、ナフタセン、アクリジン、ピレンなど）とを封
管中で熱処理し、受容物質の水素化物を測定して定量す
る方法、ＮＭＲ（核磁気共鳴装置）で形態別炭素（水
素）分布を解析し、これから活性水素量を求める方法、
あるいは石炭の元素分析値に基づく方法などが具体的方
法として挙げられる。Various methods can be employed for the determination of migrating hydrogen (DH). For example, a method of heat-treating coal and a hydrogen acceptor (anthracene, naphthacene, acridine, pyrene, etc.) in a sealed tube and measuring and quantifying the hydride of the acceptor, NMR (nuclear magnetic resonance apparatus) (Hydrogen) distribution analysis, from which the amount of active hydrogen is determined,
Alternatively, a method based on the elemental analysis value of coal is given as a specific method.
【００２９】本発明の第２の方法は、熱天秤分析をベー
スとしたＲmax値を指数とするものである。The second method of the present invention uses the Rmax value as an index based on thermobalance analysis.
【００３０】このＲmax値とは、熱天秤で測定される熱
重量減少曲線をまず時間微分して重量減少速度曲線に変
換し、ここで得られる速度の最大値を全重量減少量で除
した値である。The Rmax value is a value obtained by first converting the thermogravimetric loss curve measured by a thermobalance into a time-varying curve and converting it into a weight-decrease speed curve, and dividing the maximum value of the obtained speed by the total weight loss. It is.
【００３１】石炭の軟化溶融現象は、石炭がコークスに
転化する過程において決定的な役割を担っている。この
現象の詳細なメカニズムは不明であるが、400〜500℃程
度の間では、芳香族積層構造を主体とする高分子の骨格
部分と、これの流動を助長するための比較的低分子の物
質とからなると考えられている。良質（高強度）のコー
クスを製造するためには、骨格部分の構造が重要である
ことは勿論であるが、骨格部分の再配列を促進する低分
子物質の存在も非常に重要である。したがって、低分子
物質がどれだけ安定して軟化溶融状態下に存在している
かが大きな鍵となる。[0031] The softening and melting phenomenon of coal plays a decisive role in the process of converting coal into coke. Although the detailed mechanism of this phenomenon is unknown, between about 400 and 500 ° C, a polymer skeleton consisting mainly of an aromatic laminated structure and a relatively low-molecular substance that promotes its flow It is thought to consist of In order to produce high-quality (high-strength) coke, not only the structure of the skeleton portion is important, but also the presence of a low-molecular substance that promotes rearrangement of the skeleton portion is very important. Therefore, the key is how stable the low-molecular substance is in the softened and molten state.
【００３２】そこで、本発明者らは、ここで機能する低
分子物質の定量について種々検討を行った。Ｒmax値
は、熱重量減少最高速度を全減少量で除した値であるか
ら、ある期間にいかに多くの割合の低分子成分が揮発し
たかを示す数値である。言い換えれば揮発直前までの間
に、いかに多くの低分子物質が石炭中に存在したかを示
していることにもなる。そして、このＲmax値となる温
度は、ギーセラープラストメータで測定される最高流動
温度と固化温度とのほぼ中間あたりにあり、さらに、す
べての石炭種について同様の傾向があることを確認し
た。Therefore, the present inventors have conducted various studies on the quantification of a low-molecular substance that functions here. The Rmax value is a value obtained by dividing the maximum rate of thermogravimetric reduction by the total reduction amount, and is a numerical value indicating how much of a low molecular weight component has volatilized in a certain period. In other words, it indicates how many low-molecular substances were present in the coal just before volatilization. Then, it was confirmed that the temperature at which this Rmax value was located was approximately midway between the maximum flow temperature measured by a Giesler plastometer and the solidification temperature, and the same tendency was observed for all types of coal.
【００３３】後述する実施例に示すように、このＲmax
値の高い石炭ほど良好なコークスに転化していることか
ら、Ｒmax値で表される揮発成分が軟化溶融過程での流
動性に深く係わっているものと考えられる。As shown in the embodiments described later, this Rmax
Since the higher the value of the coal, the better the coke is converted, it is considered that the volatile component represented by the Rmax value is closely related to the fluidity in the softening and melting process.
