本發(fā)明涉及作為焦炭用原料使用的煤的評(píng)價(jià)方法,以及將包含用該評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)的煤的混煤干餾而制造焦炭的焦炭的制造方法。
背景技術(shù):
:要求裝入高爐的焦炭是高強(qiáng)度的。因而,作為焦炭用原料,優(yōu)選使用粘結(jié)性高的煤。然而,不是僅開(kāi)采粘結(jié)性高的煤,也開(kāi)采粘結(jié)性低的煤。因而,通常將性質(zhì)不同的多種(品種)的煤進(jìn)行配合而制成混煤,將該混煤作為焦炭用原料。煤的粘結(jié)性是將煤干餾時(shí)熔融而凝固的性質(zhì),是在制造焦炭方面必不可少的性質(zhì)。因?yàn)檎辰Y(jié)性由煤軟化熔融時(shí)的特性而決定,所以評(píng)價(jià)某品種的煤是否適合作為焦炭用原料時(shí),以煤的有關(guān)軟化熔融特性的值(測(cè)定值、推斷值)為指標(biāo)是有效的。大多數(shù)情況下粘結(jié)性高的煤價(jià)格高,粘結(jié)性低的煤價(jià)格低,因此從抑制原料成本的方面考慮,焦炭用原料積極使用所謂的非微粘結(jié)煤是有效的。然而,要評(píng)價(jià)是否可以使用非微粘結(jié)煤作為焦炭用原料時(shí),其評(píng)價(jià)并不容易。這是因?yàn)?,由于非微粘結(jié)煤的粘結(jié)性低(或者沒(méi)有粘結(jié)性),所以在jism8801中規(guī)定的根據(jù)吉塞勒塑性計(jì)法的煤流動(dòng)性試驗(yàn)方法、膨脹計(jì)法等評(píng)價(jià)粘結(jié)煤的粘結(jié)性的方法中,很難測(cè)定(或者不能測(cè)定)非微粘結(jié)煤的有關(guān)軟化熔融特性的值。根據(jù)上述背景開(kāi)發(fā)了測(cè)定(評(píng)價(jià))非微粘結(jié)煤的軟化熔融特性的方法。例如,專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中記載了利用煤的流動(dòng)性隨著升溫速度的增加而增加,在將升溫速度設(shè)定為比jism8801中規(guī)定的3℃/分鐘快的5℃/分鐘以上的條件下進(jìn)行根據(jù)吉塞勒塑性計(jì)法的流動(dòng)性測(cè)定。特別是專利文獻(xiàn)2中記載了因?yàn)樵诩涌焐郎厮俣榷鴾y(cè)定的非微粘結(jié)煤的最高流動(dòng)度(mf)與將配合該非微粘結(jié)煤而制成的混煤干餾而得到的焦炭的csr(熱co2反應(yīng)后強(qiáng)度)之間成立良好的相關(guān)關(guān)系,所以專利文獻(xiàn)2中提出的方法在關(guān)于是否可使用非微粘結(jié)煤作為焦炭用原料的評(píng)價(jià)中是有效的。專利文獻(xiàn)3中記載了推斷表觀流動(dòng)度作為非粘結(jié)煤的有關(guān)軟化熔融特性的值的方法。該方法中記載了如下主旨:測(cè)定粘結(jié)煤的流動(dòng)度a,測(cè)定包含非粘結(jié)煤和粘結(jié)煤的混煤的流動(dòng)度b,與流動(dòng)度a相加,則將成為如流動(dòng)度b那樣的表觀流動(dòng)度d推斷為非粘結(jié)煤的有關(guān)軟化熔融特性的值?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)昭62-285051號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2000-73070號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平3-9991號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2014-43545號(hào)公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:提高升溫速度而進(jìn)行根據(jù)吉塞勒塑性計(jì)法的流動(dòng)性測(cè)定的專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中記載的方法雖然簡(jiǎn)便,但對(duì)測(cè)定值與焦炭強(qiáng)度的關(guān)系的匹配性留有疑問(wèn)。專利文獻(xiàn)1中沒(méi)有記載利用提高升溫速度的吉塞勒塑性計(jì)法測(cè)定的流動(dòng)性與焦炭強(qiáng)度的關(guān)系。專利文獻(xiàn)2中記載了在加快升溫速度而測(cè)定的非微粘結(jié)煤的mf與將在除非微粘結(jié)煤以外的煤(以下適當(dāng)?shù)胤Q為“剩余煤”)中以外框配合該非微粘結(jié)煤而制成的混煤干餾而得到的焦炭的csr(熱co2反應(yīng)后強(qiáng)度)之間,成立良好的相關(guān)關(guān)系。但是,例示的實(shí)施例中的非微粘結(jié)煤是煤化度(鏡質(zhì)體平均最大反射率ro)為0.96~1.16的煙煤,是極其有限的,對(duì)煙煤以外的非微粘結(jié)煤也同樣不清楚是否非微粘結(jié)煤的mf與焦炭的強(qiáng)度存在良好的相關(guān)關(guān)系。即便根據(jù)專利文獻(xiàn)3中記載的方法對(duì)非微粘結(jié)煤推斷表觀流動(dòng)度,將表觀流動(dòng)度高的非微粘結(jié)煤評(píng)價(jià)為作為焦炭原料可使用,且混煤中包含該非微粘結(jié)煤,將該混煤干餾而得到的焦炭的強(qiáng)度與表觀流動(dòng)度的關(guān)系也不明確,也不明確非微粘結(jié)煤是否在不顯著降低焦炭強(qiáng)度的情況下作為焦炭用原料可使用的評(píng)價(jià)是否有效。專利文獻(xiàn)3中記載的推斷非粘結(jié)煤的表觀流動(dòng)度的方法中,已知煤間的相互作用影響混煤的流動(dòng)性,因此根據(jù)與非粘結(jié)煤組合的粘結(jié)煤的品種,非粘結(jié)煤的流動(dòng)性的推斷值會(huì)產(chǎn)生變化,上述評(píng)價(jià)也可能不是有效的。專利文獻(xiàn)4中公開(kāi)了通過(guò)在作為焦炭用原料使用的煤中添加具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物來(lái)提高煤的流動(dòng)性。然而,專利文獻(xiàn)4沒(méi)有涉及評(píng)價(jià)非微粘結(jié)煤的軟化熔融特性的技術(shù)。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的,其目的在于提供一種可靠地測(cè)定一直以來(lái)軟化熔融特性的評(píng)價(jià)較難的煤(特別是非微粘結(jié)煤)的軟化熔融特性,且評(píng)價(jià)在將測(cè)定對(duì)象的煤用于混煤時(shí)是否顯著降低焦炭強(qiáng)度的方法。用于解決上述課題的本發(fā)明的主旨如下。(1)一種煤的評(píng)價(jià)方法,是作為焦炭用原料使用的煤的評(píng)價(jià)方法,將添加了具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物而軟化熔融特性得到提高的煤的有關(guān)上述軟化熔融特性的物性值作為指標(biāo),對(duì)上述煤進(jìn)行評(píng)價(jià)。(2)根據(jù)上述(1)所述的煤的評(píng)價(jià)方法,其中,添加上述胺系化合物之前的上述煤的吉塞勒最高流動(dòng)度mf為20ddpm以下。(3)根據(jù)上述(1)或(2)所述的煤的評(píng)價(jià)方法,其中,上述胺系化合物為n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺。(4)根據(jù)上述(1)~(3)中任一項(xiàng)所述的煤的評(píng)價(jià)方法,其中,對(duì)于各個(gè)多品種的煤,得到所測(cè)定的物性值和將包含測(cè)定了該物性值的煤的混煤干餾而得到的焦炭的焦炭強(qiáng)度,根據(jù)上述物性值與上述焦炭強(qiáng)度的關(guān)系式,特定與焦炭強(qiáng)度的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的物性值,將測(cè)定出特定的值以上的物性值的煤評(píng)價(jià)為作為焦炭用原料可使用。(5)一種焦炭的制造方法,是使用上述(4)所述的煤的評(píng)價(jià)方法的焦炭的制造方法,將包含評(píng)價(jià)為可使用的煤的混煤干餾而制造焦炭。根據(jù)本發(fā)明,能夠評(píng)價(jià)混煤中可將焦炭強(qiáng)度保持在高位的煤(特別是非微粘結(jié)煤)。附圖說(shuō)明圖1是表示評(píng)價(jià)對(duì)象的煤的吉塞勒最高流動(dòng)度mf的常用對(duì)數(shù)值(logmf[logddpm])與從僅由從混煤中排除了評(píng)價(jià)對(duì)象的煤而得的剩余煤得到的焦炭的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度中減去由包含評(píng)價(jià)對(duì)象的煤的混煤得到的焦炭的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度而算出的差δdi(di(150/50)[-])的關(guān)系的圖。圖2是表示由提高了升溫速度的測(cè)定得到的煤的logmf與δdi的關(guān)系的圖。圖3是表示混煤中的評(píng)價(jià)對(duì)象的煤的配合率[質(zhì)量%]與混煤的logmf的關(guān)系的圖。圖4是表示基于圖3的圖而推斷的評(píng)價(jià)對(duì)象的煤的logmf(推斷l(xiāng)ogmf)與δdi的關(guān)系的圖。圖5是表示添加了瀝青的評(píng)價(jià)對(duì)象的煤的logmf與δdi的關(guān)系的圖。圖6是表示添加了胺系化合物的評(píng)價(jià)對(duì)象的煤的logmf與δdi的關(guān)系的圖。圖7是表示混煤中的評(píng)價(jià)對(duì)象的煤的logmf與δdi的關(guān)系的圖。圖8是表示添加了胺系化合物的評(píng)價(jià)對(duì)象的煤的logmf與δdi的關(guān)系的圖。具體實(shí)施方式首先,對(duì)使用以往技術(shù)的情況下的、測(cè)定非微粘結(jié)煤的軟化熔融特性的困難程度和評(píng)價(jià)非微粘結(jié)煤是否為將焦炭強(qiáng)度保持在高位的煤的困難程度進(jìn)行說(shuō)明。作為評(píng)價(jià)對(duì)象的非微粘結(jié)煤的一個(gè)例子,準(zhǔn)備4種煤(煤a~d),對(duì)煤a~d測(cè)定鏡質(zhì)體平均最大反射率ro、揮發(fā)成分vm和吉塞勒最高流動(dòng)度mf。鏡質(zhì)體平均最大反射率ro用jism8816中規(guī)定的方法求出,揮發(fā)成分vm用jism8812中規(guī)定的方法測(cè)定。吉塞勒最高流動(dòng)度mf用jism8801中規(guī)定的方法求出。將煤a~d的ro[%]、vm[%干燥基準(zhǔn)]以及mf[ddpm]示于表1。由表1的吉塞勒最高流動(dòng)度mf可知,煤a、煤b以及煤d是非粘結(jié)煤,煤c是微粘結(jié)煤。[表1]項(xiàng)目rovmmf單位%%干燥基準(zhǔn)ddpm煤a(半無(wú)煙煤)1.6118.00煤b(亞煙煤)0.5332.50煤c(亞煙煤)0.5232.05煤d(無(wú)煙煤)2.0613.50使用干餾試驗(yàn)爐研究混煤中包含非微粘結(jié)煤(煤a~d)的情況下的非微粘結(jié)煤對(duì)焦炭的強(qiáng)度的影響。使混煤中的非微粘結(jié)煤的配合率為20質(zhì)量%,對(duì)于剩余煤,準(zhǔn)備將各品種的ro的各品種的配合比例作為權(quán)重的加權(quán)平均值為1.03、mf的常用對(duì)數(shù)值(logmf)的平均(將各品種的配合比例作為權(quán)重的加權(quán)平均值)為2.3的煤(剩余煤),將各個(gè)煤a~d與剩余煤混合,制成4種混煤。以混煤的體積密度(干燥重量基準(zhǔn))成為930kg/m3的方式填充到干餾罐中。這里,將煤從焦?fàn)t炭化室的上部進(jìn)行裝煤的一般的焦?fàn)t作業(yè)中,裝煤后的煤的體積密度為700~800kg/m3左右,但在本干餾試驗(yàn)中,為了突出因混煤所致的差異,采用較高的體積密度的條件進(jìn)行試驗(yàn)。應(yīng)予說(shuō)明,實(shí)際焦?fàn)t中出于在使用如非微粘結(jié)煤這樣的劣質(zhì)的煤的同時(shí)維持干餾后的焦炭強(qiáng)度的目的,也進(jìn)行利用機(jī)械操作增加裝煤時(shí)的體積密度的作業(yè)(例如搗固裝煤),因此將混煤的體積密度(干燥重量基準(zhǔn))設(shè)定為930kg/m3的試驗(yàn)是在預(yù)測(cè)以高體積密度干餾時(shí)的結(jié)果方面優(yōu)選的條件。以干餾罐上搭載10kg的重物的狀態(tài)在爐內(nèi)溫度1050℃的電爐內(nèi)干餾6小時(shí)后,從電爐中取出,進(jìn)行氮冷卻,得到焦炭。基于jisk2151的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)法,測(cè)定以轉(zhuǎn)速15rpm旋轉(zhuǎn)150次后的粒徑為15mm以上的焦炭的質(zhì)量比例,將成為與旋轉(zhuǎn)前的質(zhì)量比×100的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度指數(shù)di(150/15)[-]作為焦炭的強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外,僅將剩余煤與混煤的情況同樣地干餾而得到焦炭,計(jì)算轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度di(150/15)[-]。作為非微粘結(jié)煤的焦炭原料的評(píng)價(jià)是用從由包含煤a~d的混煤得到的焦炭的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度減去僅由剩余煤得到的焦炭的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度而算出的差δdi進(jìn)行評(píng)價(jià)。負(fù)的δdi表示由于添加該非微粘結(jié)煤而與由剩余煤得到的焦炭相比強(qiáng)度降低。將煤a~d的logmf與δdi的關(guān)系示于圖1。煤a、煤b以及煤d的mf為0(零)ddpm,但為了方便,圖1的圖中將煤a、煤b以及煤d的logmf表示為“0”。由圖1的圖可知,由至少包含煤a、煤b、煤d的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度與僅由剩余煤得到的焦炭的強(qiáng)度相比減少。另外,可知盡管非微粘結(jié)煤(煤a~d)的logmf的值沒(méi)有太大變化,但是以僅由不含非微粘結(jié)煤的剩余煤得到的焦炭的強(qiáng)度為基準(zhǔn),根據(jù)混煤中含有的非微粘結(jié)煤的種類,由混煤得到的焦炭的強(qiáng)度的減少寬度(圖1的δdi)不同。即,可知僅僅測(cè)定非微粘結(jié)煤的有關(guān)軟化熔融特性的物性值(吉塞勒最高流動(dòng)度mf)難以評(píng)價(jià)非微粘結(jié)煤的種類對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響。因此,嘗試了顯示以往技術(shù)的專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中記載的提高升溫速度來(lái)測(cè)定mf的方法。吉塞勒塑性計(jì)法中,將裝有煤試樣的曲頸瓶浸漬于保持在300℃的焊料浴中,以3℃/分鐘升溫。本發(fā)明的發(fā)明人等為了提高升溫速度,將裝有煤試樣的曲頸瓶浸漬于保持在550℃的焊料浴中,測(cè)定流動(dòng)性。在該條件下測(cè)定試樣內(nèi)的溫度,結(jié)果為約75℃/分鐘的升溫速度。將測(cè)定結(jié)果示于表2。另外,將logmf與焦炭強(qiáng)度的關(guān)系示于圖2。可知由圖2的圖確認(rèn)了品種間的流動(dòng)性之差,但隨著logmf變大,δdi并沒(méi)有變大,無(wú)法確認(rèn)logmf與δdi成立良好的正相關(guān)關(guān)系。[表2]接著,應(yīng)用顯示以往技術(shù)的專利文獻(xiàn)3的內(nèi)容,推斷非微粘結(jié)煤的表觀流動(dòng)度(吉塞勒最高流動(dòng)度),研究是否能夠基于推斷的吉塞勒最高流動(dòng)度來(lái)評(píng)價(jià)非微粘結(jié)煤對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響。制成評(píng)價(jià)對(duì)象的非微粘結(jié)煤中添加有粘結(jié)煤的混煤來(lái)評(píng)價(jià)混煤的mf,作為從混煤中除去煤a~d而得的剩余煤,準(zhǔn)備屬于粘結(jié)煤的煤e和煤f。將煤e和煤f的ro、vm以及mf示于表3。[表3]項(xiàng)目rovmmf單位%%干燥基準(zhǔn)ddpm煤e0.7039.6970煤f0.9827.0415以煤a~d:剩余煤e、f=25質(zhì)量%:75質(zhì)量%制作混煤,測(cè)定混煤的吉塞勒最高流動(dòng)度mf。另外,以煤a~d:剩余煤e、f=50質(zhì)量%:50質(zhì)量%來(lái)制成混煤,測(cè)定混煤的吉塞勒最高流動(dòng)度mf。煤a~d的配合率為0質(zhì)量%時(shí),混煤僅由煤e或煤f構(gòu)成,此時(shí)的吉塞勒最高流動(dòng)度mf的常用對(duì)數(shù)值logmf由表3的mf求出。將混煤中的煤a~d的配合率[質(zhì)量%]與logmf[logddpm]的關(guān)系示于圖3。圖3中,將以煤e為剩余煤的混煤中的煤a~d的配合率與吉塞勒最高流動(dòng)度mf的關(guān)系示于圖3中的(a),將以煤f為剩余煤的混煤中的煤a~d的配合率與吉塞勒最高流動(dòng)度mf的關(guān)系示于圖3中的(b)。圖3中的(a)和圖3中的(b)的圖中的空心點(diǎn)是對(duì)由各個(gè)煤a~d成為0質(zhì)量%、25質(zhì)量%、50質(zhì)量%的配合率和與其對(duì)應(yīng)的logmf的數(shù)據(jù)集外推得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)繪而得到的。配合率100質(zhì)量%的混煤僅由煤a~d構(gòu)成,將空心點(diǎn)中的logmf推斷為煤a~d的logmf(推斷l(xiāng)ogmf)。將煤a~d的推斷l(xiāng)ogmf與差δdi的關(guān)系示于圖4??芍鶕?jù)圖4的圖無(wú)法確認(rèn)推斷l(xiāng)ogmf與焦炭強(qiáng)度存在相關(guān)關(guān)系,通過(guò)應(yīng)用專利文獻(xiàn)3的內(nèi)容推斷非微粘結(jié)煤的吉塞勒最高流動(dòng)度難以評(píng)價(jià)非微粘結(jié)煤的種類(煤a~d)對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響。進(jìn)而,在煤a~d中添加10質(zhì)量%的以往已知能夠發(fā)揮提高粘結(jié)性的功能的粘結(jié)材料(柏油瀝青和煤焦油瀝青)而測(cè)定煤a~d的最大流動(dòng)度mf,與得到圖1的圖的情況同樣地研究了添加粘結(jié)材料而測(cè)定的logmf與δdi的關(guān)系。將logmf與δdi的關(guān)系示于圖5。添加了粘結(jié)材料的煤a~d的最大流動(dòng)度mf為0ddpm的情況下,將logmf以0的形式示于圖5的圖中。在煤a、煤c、煤d中加入上述2種粘結(jié)材料而測(cè)定的mf的值相等,因此標(biāo)繪的點(diǎn)重合。由圖5的圖也無(wú)法確認(rèn)logmf與δdi之間存在相關(guān)關(guān)系??芍幢惴俏⒄辰Y(jié)煤中添加粘結(jié)材料而非微粘結(jié)煤的軟化熔融特性得到提高,也難以評(píng)價(jià)非微粘結(jié)煤的種類(煤a~d)對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響。如上,以往技術(shù)中難以評(píng)價(jià)非微粘結(jié)煤對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響。本發(fā)明的發(fā)明人等為了能夠?qū)崿F(xiàn)該評(píng)價(jià)而進(jìn)行了研究,其結(jié)果確認(rèn),專利文獻(xiàn)4中記載了添加具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物來(lái)提高煤的流動(dòng)性的煤的改性方法。本發(fā)明的發(fā)明人等對(duì)能否將該胺系化合物用于上述評(píng)價(jià)進(jìn)行了深入研究,其結(jié)果發(fā)現(xiàn),添加了具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物的非微粘結(jié)煤的有關(guān)軟化熔融特性的物性值與上述焦炭的強(qiáng)度正相關(guān),從而完成了本發(fā)明。即,本發(fā)明通過(guò)在評(píng)價(jià)對(duì)象的非微粘結(jié)煤中添加具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物來(lái)提高非微粘結(jié)煤的軟化熔融特性,將與提高了的軟化熔融特性相關(guān)的物性值作為指標(biāo),對(duì)非微粘結(jié)煤進(jìn)行評(píng)價(jià)。作為具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物,優(yōu)選為n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺。作為上述胺系化合物,除了n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺以外,還可以使用能夠添加在煤中而提高煤的軟化熔融特性(流動(dòng)性)的化合物。具體而言,可以使用專利文獻(xiàn)4中例示的吩噻嗪、咔唑、n-苯基-1-萘基胺等。本發(fā)明的發(fā)明人等對(duì)胺系化合物中mf的提高效果高的物質(zhì)的探索和規(guī)律性進(jìn)一步進(jìn)行了研究,其結(jié)果發(fā)現(xiàn),沸點(diǎn)高的物質(zhì)提高添加的煤的軟化熔融特性。推測(cè)越是沸點(diǎn)高的物質(zhì),在煤顯示軟化熔融特性的350~550℃的溫度范圍殘留越多,可精度更好地顯示煤的軟化熔融特性。上述胺系化合物中n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺的沸點(diǎn)高。以下,對(duì)顯示是否添加了胺系化合物的非微粘結(jié)煤的有關(guān)軟化熔融特性的物性值與由包含非微粘結(jié)煤的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度正相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。該實(shí)驗(yàn)中,作為有關(guān)軟化熔融特性的物性值,采用jism8801中規(guī)定的吉塞勒塑性計(jì)法中測(cè)定的吉塞勒最高流動(dòng)度mf,作為胺系化合物,采用上述n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺。在上述煤a~d中添加煤的5質(zhì)量%或10質(zhì)量%的胺系化合物代替5質(zhì)量%或10質(zhì)量%的煤,測(cè)定吉塞勒最高流動(dòng)度mf。將吉塞勒最高流動(dòng)度mf的測(cè)定值示于表4。[表4]由表4所示的mf可知,在未添加胺系化合物時(shí),即便是無(wú)法測(cè)定mf的非微粘結(jié)煤,通過(guò)添加10質(zhì)量%的胺系化合物,軟化熔融特性也提高,能夠測(cè)定mf的情況變多。另一方面,可知在添加5質(zhì)量%時(shí),即便可以提高軟化熔融特性,也會(huì)根據(jù)煤的品種而難以可靠地提高軟化熔融特性,有時(shí)也無(wú)法測(cè)定mf。接下來(lái),混合多個(gè)煤,準(zhǔn)備加權(quán)平均ro為1.03、加權(quán)平均logmf為2.3的煤(剩余煤),以煤a~d的配合比例為20質(zhì)量%,將各個(gè)煤a~d和剩余煤混合而制成4種混煤。與得到圖1的圖的情況同樣地由4種混煤得到焦炭,測(cè)定轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度,另外,僅干餾剩余煤而得到焦炭,測(cè)定轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度,計(jì)算δdi。應(yīng)予說(shuō)明,混煤中不包含使軟化熔融特性提高的n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺。將添加5質(zhì)量%或10質(zhì)量%的n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺而測(cè)定的logmf與δdi的關(guān)系示于圖6。這里,煤b在添加5質(zhì)量%或者添加10質(zhì)量%的n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺中的任一情況下logmf均為0,標(biāo)繪點(diǎn)重合。由圖6的圖可知,添加10質(zhì)量%的n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺而測(cè)定的logmf越高,煤a、煤b、煤d的δdi的負(fù)寬度越小,另外,可知煤c的δdi為正。因此,由圖6的圖可知,添加胺系化合物而測(cè)定的吉塞勒最高流動(dòng)度與由包含非微粘結(jié)煤的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度正相關(guān)。它們正相關(guān)暗示了基于在煤中添加具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物而測(cè)定的流動(dòng)性,能夠判斷作為難以測(cè)定(或者無(wú)法測(cè)定)有關(guān)軟化熔融特性的值的非微粘結(jié)煤的焦炭用原料的使用可能性。本發(fā)明的發(fā)明人等為了驗(yàn)證在非微粘結(jié)煤中添加具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物而測(cè)定的流動(dòng)性與配合有該非微粘結(jié)煤的混煤的焦炭強(qiáng)度之間是否可得到良好的正相關(guān),進(jìn)行了改變所評(píng)價(jià)的非微粘結(jié)煤的種類的追加實(shí)驗(yàn)。表5中示出評(píng)價(jià)對(duì)象的非微粘結(jié)煤。表5所示的煤g~i是吉塞勒最高流動(dòng)度mf低的微粘粘結(jié)煤。[表5]項(xiàng)目rovmmf單位%%干燥基準(zhǔn)ddpm煤g(煙煤)1.00026.620煤h(煙煤)1.01723.91煤i(煙煤)0.79433.63追加試驗(yàn)中,使用干餾試驗(yàn)爐對(duì)混煤中包含微粘結(jié)煤(煤g~i)的情況下的微粘結(jié)煤對(duì)焦炭的強(qiáng)度的影響進(jìn)行研究。為了假設(shè)將混煤的平均品位統(tǒng)一為目標(biāo)值的實(shí)際作業(yè)而使包含非微粘結(jié)煤的混煤整體的平均品位一致,調(diào)整從混煤整體中除去評(píng)價(jià)對(duì)象的非微粘結(jié)煤而得的剩余的煤構(gòu)成、品位。具體而言,使混煤中的非微粘結(jié)煤的配合率為0質(zhì)量%或15質(zhì)量%,混煤的平均品位是以ro的平均為1.05、mf的常用對(duì)數(shù)值(logmf)的平均為2.5的方式調(diào)整剩余煤,制成包含表5所示的3種煤的混煤3種、不含表5所示的煤的混煤1種合計(jì)4種混煤。以混煤的體積密度(干燥重量基準(zhǔn))成為從焦?fàn)t炭化室的上部裝入煤的一般的作業(yè)等級(jí)即725kg/m3的方式填充到干餾罐中,以干餾罐上搭載10kg重物的狀態(tài)在爐內(nèi)溫度1050℃的電爐內(nèi)干餾6小時(shí)后,從電爐中取出,進(jìn)行氮冷卻,得到焦炭?;趈isk2151的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)法,測(cè)定以轉(zhuǎn)速15rpm旋轉(zhuǎn)150次后的粒徑為15mm以上的焦炭的質(zhì)量比例,將成為與旋轉(zhuǎn)前的質(zhì)量比×100的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度指數(shù)di(150/15)[-]作為焦炭的強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)。作為非微粘結(jié)煤的焦炭原料的評(píng)價(jià)用從由包含煤g~i的混煤得到的焦炭的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度中減去由不含煤g~i的混煤得到的焦炭的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度而算出的差δdi進(jìn)行評(píng)價(jià)。負(fù)的δdi表示通過(guò)該非微粘結(jié)煤的添加,與由不含煤g~i的混煤得到的焦炭相比強(qiáng)度降低。將煤g~i的logmf與δdi的關(guān)系示于圖7。由圖7的圖可知,由包含煤h和煤i的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度與由不含煤h和煤i的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度相比降低。另外,可知盡管非微粘結(jié)煤(煤h、煤i)的logmf的值比煤h低,但是以由不含非微粘結(jié)煤的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度為基準(zhǔn),由包含煤h的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度的減少寬度(圖7的δdi)與由包含煤i的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度的減少寬度相比變小。還可知僅僅測(cè)定非微粘結(jié)煤的有關(guān)軟化熔融特性的物性值(吉塞勒最高流動(dòng)度)難以準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)非微粘結(jié)煤的種類對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響。接下來(lái),在上述煤g~i中添加煤的10質(zhì)量%的作為胺系化合物的n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺代替10質(zhì)量%的煤,測(cè)定吉塞勒最高流動(dòng)度mf。將吉塞勒最高流動(dòng)度mf的測(cè)定結(jié)果示于表6。[表6]項(xiàng)目添加10質(zhì)量%的胺時(shí)的mf單位ddpm煤g(煙煤)31396煤h(煙煤)6167煤i(煙煤)588由表6所示的mf可知,與未添加時(shí)的mf相比,通過(guò)添加10質(zhì)量%的胺系化合物而使mf增大,通過(guò)添加胺系化合物,軟化熔融特性提高。另外,可知與表5所示的logmf的序列相比,添加表6的胺系化合物而測(cè)定的logmf的序列不同。另外,將添加10質(zhì)量%的n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺而測(cè)定的logmf與δdi的關(guān)系示于圖8。由圖8的圖可知,添加10質(zhì)量%的n,n’-二-2-萘基-對(duì)苯二胺而測(cè)定的logmf越高,δdi的負(fù)寬度變得越小。由得到圖6的圖的實(shí)驗(yàn)與本追加實(shí)驗(yàn)可知,即便變更煤的種類和制造焦炭時(shí)的體積密度的條件,添加胺系化合物而測(cè)定的吉塞勒最高流動(dòng)度也與由包含微粘結(jié)煤的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度正相關(guān)。因此,明確了根據(jù)在煤中添加具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物而測(cè)定的流動(dòng)性,能夠確實(shí)地評(píng)價(jià)難以測(cè)定(或者無(wú)法測(cè)定)有關(guān)軟化熔融特性的值的非微粘結(jié)煤的作為焦炭用原料的使用可能性。雖然通過(guò)具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物在煤中的添加,煤的流動(dòng)性得到提高在專利文獻(xiàn)4有記載,但是并不知道根據(jù)在煤中添加具有芳香環(huán)的伯胺或仲胺系化合物而測(cè)定的煤的流動(dòng)性,能夠評(píng)價(jià)該煤作為焦炭原料的優(yōu)劣。根據(jù)本發(fā)明的方法能夠評(píng)價(jià)以往無(wú)法評(píng)價(jià)的煤的優(yōu)劣,能夠明確判定某種煤是否作為焦炭用原料可使用。評(píng)價(jià)對(duì)象的煤是否作為焦炭用原料可使用的判定只要以下述方式進(jìn)行即可。如圖6、圖8所示,對(duì)于各個(gè)多個(gè)品種的煤,得到多個(gè)煤的有關(guān)軟化熔融特性的物性值(吉塞勒最高流動(dòng)度)與由添加了該煤的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度的數(shù)據(jù)集,如果煤的有關(guān)軟化熔融特性的物性值與焦炭的強(qiáng)度正相關(guān),則對(duì)于是否可將煤(特別是非微粘結(jié)煤)用作作為焦炭用原料使用的煤,以如下方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。[i]可以由多個(gè)數(shù)據(jù)集得到所測(cè)定的有關(guān)軟化熔融特性的物性值與焦炭強(qiáng)度的關(guān)系式。例如,可以通過(guò)在圖6、圖8中以最小二乘法、或在圖上徒手描繪校正曲線而導(dǎo)出上述關(guān)系式。[ii]根據(jù)上述[i]中導(dǎo)出的關(guān)系式特定與焦炭強(qiáng)度(δdi)的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的物性值。目標(biāo)值是假定可用于高爐作業(yè)的強(qiáng)度的值,是可以預(yù)先決定的值。例如,基于進(jìn)行干餾試驗(yàn)而求出的數(shù)據(jù)集,能夠預(yù)測(cè)由添加了非微粘結(jié)煤的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度與由剩余混煤得到的焦炭的強(qiáng)度之差(例如△di)。如果已知由添加非微粘結(jié)煤的剩余混煤得到的焦炭的強(qiáng)度,則通過(guò)由剩余混煤得到的焦炭的強(qiáng)度加上所預(yù)測(cè)的△di,能夠特定由添加了非微粘結(jié)煤的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度。而且,如果如此特定的由添加了非微粘結(jié)煤的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度超過(guò)焦炭所要求的強(qiáng)度,則該非微粘結(jié)煤可以評(píng)價(jià)為作為焦炭用原料可使用。進(jìn)而,也能夠特定由添加了非微粘結(jié)煤的混煤得到的焦炭的強(qiáng)度與焦炭所要求的強(qiáng)度相等的、有關(guān)軟化熔融特性的物性值。[iii]對(duì)新的測(cè)定對(duì)象的煤測(cè)定有關(guān)軟化熔融特性的物性值,在其測(cè)定值為特定的物性值以上的情況下,可以判斷為由包含該煤的混煤得到的焦炭具有合適的焦炭強(qiáng)度。特別是,按照上述[i]的數(shù)據(jù)集所得到的混煤中的煤的配合率在剩余煤中配合新的測(cè)定對(duì)象的煤而制成混煤時(shí),能夠期待由該混煤制造的焦炭具有規(guī)定的目標(biāo)值以上的焦炭強(qiáng)度。然而,由圖6的圖中的添加5質(zhì)量%時(shí)的點(diǎn)可知,如果胺系化合物的添加量過(guò)少,則有時(shí)無(wú)法充分提高非微粘結(jié)煤的軟化熔融特性,而難以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行有關(guān)軟化熔融特性的評(píng)價(jià)。因此,推測(cè)在根據(jù)胺系化合物和非微粘結(jié)煤的種類來(lái)提高軟化熔融特性的方面,存在適當(dāng)?shù)陌废祷衔锏奶砑颖壤?。因此,本發(fā)明的發(fā)明人等研究了根據(jù)胺系化合物和非微粘結(jié)煤的品種而特定不同的在提高軟化熔融特性方面的最佳添加量的方法。添加的胺系化合物的種類和添加量可以以下述方式確定。[1]作為要添加的胺系化合物,選定添加在煤中而可看到流動(dòng)性提高效果的胺系化合物。[2]評(píng)價(jià)對(duì)象的多種煤(優(yōu)選mf為0的非粘結(jié)煤)中添加任意的量的所選定的胺化合物而測(cè)定mf。[3a]評(píng)價(jià)對(duì)象的煤的mf被觀察到差異時(shí),可以將此時(shí)的量和所選定的胺化合物特定為在評(píng)價(jià)中可使用。[3b]評(píng)價(jià)對(duì)象的煤的mf看不到差異時(shí),增加胺系化合物的添加量或者添加具有比[1]中選定的胺系化合物高的沸點(diǎn)的胺系化合物而再次進(jìn)行[2]的測(cè)定。如果能夠特定胺系化合物的種類以及與其種類對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)奶砑恿?,則只要在將該量的胺系化合物添加到非微粘結(jié)煤中,測(cè)定煤的有關(guān)軟化熔融特性的物性值,以測(cè)定值為指標(biāo),評(píng)價(jià)是否作為用作焦炭用原料的煤可使用即可。按照相同的胺系化合物添加條件測(cè)定煤的有關(guān)軟化熔融特性的物性值,預(yù)先求出該測(cè)定值與將包含該煤的混煤干餾而得到的焦炭強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系時(shí),即便對(duì)不知道可否作為焦炭原料使用的煤也不進(jìn)行耗費(fèi)勞力的干餾試驗(yàn),而基于添加了更容易測(cè)定的胺系化合物的有關(guān)軟化熔融特性的物性值,能夠判斷作為該煤的焦炭原料的使用可能性。而且,通過(guò)將包含評(píng)價(jià)為可使用的煤的混煤干餾,能夠制造將強(qiáng)度保持在高位的焦炭。作為添加胺系化合物之前的煤,優(yōu)選為吉塞勒最高流動(dòng)度mf為20ddpm以下的非微粘結(jié)煤。通常將吉塞勒最高流動(dòng)度mf為0ddpm的煤稱為非粘結(jié)煤,將吉塞勒最高流動(dòng)度mf為100ddpm左右以下的煤稱為微粘結(jié)煤。因?yàn)楦鶕?jù)jis法得到的吉塞勒最高流動(dòng)度的測(cè)定值取整數(shù)值,所以mf為10ddpm以下時(shí)測(cè)定精度差。因此,mf為10ddpm以下的煤應(yīng)用本發(fā)明的方法時(shí)效果特別大。進(jìn)而,對(duì)于mf為0的非粘結(jié)煤的煤,無(wú)法評(píng)價(jià)軟化熔融特性的差異。利用添加了胺系化合物的mf測(cè)定能夠評(píng)價(jià)影響煤的焦炭化性的軟化熔融特性的差異這樣的本發(fā)明的效果特別顯著的煤是沒(méi)有吉塞勒最高流動(dòng)度mf或者吉塞勒最高流動(dòng)度mf非常低的非微粘結(jié)煤。因此,本發(fā)明優(yōu)選以添加胺系化合物時(shí)軟化熔融特性的提高效果顯著的吉塞勒最高流動(dòng)度mf更低的煤(mf≤20ddpm)為評(píng)價(jià)對(duì)象。本實(shí)施方式中,作為有關(guān)軟化熔融特性的物性值,采用吉塞勒最高流動(dòng)度mf,但本發(fā)明中,有關(guān)軟化熔融特性的物性值不特別限定于吉塞勒最高流動(dòng)度mf,有關(guān)軟化熔融特性的物性是處于軟化熔融狀態(tài)的煤的膨脹性、粘接性、滲透性、粘度等,作為物性值,具體而言,可以采用由膨脹計(jì)測(cè)得的總膨脹率、比容積、滲透距離、動(dòng)態(tài)粘彈性等。本實(shí)施方式中,對(duì)于各個(gè)多品種的煤,直接測(cè)定煤的有關(guān)軟化熔融特性的物性值和焦炭強(qiáng)度,但本發(fā)明未必直接測(cè)定它們。如果通過(guò)第三方可得到煤的有關(guān)軟化熔融特性的物性值和焦炭強(qiáng)度的數(shù)據(jù)集并提供該數(shù)據(jù)集,則能夠求出物性值與焦炭強(qiáng)度的關(guān)系式,能夠評(píng)價(jià)煤是否作為焦炭用原料可使用。如上,根據(jù)本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法,能夠評(píng)價(jià)由包含非微粘結(jié)煤的混煤得到的焦炭中非微粘結(jié)煤對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響,能夠評(píng)價(jià)混煤中可將焦炭強(qiáng)度保持在高位的煤(非微粘結(jié)煤)。當(dāng)前第1頁(yè)12