煤炭的膨胀率的测定方法、煤炭的比容积的推断方法、空隙填充度的测定方法及煤炭配合方法技术

本发明专利技术提供一种煤炭的膨胀率的测定方法，其中，将煤炭装入细管，在该细管中插入活塞，以所述煤炭在软化时的升温速度达到6℃/min以上的方式对所述煤炭进行加热，测定所述活塞的位移量，从该位移量求出所述煤炭的膨胀率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及煤炭的软化熔融特性的评价参数即。本申请基于2009年3月10日提出的日本专利申请特愿2009-056920号、2009年 7月M日提出的日本专利申请特愿2009-173075号和2009年10月16日提出的日本专利申请特愿2009-239098号并主张其优先权，这里引用其内容。
技术介绍
高炉用焦炭根据高炉的要求质量通常通过配合多种煤炭，且用焦炉干馏来制造。 如果高炉用焦炭的强度低，则在将焦炭装入高炉时，因从焦炭发生的焦粉妨碍高炉内的还原气体的移动(上升)。在此种情况下，阻碍铁矿石的还原反应，难以进行高炉的稳定的作业。因此，高炉用焦炭要求具有规定值以上的强度。作为焦炭强度，一直采用JIS的转鼓强度指数(例如，DI15tl6或DI15tl15)、ISO的米库姆(Micum)转鼓强度指数、ASTM的转鼓强度指数(tumbler strength index)等旋转强度指数或落下强度指数。这些指数都表示对焦炭(块焦)施加规定的机械冲击时不产生焦粉而维持块焦的状态的程度。旋转强度指数可通过在圆筒形的容器内自动重复进行焦炭的落下试验来得到。因此，该旋转强度指数与落下强度指数是本质上同种的指数。在变更煤炭的配合比时，为了制造规定强度(目标值)以上的焦炭，需要从被配合的各种煤炭的特性事先预测焦炭的强度。因此，一直在开发从配合的各种煤炭的特性推断焦炭强度的技术，在以往的多种方法中，从煤炭的特性即煤炭化度和粘结性推断焦炭强度。 作为表示煤炭的煤炭化度的指标，采用挥发分、反射率、含碳率等。另外，作为表示煤炭的粘结性的指标，采用Jis M 8801中规定的膨胀性(例如，膨胀率或比容积)或流动性等。另外，例如，还开发了从煤炭组织的分析值算出相当于煤炭化度和粘结性的两个参数从而推断焦炭强度的方法，以及从元素分析值算出相当于煤炭化度和粘结性的两个参数从而推断焦炭强度的方法。可是，在这些以往的方法中，例如，在使用的煤炭(配合煤中的煤炭)大幅度变更的情况下，不能以充分的精度推断焦炭强度。在专利文献1中，公开了从煤炭软化时的比容积和装入焦炭炉时的煤炭的体积密度之积求出煤炭软化时的空隙填充度，并从该煤炭软化时的空隙填充度推断焦炭的表面破坏强度的方法。该专利文献1的方法基于下述的见解。如果煤炭软化时相对于煤炭粒子间的空隙率煤炭的膨胀率高，则煤炭粒子不能充分膨胀。相反，如果相对于煤炭粒子间的空隙率膨胀率低，则因有充分的空隙而使煤炭粒子自由膨胀。如果煤炭软化时煤炭粒子自由膨胀，则煤炭粒子内的气泡破裂，产生粗大的连结气孔及煤炭粒子间的非粘接部，从而制造出脆弱的焦炭。通常的焦炭制造用煤炭在400°C左右的温度下开始软化从而膨胀，在500°C左右的温度下再固化。因此，如果求出在从煤炭的软化到再固化的期间(焦炭化中)煤炭粒子填充空隙的比例，就能够预测焦炭中的非粘接晶界及连结气孔的缺陷的量，能够推断焦炭的表面破坏强度。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2002-121565号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，近年来，以煤炭价格的高涨等为背景，要求使用迄今为止不能作为焦炭的制造原料使用的粘结性低的煤炭。具体地说，为了制造焦炭，要求使用采用Jis M 8801的膨胀性试验方法测定的总膨胀率为0%的粘结性低的煤炭(极低总膨胀率煤炭)。例如，使用该总膨胀率为0%的粘结性低的煤炭作为燃料，在锅炉内燃烧。在专利文献1的焦炭强度的推断方法中，没有考虑采用总膨胀率为0%的煤炭。因此，在采用总膨胀率为0%的煤炭的情况下，能否使用该方法还不清楚。于是，本专利技术人基于专利文献1的方法，推断了由含有总膨胀率为0%的煤炭的配合煤制造的焦炭的强度。再者，对通过干馏含有上述总膨胀率为0%的煤炭的配合煤而制造的高炉用焦炭的焦炭强度进行了测定。然后，对测定的焦炭强度和推断的焦炭强度进行了比较。表1中示出了评价煤炭A G的软化熔融特性的评价参数的值。此外，煤炭A G是相互不同的品种的煤炭。煤炭A及B是粘结性高的煤炭，煤炭C G是总膨胀率为0% 的粘结性低的煤炭。表 权利要求1.一种煤炭的膨胀率的测定方法，其特征在于，其包括 将煤炭装入细管；在该细管中插入活塞；以所述煤炭在软化时的升温速度达到6°C /min以上的方式对所述煤炭进行加热； 测定所述活塞的位移量；以及从该位移量求出所述煤炭的膨胀率。2.根据权利要求1所述的煤炭的膨胀率的测定方法，其特征在于所述升温速度以外的条件按照JIS M 8801的膨胀性试验方法。3.根据权利要求1所述的煤炭的膨胀率的测定方法，其特征在于所述升温速度以外的条件按照ISO 8264的膨胀性试验方法。4.根据权利要求1所述的煤炭的膨胀率的测定方法，其特征在于所述煤炭是利用JIS M 8801的膨胀性试验方法测定的总膨胀率为0%的极低总膨胀率煤炭。5.一种煤炭软化时的比容积推断方法，其对利用JIS M 8801的煤炭的膨胀性试验方法测定的总膨胀率为0%的极低总膨胀率煤炭在煤炭软化时的比容积进行推断，其特征在于预先求出由通过权利要求1所述的煤炭的膨胀率的测定方法测定的所述极低总膨胀率煤炭的膨胀率求出的所述极低总膨胀率煤炭在软化时的标准比容积、与所述极低总膨胀率煤炭的标准氧浓度之间的关系；基于此关系从测定的所述极低总膨胀率煤炭的氧浓度，推断所述极低总膨胀率煤炭在煤炭软化时的比容积。6.根据权利要求5所述的煤炭软化时的比容积推断方法，其特征在于所述极低总膨胀率煤炭的所述氧浓度为9质量％以上。7.根据权利要求5所述的煤炭软化时的比容积推断方法，其特征在于所述极低总膨胀率煤炭的所述氧浓度为12质量％以下。8.一种空隙填充度的测定方法，其特征在于，其包括采用权利要求1所述的煤炭的膨胀率的测定方法测定所述煤炭的膨胀率； 从该膨胀率求出所述煤炭在软化时的比容积；以及通过该比容积乘以所述煤炭的装入焦炉时的体积密度，求出所述煤炭在软化时的空隙填充度。9.根据权利要求8所述的空隙填充度的测定方法，其特征在于所述煤炭是利用JISM 8801的膨胀性试验方法测定的总膨胀率为0%的极低总膨胀率煤炭。10.一种空隙填充度的测定方法，其特征在于，其包括 准备多种煤炭；采用权利要求1所述的煤炭的膨胀率的测定方法，对所述各煤炭中的至少1种煤炭求出所述各煤炭在软化时的比容积；以所述各煤炭的配合率作为加权，通过对所述各煤炭在软化时的所述比容积进行加权平均，求出配合煤的平均比容积；以及通过所述平均比容积乘以所述配合煤在装入焦炉时的体积密度，求出所述配合煤在软化时的空隙填充度。11.根据权利要求10所述的空隙填充度的测定方法，其特征在于所述配合煤包含利用JIS M 8801的膨胀性试验方法测定的总膨胀率为0%的极低总膨胀率煤炭。12.一种空隙填充度的测定方法，其特征在于，其包括采用权利要求5所述的煤炭的比容积推断方法，求出利用JIS M8801的膨胀性试验方法测定的总膨胀率为0%的极低总膨胀率煤炭在软化时的比容积；以及通过该比容积乘以所述极低总膨胀率煤炭的装入焦炉时的体积密度，求出所述极低总膨胀率煤炭在软化时的空隙填充度。13.—种空隙填充度的测定方法，其特征在于，其包括准备包含利用JIS M 8801的煤炭的膨胀性试验方法测定的总膨胀率为0%的极低总膨胀率煤炭的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种煤炭的膨胀率的测定方法，其特征在于，其包括：将煤炭装入细管；在该细管中插入活塞；以所述煤炭在软化时的升温速度达到６℃／ｍｉｎ以上的方式对所述煤炭进行加热；测定所述活塞的位移量；以及从该位移量求出所述煤炭的膨胀率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村诚治，塚崎祥充，小泉聪，石原口裕二，柿木充，相原洋一，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP