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公開番号2025126957
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023363
出願日2024-02-20
発明の名称コークス強度の推定方法及びコークスの製造方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C10B 57/04 20060101AFI20250825BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】破砕法によらずに体積変更後のコークス強度を推定する。
【解決手段】粉炭及び成型炭の空隙充填度が異なる3つの配合炭のそれぞれについて、成型炭体積を変えながらコークスを製造するコークス製造ステップと、成型炭体積とコークス強度との関係を表す近似直線の傾きをコークス強度に対する成型炭体積の影響度合いとする影響度合い算出ステップと、算出結果に基づき、式(1)における定数a乃至cを算出する定数算出ステップと、を含む。粉炭及び成型炭を含む配合炭Aを原料とするコークスをコークスA、配合炭Aの成型炭の体積をX1からX2に変更した配合炭Bを原料とするコークスをコークスBと定義する。コークスAのコークス強度及び式(1)に基づきコークスBのコークス強度を推定する。式(1)は、「影響度合い=粉炭の空隙充填度×a+成型炭の空隙充填度×b+c」である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
粉炭の空隙充填度及び成型炭の空隙充填度のうち少なくとも一つが異なる３つの配合炭のそれぞれについて、成型炭の体積を所定の範囲で変えながらコークスを製造するコークス製造ステップと、
それぞれの配合炭に紐付けて成型炭の体積とコークス強度との関係を表す近似直線を求めるとともに、前記近似直線の傾きをコークス強度に対する成型炭の体積の影響度合いとして算出する影響度合い算出ステップと、
前記影響度合い算出ステップの算出結果に基づき、以下の式（１）における定数ａ乃至ｃを算出する定数算出ステップと、
を有し、
粉炭及び成型炭を含む配合炭Ａを原料とするコークスをコークスＡ、前記配合炭Ａの成型炭の体積をＸ１からＸ２に変更した配合炭Ｂを原料とするコークスをコークスＢと定義したとき、
予め、前記コークスＡのコークス強度を実測又は推定により求めるベース情報取得ステップと、
前記配合炭Ｂの成型炭の体積が５０ｃｍ
３
以下の場合には、前記配合炭Ｂの粉炭の空隙充填度及び成型炭の空隙充填度を式（１）に代入してコークス強度に対する成型炭の体積の影響度合いを求めた後、この求めた影響度合いに体積Ｘ１及びＸ２の差分（ただし、差分はＸ２－Ｘ１とする）を乗算した乗算値を求め、この乗算値を前記ベース情報取得ステップで取得したコークス強度に加算することにより、コークスＢのコークス強度を推定し、前記配合炭Ｂの成型炭の体積が５０ｃｍ
３
超の場合には、体積Ｘ２が５０ｃｍ
３
であるときのコークス強度をコークスＢのコークス強度として推定する、コークス強度推定ステップと、
を有することを特徴とするコークス強度の推定方法。
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続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
粉炭の空隙充填度は、粉炭の膨張比容積及び粉炭の嵩密度の乗算値であり、
成型炭の空隙充填度は、成型炭の膨張比容積及び成型炭の見かけ密度の乗算値である、
ことを特徴とする請求項１に記載のコークス強度の推定方法。
【請求項３】
前記所定の範囲は、４ｃｍ
３
以上５０ｃｍ
３
以下である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス強度の推定方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のコークス強度の推定方法を用いて、コークスＢを製造する方法であって、
目標コークス強度を満足し、かつ、コークスを製造する際の配合炭Ｂの嵩密度が配合炭Ａの嵩密度よりも所定量以上低くならないように、成型炭の体積Ｘ２及び成型炭の配合率を決定する決定ステップを含み、
前記決定ステップにおいて、目標コークス強度を満足することを前記コークス強度推定ステップによって確認する、
ことを特徴とするコークスの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス強度の推定方法等に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、高炉用コークスの製造方法において、良質な強粘結炭の資源量枯渇化への対策として、成型炭と粉炭とで構成される配合炭における劣質炭（非微粘結炭など）の配合割合を多くしながら、コークス強度を良好に維持する方法が種々検討されている。劣質炭を含む配合炭を用いて所望のコークス強度を得るためには、石炭の事前処理プロセスが有用となり得る。
【０００３】
石炭事前処理プロセスの１つである成型炭配合法によれば、密度の高い成型炭を配合することによって装入炭全体の嵩密度が向上するため、コークス強度を改善することができる。また、成型炭の密度の高さを利用して、コークス強度を低下させずに成型炭中に劣質炭を集中的に配合することも可能である。成型炭配合法は、乾燥プロセスや粉砕粒度調整方法等のその他の石炭事前処理プロセスと組み合わせることもある。
【０００４】
成型炭配合法では、成型炭の配合率一定の条件下で成型炭の体積を変更することにより、成型炭と粉炭を混合した配合炭の嵩密度が変化するため、コークス強度が変化することが知られている。
【０００５】
特許文献１には、成型炭の空隙充填度によって成型炭の粒径とコークス強度の関係が変わることに着目し、成型炭の空隙充填度によって配合する成型炭の粒径を調整するコークスの製造方法が記載されている。一方、成型炭として成型炭を破砕したものを多く試験に使用しており、その粒度は通常の成型炭と比べて小さい範囲で検討されている。
【０００６】
また、成型炭の空隙充填度という指標を用いて成型炭の粒径とコークス強度の関係を整理しており、成型炭の空隙充填度は成型炭の膨張比容積ＳＶと配合炭の嵩密度の積から求められるとしている。成型炭の空隙充填度は、軟化溶融時の成型炭における石炭粒子同士の接着度合を表す指標である一方、特許文献１では成型炭の密度ではなく、配合炭の嵩密度を用いて、成型炭の空隙充填度を求めており、成型炭と粉炭とを一括で扱っている。成型炭配合時のコークス強度は成型炭のコークス強度と粉炭のコークス強度の加重平均から求められることから、成型炭と粉炭を一括で扱うのは好ましくない。さらに、配合炭の嵩密度は一定として成型炭の粒径とコークス強度の関係を整理しているが、成型炭の体積が変われば嵩密度は変わるから、この点を考慮した整理がされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００８－１２０８９８号公報
特開昭６０－１７４９５１号公報
【非特許文献】
【０００８】
コークスサーキュラー；（１１），１３－５（１９８１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
成型炭の体積を変更すると配合炭の嵩密度が変化しコークス強度も変化することが知られている。コークス強度への成型炭の体積の影響を明らかにできれば、コークス強度の観点から所望の成型炭の体積を絞り込むことが可能となる。
【００１０】
成型炭の粒度調整方法の１つとして破砕法があり、破砕した成型炭を用いた際の成型炭の体積とコークス強度の関係を整理した先行技術もあるが、成型炭の体積における検討範囲が狭い。また、破砕法には粉砕機やふるい分け設備の追加や粒度調整の難しさなど課題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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