【００３４】本発明の方法によれば、石炭の分子レベル
の性状に基づいた石炭の品質評価が可能になる。しか
も、複数の石炭を配合した後の原料炭の評価が、個々の
石炭のＤＨ値またはＲmax値の加重平均値で評価でき
る。従って、配合原料炭についてはＤＨ値またはＲmax
値を実測しなくても計算で求めることができ、配合管理
が容易になり、製品コークスの品質制御の精度が格段に
向上する。以下、本発明を実施例によってさらに詳しく
説明する。According to the method of the present invention, the quality of coal can be evaluated based on the properties of the coal at the molecular level. In addition, the evaluation of raw coal after blending a plurality of coals can be evaluated by the weighted average of the DH values or Rmax values of the individual coals. Therefore, for blended coking coal, the DH value or Rmax
The value can be obtained by calculation without actually measuring the value, which facilitates the blending management and significantly improves the accuracy of quality control of the product coke. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
【００３５】[0035]
（実施例１）表１に示す組成の３種類の石炭を用意し、
移行性水素（ＤＨ）量、熱重量減少指数（Ｒmax値）お
よび最高流動度（ＭF）の石炭性状指数を求め、これら
の結果を表２に示した。(Example 1) Three types of coal having the composition shown in Table 1 were prepared,
The amount of migrating hydrogen (DH), the thermogravimetric loss index (Rmax value) and the coal property index of the maximum fluidity (MF) were determined, and the results are shown in Table 2.
【００３６】[0036]
【表１】 [Table 1]
【００３７】[0037]
【表２】 [Table 2]
【００３８】移行性水素（ＤＨ）量は、石炭とアントラ
センとの各100mgを試験管に封入し、420℃で５分間熱処
理し、反応後の生成物をガスクロマトグラフィーで定量
し、石炭からアントラセンへの水素移行量を下記の式か
ら算出した。The amount of migratory hydrogen (DH) was determined by filling 100 mg of each of coal and anthracene in a test tube and heat-treating the mixture at 420 ° C. for 5 minutes. The amount of hydrogen transferred to was calculated from the following equation.
【００３９】[0039]
【数１】 (Equation 1)
【００４０】熱重量減少指数（Ｒmax値）は、熱天秤測
定を実施し、熱重量減少曲線およびこれの時間微分（重
量減少速度）曲線を求めた。図４は、実験に使用した石
炭Ａと石炭Ｃの熱重量減少曲線（実線）およびこれの時
間微分（重量減少速度）曲線（破線）を示す図である。
ここで得られた重量減少速度の最大値を熱重量減少曲線
から得られる全重量減少量で除すことによってＲmax値
を求めた。As the thermogravimetric loss index (Rmax value), thermogravimetric measurement was carried out to determine a thermogravimetric loss curve and a time derivative (weight reduction rate) curve thereof. FIG. 4 is a diagram showing a thermogravimetric reduction curve (solid line) and a time derivative (weight reduction rate) curve (broken line) of the coals A and C used in the experiment.
The Rmax value was determined by dividing the maximum value of the weight loss rate obtained here by the total weight loss obtained from the thermoweight loss curve.
【００４１】最高流動度（ＭF）は、従来から指標とし
て用いられているものであり、ギーセラープラストメー
タで求めた。The maximum flow rate (MF), which has been conventionally used as an index, was determined by a Giesler plastometer.
【００４２】装入量30kg規模の小型乾留試験炉を使用
し、表１に示す石炭についてそれぞれ乾留試験を行っ
た。その乾留条件は、炉温1100℃、乾留時間22時間、装
入炭水分６％、装入嵩密度0.78g/cm3 とした。得られた
コークスについて、常法に基づいて熱間反応後強度（Ｃ
ＳＲ）を求め表２に併記した。また、これらの結果か
ら、熱間反応後強度（ＣＳＲ）と各石炭性状指数との関
係を図示した。Using a small carbonization test furnace having a charged amount of 30 kg, carbonization tests were carried out on the coals shown in Table 1. The carbonization conditions were a furnace temperature of 1100 ° C., a carbonization time of 22 hours, a charged coal moisture of 6%, and a charged bulk density of 0.78 g / cm 3 . About the obtained coke, the strength after hot reaction (C
SR) was determined and is shown in Table 2. From these results, the relationship between the strength after hot reaction (CSR) and each coal property index is shown.
【００４３】図１は、移行性水素量と熱間反応後強度と
の関係を示す図、図２は、熱重量減少指数と熱間反応後
強度との関係を示す図、図３は、logＭFと熱間反応後強
度との関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the amount of migratory hydrogen and the strength after hot reaction, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the thermogravimetric reduction index and the strength after hot reaction, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the strength after hot reaction and the strength after hot reaction.
【００４４】図１および図２から明らかなように、石炭
Ａ、ＢおよびＣ（●印）は直線関係にあり、移行性水素
（ＤＨ）量または熱重量減少指数（Ｒmax値）を用いて
コークスの熱間反応後強度を推定することができる。し
かし、図３に示すように、石炭Ａ、ＢおよびＣ（●印）
は直関係にはなく、logＭFからコークスの熱間反応後強
度を正確に推定することができないことがわかる。As is clear from FIGS. 1 and 2, coals A, B and C (indicated by ●) have a linear relationship, and coke is determined by using the amount of migratory hydrogen (DH) or the thermogravimetric loss index (Rmax value). After hot reaction can be estimated. However, as shown in FIG. 3, coal A, B and C (marked with ●)
Is not directly related, and it can be seen that the post-hot reaction strength of coke cannot be accurately estimated from logMF.
【００４５】（実施例２）石炭Ａ、ＢおよびＣを配合し
た原料炭の乾留試験を実施例１と同様に行った。表２に
示す原料炭M1は、石炭Ａ、ＢおよびＣを等量配合したも
の、原料炭M2は、石炭Ａを50重量％、石炭Ｂを25重量％
および石炭Ｃを25重量％を配合したものである。Example 2 A dry distillation test of a raw coal blended with coals A, B and C was conducted in the same manner as in Example 1. Coking coal M1 shown in Table 2 was obtained by blending equal amounts of coals A, B and C. Coking coal M2 was 50% by weight of coal A and 25% by weight of coal B.
And 25% by weight of coal C.
【００４６】表２には原料炭M1およびM2に対して、これ
らの実測値と、混合した石炭Ａ、ＢおよびＣの単味炭の
実測値を加重平均した計算値とを併記した。In Table 2, the measured values of the raw coals M1 and M2 and the calculated values obtained by weighting the measured values of the plain coals of the mixed coals A, B and C together are shown.
【００４７】logＭFでは、実測値（たとえば、M1で2.4
3）と計算値（同2.09）とその差が大きいのに対し、本
発明の方法で用いる移行性水素（ＤＨ）量または熱重量
減少指数（Ｒmax値）では、実測値と計算値とがほぼ等
しく、計算値でもって原料炭の性状を精度良く推定でき
ることがわかる。また、これらの結果を図１、図２およ
び図３にプロットした。原料炭M1およびM2の移行性水素
（ＤＨ）量または熱重量減少指数（Ｒmax値）は、実測
値と計算値とがほぼ等しいため図１および図２に１点で
示したが、logＭFでは実測値と計算値とに差があるの
で、図３ではそれぞれをプロットした（図中に、M1計、
M2計とあるのが計算値である。）。In logMF, the measured value (for example, 2.4 for M1)
3) and the calculated value (2.09) and the difference between the measured value and the calculated value are large. On the other hand, in the amount of migratory hydrogen (DH) or the thermogravimetric loss index (Rmax value) used in the method of the present invention, the measured value and the calculated value are almost the same. It is clear that the properties of the raw coal can be accurately estimated from the calculated values. These results are plotted in FIGS. 1, 2 and 3. The amounts of migratory hydrogen (DH) or the thermogravimetric loss index (Rmax value) of the raw coals M1 and M2 are shown at one point in FIGS. 1 and 2 because the measured value and the calculated value are almost the same. Since there is a difference between the value and the calculated value, each is plotted in FIG.
There is a calculated value with M2 meter. ).
【００４８】図１および図２から明らかなように、配合
された原料炭（M1、M2）（○、□印）は直線上にプロッ
トされ、移行性水素（ＤＨ）量または熱重量減少指数
（Ｒmax値）を用いてコークスの熱間反応後強度を推定
することができる。しかし、図３では、原料炭（M1、M
2）（○、□印）は曲線上にもプロットされず、logＭF
からコークスの熱間反応後強度を正確に推定することが
できないことがわかる。As is clear from FIGS. 1 and 2, the blended raw coal (M1, M2) (（, □) is plotted on a straight line, and the amount of migratory hydrogen (DH) or the thermogravimetric loss index ( Rmax value) can be used to estimate the strength of the coke after the hot reaction. However, in FIG. 3, coking coal (M1, M
2) (○, □) is not plotted on the curve, and logMF
It can be seen from the figure that the strength of the coke after the hot reaction cannot be accurately estimated.
【００４９】（実施例３）表３に性状を示す石炭につい
て、実施例１と同様の手法で各石炭性状指数を求め、表
４に示した。石炭ＤおよびＥは、いずれも非粘結炭であ
り、最高流動度（ＭF）が０（零）である。(Example 3) For coals whose properties are shown in Table 3, the respective coal property indices were determined in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 4. Coals D and E are both non-coking coals and have a maximum fluidity (MF) of 0 (zero).
【００５０】[0050]
【表３】 [Table 3]
【００５１】[0051]
【表４】 [Table 4]
【００５２】石炭ＤおよびＥは、非粘結炭のため、従来
の最高流動度logＭFではその差別化が不可能である。そ
れに対し、本発明方法で使用する指数（ＤＨまたはＲma
x）によれば差別化が可能である。Since coals D and E are non-caking coals, their differentiation cannot be made with the conventional maximum flow rate logMF. In contrast, the index (DH or Rma) used in the method of the present invention
According to x), differentiation is possible.
【００５３】表１に示す石炭Ａを75重量％、表３に示す
石炭ＤおよびＥをそれぞれ25重量％を混合した原料炭
（M3およびM4）を準備し、これを用いて実施例２と同様
の方法で乾留試験を行った。得られたコークスの熱間反
応後強度（ＣＳＲ）を測定し、その結果を表５に示し
た。Raw coal (M3 and M4) was prepared by mixing 75% by weight of coal A shown in Table 1 and 25% by weight of each of coals D and E shown in Table 3, and was used in the same manner as in Example 2 using this. The carbonization test was carried out by the method described above. The strength (CSR) of the obtained coke after hot reaction was measured, and the results are shown in Table 5.
【００５４】[0054]
【表５】 [Table 5]
【００５５】表５は、原料炭M3およびM4について、移行
水素（ＤＨ）量、熱重量減少指数（Ｒmax）およびlogＭ
Fを加重平均して求めた値を示す。これらの値を図１、
図２および図３にプロット（▲、△印）した。移行水素
（ＤＨ）量または熱重量減少指数（Ｒmax）では、図１
および図２に示すように直線上に位置し、コークスの熱
間反応後強度（ＣＳＲ）を正確に推定することができ
る。しかし、logＭFとＣＳＲとは、図３に示すように規
則的な関係になく、logＭFの計算値からコークスの熱間
反応後強度（ＣＳＲ）を正確に推定することができな
い。Table 5 shows that the amounts of transferred hydrogen (DH), thermogravimetric loss index (Rmax) and logM
Shows the value obtained by weighting F. These values are shown in FIG.
Plots (▲, Δ) are shown in FIGS. 2 and 3. In terms of the amount of transferred hydrogen (DH) or the thermogravimetric loss index (Rmax), FIG.
As shown in FIG. 2 and located on a straight line, the strength of coke after hot reaction (CSR) can be accurately estimated. However, logMF and CSR do not have a regular relationship as shown in FIG. 3, and the post-hot-reaction strength (CSR) of coke cannot be accurately estimated from the calculated value of logMF.
【００５６】[0056]
【発明の効果】石炭の移行水素（ＤＨ）量または熱重量
減少指数（Ｒmax）を用いる本発明方法によれば、その
石炭を乾留したコークスの品質を正確に推定することが
できる。しかも、複数種類の石炭を配合した原料炭のＤ
ＨまたはＲmaxが、個々の石炭のＤＨまたはＲmaxの加重
平均値として求められるので、任意の品質のコークスが
得られる原料炭の配合を決定することができる。According to the method of the present invention using the amount of transferred hydrogen (DH) or the thermogravimetric index (Rmax) of coal, the quality of coke obtained by carbonizing the coal can be accurately estimated. Moreover, the coking coal D containing a plurality of types of coal
Since H or Rmax is determined as a weighted average of DH or Rmax of the individual coals, it is possible to determine the blending of the raw coal that will provide coke of any quality.
【００５７】本発明方法は、従来の方法ではその性状の
判別が困難な低品質の石炭（非粘結炭）を使用するコー
クスの製造において特に有用であり、コークス製造のコ
スト低減に大きく寄与するものである。The method of the present invention is particularly useful in the production of coke using low-quality coal (non-coking coal) whose properties are difficult to determine by the conventional method, and greatly contributes to the cost reduction of coke production. Things.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】移行性水素量と熱間反応後強度との関係を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the amount of mobile hydrogen and the strength after hot reaction.
【図２】熱重量減少指数と熱間反応後強度との関係を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a thermogravimetric decrease index and strength after hot reaction.
【図３】最高流動度logＭFと熱間反応後強度との関係を
示す図である。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the maximum fluidity logMF and the strength after hot reaction.
【図４】実験に使用した石炭Ａと石炭Ｃの熱重量減少曲
線およびこれの時間微分（重量減少速度）曲線を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing a thermogravimetric loss curve of coal A and coal C used in the experiment and a time derivative (weight reduction rate) curve thereof.
Claims (4)
の測定値から製品コークスの品質を推定することを特徴
とするコークス製造用石炭の評価方法。1. A method for evaluating coal for producing coke, comprising measuring the amount of migratory hydrogen (DH) in coal and estimating the quality of product coke from the measured value.
クスを製造する際の原料炭の配合方法であって、各石炭
の移行性水素（ＤＨ）量を求め、その加重平均値に基づ
いて原料炭の配合を決定することを特徴とするコークス
製造用原料炭の配合方法。2. A method for blending coking coal from a coking coal blended with a plurality of types of coal, comprising determining the amount of migratory hydrogen (DH) of each coal and calculating the amount of migrating hydrogen based on the weighted average value. A method for blending coking coal for coke production, comprising determining the blending of coking coal.
減少速度曲線に変換し、ここで得られる速度の最大値を
全重量減少量で除した値（Ｒmax）を計算し、このＲmax
値から製品コークスの品質を推定することを特徴とする
コークス製造用石炭の評価方法。3. A thermal weight loss curve of the coal is time-differentiated to be converted into a weight loss rate curve, and a value (Rmax) obtained by dividing the maximum value of the obtained rate by the total weight loss is calculated.
A method for evaluating coal for producing coke, characterized by estimating the quality of product coke from values.
クスを製造する際の原料炭の配合方法であって、各石炭
の熱重量減少曲線を時間微分して重量減少速度曲線に変
換し、ここで得られる速度の最大値を全重量減少量で除
した値（Ｒmax）を計算し、このＲmax値の加重平均値に
基づいて原料炭の配合を決定することを特徴とするコー
クス製造用原料炭の配合方法。4. A method for blending coking coal from a coking coal blended with a plurality of types of coals, the method comprising time-differentiating a thermogravimetric loss curve of each coal into a weight loss rate curve, Calculating a value (Rmax) obtained by dividing the maximum value of the speed obtained here by the total weight loss, and determining the blending of the raw coal based on the weighted average of the Rmax values; How to mix charcoal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28230097A JP3384300B2 (en) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | Evaluation and blending method of coal for coke production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28230097A JP3384300B2 (en) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | Evaluation and blending method of coal for coke production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11116968A true JPH11116968A (en) | 1999-04-27 |
| JP3384300B2 JP3384300B2 (en) | 2003-03-10 |
Family
ID=17650637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28230097A Expired - Fee Related JP3384300B2 (en) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | Evaluation and blending method of coal for coke production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3384300B2 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040021234A (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-10 | 주식회사 포스코 | Preparation method for the strong coke |
| KR100454364B1 (en) * | 1999-12-24 | 2004-10-26 | 주식회사 포스코 | A Blending Method of Coals for Making Coke |
| KR101147893B1 (en) | 2004-12-27 | 2012-05-24 | 주식회사 포스코 | Method for predicting quality of cokes |
| JP2012172009A (en) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Jfe Steel Corp | Method for producing blast furnace coke |
| CN102863979A (en) * | 2012-10-11 | 2013-01-09 | 云南昆钢煤焦化有限公司 | Method for coking with high-viscosity high-volatility steam coal |
| JP2014102139A (en) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Jfe Steel Corp | Estimation method of organic sulfur rate in coke, estimation method of total sulfur rate in coke, blending method of coal used for producing coke, and production method of coke |
| JP2016164546A (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Method of evaluating coal and method of producing coke |
| KR20170001399A (en) * | 2015-06-26 | 2017-01-04 | 주식회사 포스코 | Method and apparatus for blending plan making |
| CN113238022A (en) * | 2021-05-07 | 2021-08-10 | 重庆钢铁股份有限公司 | Coking coal usability-price ratio evaluation method |
| WO2023100600A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Method for creating coke strength after reaction estimation model, method for estimating coke strength after reaction, and coke production method |
-
1997
- 1997-10-15 JP JP28230097A patent/JP3384300B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100454364B1 (en) * | 1999-12-24 | 2004-10-26 | 주식회사 포스코 | A Blending Method of Coals for Making Coke |
| KR20040021234A (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-10 | 주식회사 포스코 | Preparation method for the strong coke |
| KR101147893B1 (en) | 2004-12-27 | 2012-05-24 | 주식회사 포스코 | Method for predicting quality of cokes |
| JP2012172009A (en) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Jfe Steel Corp | Method for producing blast furnace coke |
| CN102863979A (en) * | 2012-10-11 | 2013-01-09 | 云南昆钢煤焦化有限公司 | Method for coking with high-viscosity high-volatility steam coal |
| JP2014102139A (en) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Jfe Steel Corp | Estimation method of organic sulfur rate in coke, estimation method of total sulfur rate in coke, blending method of coal used for producing coke, and production method of coke |
| JP2016164546A (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Method of evaluating coal and method of producing coke |
| KR20170001399A (en) * | 2015-06-26 | 2017-01-04 | 주식회사 포스코 | Method and apparatus for blending plan making |
| CN113238022A (en) * | 2021-05-07 | 2021-08-10 | 重庆钢铁股份有限公司 | Coking coal usability-price ratio evaluation method |
| WO2023100600A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Method for creating coke strength after reaction estimation model, method for estimating coke strength after reaction, and coke production method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3384300B2 (en) | 2003-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20130081702A (en) | Metallurgical coke production method | |
| JPH11116968A (en) | Evaluation and blending of coal for preparation of coke | |
| JPWO2010103828A1 (en) | Coal expansion rate measurement method, coal specific volume estimation method, void filling degree measurement method, and coal blending method | |
| KR101860255B1 (en) | Coal mixture, method for manufacturing coal mixture, and method for manufacturing coke | |
| EP2832822B1 (en) | Coal blending method for coke production, production method for coke | |
| JP2020200360A (en) | Method for estimating coke strength after hot reaction and method for manufacturing coke | |
| JP7067226B2 (en) | How to evaluate coke strength | |
| JP3914641B2 (en) | Coke strength estimation method | |
| RU2675567C1 (en) | Coal assessment method and the coke production method | |
| JP4892928B2 (en) | Ferro-coke manufacturing method | |
| KR101144951B1 (en) | Prompt estimation method for coke quality and coke oven tester | |
| JP3854355B2 (en) | High strength coke manufacturing method | |
| KR100481295B1 (en) | Coke strength prediction method from coal charging and coking condition | |
| JP5775280B2 (en) | Carbon adhesion amount evaluation apparatus and carbon adhesion amount evaluation method | |
| JPH08231962A (en) | Production of metallurgical coke | |
| JPH08245965A (en) | Production of coke for blast furnace | |
| KR100928539B1 (en) | Method for Measuring Compressive Strength of Coal for Coking | |
| WO2002077123A1 (en) | Method for producing coke for blast furnace having high strength | |
| JPS58180583A (en) | Controlling coal blending in the production of granulated coal-containing coke | |
| JPH038400B2 (en) | ||
| JP2004251850A (en) | Method of estimating strength of coke and coke manufacturing method using the same | |
| JP2000073070A (en) | Coal fluidity measurement and formulation of coke- making coals | |
| JPH11349957A (en) | Estimation of coke strength | |
| JP2015218219A (en) | Method for manufacturing binder pitch | |
| JPH09241649A (en) | Appraisal of coal quality |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |