(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス用原料炭として使用する複数銘柄の石炭を粒径３ｍｍ以下の累積％が７０〜８０質量％となるように粒度調整した原料炭中に含まれる、１．５ｍｍ以上の最大長さを有する粗大イナート組織の含有量が５〜７体積％の境界値を用いて、この含有量が境界値よりも高い高イナート含有炭と、粗大イナート組織の含有量が境界値以下であって、ビトリニット平均反射率が０．９％以下である低イナート低石炭化度炭に分類し、それぞれ粉砕して配合した配合炭を製造するコークス炉装入用配合炭の製造方法であって、
前記高イナート含有炭を粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上となるように強粉砕する第１の工程と、
前記配合炭全体の全膨張率が４０％未満の場合、全膨張率が２０％以上の前記低イナート低石炭化度炭は、粒径３ｍｍ以下の累積％が８２〜８８質量％となるように粉砕し、全膨張率が２０％未満の前記低イナート低石炭化度炭は、粒径３ｍｍ以下の累積％が７２〜７８質量％となるように粉砕し、
前記配合炭全体の全膨張率が４０％以上の場合、全膨張率が２０％以上の前記低イナート低石炭化度炭は、粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上となるように粉砕し、全膨張率が２０％未満の前記低イナート低石炭化度炭は、粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％以上となるように粉砕する第２の工程、
を含むことを特徴とするコークス炉装入用配合炭の製造方法。
【請求項２】
前記粗大イナート組織の含有量が前記境界値以下である低イナート含有炭について、さらにビトリニット平均反射率が０．９％よりも高い低イナート高石炭化度炭に分類し、それぞれ粉砕して配合した配合炭を製造するコークス炉装入用配合炭の製造方法であって、
さらに、前記低イナート高石炭化度炭を粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％以上８８質量％以下となるように粉砕する第３の工程、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のコークス炉装入用配合炭の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉に装入される配合炭の製造方法に関し、特に配合炭の粉砕方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉用コークスに代表される各種コークスは、多数の銘柄の石炭（原料炭）を粉砕して配合した後、コークス炉に装入される。装入された配合炭は、炉内で乾留されることによりコークスとなる。コークス製造の際に特に重要とされる品質管理項目として、コークス強度が知られている。コークス強度は、石炭の配合条件が同じであっても、粉砕後の石炭の粒度に左右される。
【０００３】
そこで、本発明者等は、コークス強度を高める方法として、最大長さで１．５ｍｍ以上の粗大イナート組織の含有量が境界値（５〜７体積％）以上である高イナート含有炭を強粉砕する粉砕工程を含む高炉用コークスの製造方法を開示している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９７３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示す粉砕方法に対して、さらに、コークス強度を確実に向上できる粉砕方法が望まれてきた。そこで、本願発明は、コークス強度を向上させるためのコークス炉装入用配合炭の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、コークス用原料炭として使用する石炭を高イナート含有炭と低イナート低石炭化度炭とに分類し、これらをそれぞれ粉砕した粉砕炭を含む配合炭を製造するコークス炉装入用配合炭の製造方法において、高イナート含有炭および低イナート低石炭化度炭それぞれの粉砕粒度とコークス強度との関係を調べたところ、高イナート含有炭および低イナート低石炭化度炭のそれぞれの粉砕粒度がある範囲に達した時にコークス強度が極大となることを発見した。
【０００７】
本発明者等は、コークス用原料炭として使用する石炭を高イナート含有炭と低イナート含有炭に分類し、さらに低イナート含有炭は高石炭化度炭と、低石炭化度炭に分類し、これらをそれぞれ粉砕した粉砕炭を含む配合炭を製造するコークス炉装入用配合炭の製造方法において、低石炭化度炭の粉砕粒度とコークス強度との関係を調べたところ、さらに、低イナート高石炭化度炭の粉砕粒度がある範囲に達した時にコークス強度が極大となることを発見した。
本明細書では、粗大イナート組織の含有量が５〜７体積％の境界値を用いて、該含有量よりも高い銘柄の石炭を高イナート含有炭と定義し、粗大イナート組織の含有量が境界値以下の銘柄の石炭を低イナート含有炭と定義する。この境界値の設定については、後述する。
さらに、低イナート含有炭のうちビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．９％よりも高い銘柄の石炭を高石炭化度炭と定義し、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．９％以下の銘柄の石炭を低石炭化度炭と定義する。なお、粗大イナート組織の含有量は、粒径３ｍｍ以下の累積％が７０〜８０質量％となるように粒度調整した原料炭中に含まれる、１．５ｍｍ以上の最大長さを有するイナート組織の含有量（ｖｏｌ．％）と定義する。この定義の詳細については、特開2008-297385号公報に記載されているため、詳細な説明を省略する。
【０００８】
低石炭化度炭は、強粉砕することにより、その内部に生成されるクラックのサイズが小さくなり、コークス強度が上昇する。図２は、コークス中の低石炭化度炭由来の部分の拡大写真であり、矢印で示す部分がクラックである。しかしながら、低石炭化度炭の粉砕粒度がある境界値を超えて小さくすると、再固化温度が低い低石炭化度炭が分散することにより、高石炭化度炭の膨張性を阻害する阻害効果が高くなり、結果的にコークス強度の上昇が妨げられるということがわかった。そして、本発明者等は、この境界値が低石炭化度炭の全膨張率及び低石炭化度炭を含む配合炭全体の全膨張率によって変動することを発見した。本明細書では、配合炭全体の全膨張率を、配合炭に使用した各石炭の全膨張率を配合比率で加重平均することにより算出した値と定義する。
【０００９】
さらに、本発明者等は、高イナート含有炭を強粉砕し、かつ、低石炭化度炭を適切に強粉砕することによるコークス強度向上効果が飛躍的に向上することを発見した。
より具体的には、本発明に係るコークス炉装入用配合炭の製造方法は、（１）コークス用原料炭として使用する複数銘柄の石炭を粒径３ｍｍ以下の累積％が７０〜８０質量％となるように粒度調整した原料炭中に含まれる、１．５ｍｍ以上の最大長さを有する粗大イナート組織の含有量が５〜７体積％の境界値を用いて、この含有量が境界値よりも高い高イナート含有炭と、粗大イナート組織の含有量が境界値以下であって、ビトリニット平均反射率が０．９％以下である低イナート低石炭化度炭に分類し、それぞれ粉砕して配合した配合炭を製造するコークス炉装入用配合炭の製造方法であって、前記高イナート含有炭を粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上となるように強粉砕する第１の工程と、前記配合炭全体の全膨張率が４０％未満の場合、全膨張率が２０％以上の前記低イナート低石炭化度炭は、粒径３ｍｍ以下の累積％が８２〜８８質量％となるように粉砕し、全膨張率が２０％未満の前記低イナート低石炭化度炭は、粒径３ｍｍ以下の累積％が７２〜７８質量％となるように粉砕し、前記配合炭全体の全膨張率が４０％以上の場合、全膨張率が２０％以上の前記低イナート低石炭化度炭は、粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上となるように粉砕し、全膨張率が２０％未満の前記低イナート低石炭化度炭は、粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％以上となるように粉砕する第２の工程、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るコークス炉装入用配合炭の製造方法は、（２）前記粗大イナート組織の含有量が前記の境界値以下である低イナート含有炭について、さらにビトリニット平均反射率が０．９％よりも高い低イナート高石炭化度炭に分類し、それぞれ粉砕して配合した配合炭を製造するコークス炉装入用配合炭の製造方法であって、さらに、前記低イナート高石炭化度炭を粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％以上８８質量％以下となるように粉砕する第３の工程、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、石炭の強粉砕によるコークス強度向上効果が極めて高いコークス炉装入用配合炭の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】コークスの製造工程を示した工程図である。
【図２】コークス中の低石炭化度炭由来の部分の拡大図（拡大写真）である
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照しながらコークスの製造方法について説明する。図１は、コークスの製造工程を示した工程図である。石炭ヤード１Ａ〜１Ｅのそれぞれには、単一もしくは複数の銘柄の石炭が貯留されている。各石炭ヤード１Ａ〜１Ｅの各石炭は各配合層２Ａ〜２Ｅに搬送される。各配合層２Ａ〜２Ｅの石炭はそれぞれ各粉砕機３Ａ〜３Ｅにおいて粉砕される。
ここで、各粉砕機３Ａ〜３Ｅにおいて粉砕される石炭が高イナート含有炭である場合には、「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上」となるように強粉砕する。他方、各粉砕機３Ａ〜３Ｅにおいて粉砕される石炭が低イナート含有炭で、かつ低石炭化度炭である場合には、低石炭化度炭の単味全膨張率と、配合炭全体の全膨張率との関係から適切な粉砕粒度を割り出し（詳細については後述する）、当該粉砕粒度に基づき粉砕する。さらに、各粉砕機３Ａ〜３Ｅにおいて粉砕される石炭が低イナート含有炭で、かつ高石炭化度炭も配合する場合には、「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％以上８８質量％以下」となるように粉砕する。
【００１４】
粉砕された石炭は配合されて乾燥分級機４に搬送される。配合炭にはコークス炉において発塵しやすい微粉が含まれている。このため、乾燥分級機４では、配合炭を乾燥させながら粗粒と微粉とに分級する。粗粒はそのままコークス炉６に装入される。微粉は塊成機５に搬送され、粘結材とともに混練などされることにより、フレーク状又はブリケット状に塊成化され、コークス炉６に装入される。
【００１５】
次に、石炭の銘柄に応じた粉砕粒度について実施例を示して詳細に説明する。互いに石炭の銘柄及び/又は配合比率が異なる配合炭（１）―１、配合炭（１）―２、配合炭（１）―３、配合炭（２）―１、配合炭（２）―２、配合炭（２）―３、配合炭（３）―１、配合炭（３）−２、配合炭（４）―１及び配合炭（４）―２について粉砕粒度とコークス強度との関係を調べた。
【００１６】
表１は、配合炭（１）―１、配合炭（１）―２、配合炭（１）―３にそれぞれ含まれる石炭Ａ、石炭Ｂ、石炭Ｃ、石炭Ｄ、石炭Ｅ及び石炭Ｆの配合比率と、これらの石炭Ａ〜Ｆの石炭性状を示している。Ｉ（％）は粗大イナート含有量を示し、Ｒｏ（％）はビトリニット平均反射率を示し、ＴＤ（％）は全膨張率を示している。なお、石炭中の粗大イナート組織の含有量が６体積％を境界値として、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６体積％よりも高い石炭を高イナート含有炭とし、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６体積％以下の石炭を低イナート含有炭と分類した場合について、以下に詳述する。
【００１７】
【表１】
0005737002.tif 000002
【００１８】
Ａ炭は、粗大イナート含有量Ｉ（％）が７.３%であり、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が１．４２％であり、全膨張率ＴＤ（％）が９８％であり、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６％よりも高いため、高イナート含有炭である（以下、高イナート含有炭Ａと称する場合がある）。Ｂ炭は、粗大イナート含有量Ｉ（％）が８.７％であり、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が１．４０％であり、全膨張率ＴＤ（％）が１９％であり、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６％よりも高いため、高イナート含有炭である（以下、高イナート含有炭Ｂと称する場合がある）。Ｃ炭は、粗大イナート含有量Ｉ（％）が７．６％であり、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が１．２２％であり、全膨張率ＴＤ（％）が８９％であり、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６％よりも高いため、高イナート含有炭である（以下、高イナート含有炭Ｃと称する場合がある）。
【００１９】
Ｄ炭は、粗大イナート含有量Ｉ（％）が４.１％であり、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が１．２８％であり、全膨張率ＴＤ（％）が１５０％であり、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６．０％以下でありビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．９％よりも高いため、低イナート高石炭化度炭である（以下、高石炭化度炭Ｄと称する場合がある）。
【００２０】
Ｅ炭は、粗大イナート含有量Ｉ（％）が３.５％であり、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．７２％であり、全膨張率ＴＤ（％）が４３％であり、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．９％以下であるため、低イナート低石炭化度炭である（以下、低石炭化度炭Ｅと称する場合がある）。Ｆ炭は、粗大イナート含有量Ｉ（％）が４.３％であり、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．６９％であり、全膨張率ＴＤ（％）が３０％であり、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６．０％以下でありビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．９％以下であるため、低イナート低石炭化度炭である（以下、低石炭化度炭Ｆと称する場合がある）。
【００２１】
配合炭（１）―１は、高イナート含有炭Ａを２０質量％含み、高イナート含有炭Ｂを２０質量％含み、高石炭化度炭Ｄを２０質量％含み、低石炭化度炭Ｅを２５質量％含み、低石炭化度炭Ｆを１５質量％含む。配合炭（１）―１は、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が１．１０％であった。配合炭（１）―１のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は、石炭Ａ〜Ｆの各ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。配合炭（１）―１の全膨張率ＴＤ（％）は６９％であった。配合炭（１）―１の全膨張率ＴＤ（％）は、石炭Ａ〜Ｆの各全膨張率ＴＤ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。
【００２２】
配合炭（１）―２は、高イナート含有炭Ａを１０質量％含み、高イナート含有炭Ｂを２５質量％含み、高イナート含有炭Ｃを１５質量％含み、低石炭化度炭Ｅを２５質量％含み、低石炭化度炭Ｆを２５質量％含む。配合炭（１）―２は、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が１．０３％であった。配合炭（１）―２のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は、石炭Ａ〜Ｆの各ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。配合炭（１）―２の全膨張率ＴＤ（％）は４６％であった。配合炭（１）―２の全膨張率ＴＤ（％）は、石炭Ａ〜Ｆの各全膨張率ＴＤ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。
【００２３】
配合炭（１）―３は、高イナート含有炭Ａを１０質量％含み、高イナート含有炭Ｂを２０質量％含み、高石炭化度炭Ｄを３０質量％含み、低石炭化度炭Ｅを２５質量％含み、低石炭化度炭Ｆを１５質量％含む。配合炭（１）―３は、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が１．０９％であった。配合炭（１）―３のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は、石炭Ａ〜Ｆの各ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。配合炭（１）―３の全膨張率ＴＤ（％）は７４％であった。配合炭（１）―３の全膨張率ＴＤ（％）は、石炭Ａ〜Ｆの各全膨張率ＴＤ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。
【００２４】
表２は、配合炭（２）―１、配合炭（２）−２、配合炭（２）―３に含まれる石炭Ａ〜Ｈの配合比率と、これらの石炭Ａ〜Ｈの石炭性状を示している。
【００２５】
【表２】
0005737002.tif 000003
【００２６】
Ｇ炭は、粗大イナート含有量Ｉ（％）が４.８％であり、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．６６％であり、全膨張率ＴＤ（％）が１５％であり、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６．０％以下でありビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．９％以下であるため、低イナート低石炭化度炭である（以下、低石炭化度炭Ｇと称する場合がある）。Ｈ炭は、粗大イナート含有量Ｉ（％）が４.６％であり、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．６６％であり、全膨張率ＴＤ（％）が３％であり、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６．０％以下でありビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．９％以下であるため、低イナート低石炭化度炭である（以下、低石炭化度炭Ｈと称する場合がある）。
【００２７】
配合炭（２）―１は、高イナート含有炭Ａを１０質量％含み、高イナート含有炭Ｂを３５質量％含み、高石炭化度炭Ｄを２０質量％含み、低石炭化度炭Ｇを２５質量％含み、低石炭化度炭Ｈを１０質量％含む。配合炭（２）―１のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は１．１２％であった。配合炭（２）―１のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は、石炭Ａ〜Ｈ炭の各ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。配合炭（２）―１の全膨張率ＴＤ（％）は５１％であった。配合炭（２）―１の全膨張率ＴＤ（％）は、石炭Ａ〜Ｈ炭の各全膨張率ＴＤ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。
【００２８】
配合炭（２）―２は、高イナート含有炭Ａを３０質量％含み、高イナート含有炭Ｃを４０質量％含み、低石炭化度炭Ｇを５質量％含み、低石炭化度炭Ｈを２５質量％含む。配合炭（２）―２のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は１．１１％であった。配合炭（２）―２のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は、石炭Ａ〜Ｈの各ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。配合炭（２）―２の全膨張率ＴＤ（％）は６７％であった。配合炭（２）―２の全膨張率ＴＤ（％）は、石炭Ａ〜Ｈの各全膨張率ＴＤ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。
【００２９】
表３は、配合炭（３）―１、配合炭（３）−２に含まれる石炭Ａ〜Ｈの配合比率と、これらの石炭Ａ〜Ｈの石炭性状を示している。
【００３０】
【表３】
0005737002.tif 000004
【００３１】
配合炭（３）―１は、高イナート含有炭Ａを１０質量％含み、高イナート含有炭Ｂを３０質量％含み、高石炭化度炭Ｄを１０質量％含み、低石炭化度炭Ｇを２５質量％含み、低石炭化度炭Ｈを２５質量％含む。配合炭（３）―１のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は１．０２％であった。配合炭（３）―１のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は、石炭Ａ〜Ｈ炭の各ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。配合炭（３）―１の全膨張率ＴＤ（％）は３５％であった。配合炭（３）―１の全膨張率ＴＤ（％）は、石炭Ａ〜Ｈの各全膨張率ＴＤ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。
【００３２】
配合炭（３）―２は、高イナート含有炭Ｂを３５質量％含み、高イナート含有炭Ｃを１５質量％含み、低石炭化度炭Ｇを２５質量％含み、低石炭化度炭Ｈを２５質量％含む。配合炭（３）―２のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は１．００％であった。配合炭（３）―２のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は、石炭Ｂ〜Ｈの各ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。配合炭（３）―２の全膨張率ＴＤ（％）は２５％であった。配合炭（３）―２の全膨張率ＴＤ（％）は、石炭Ｂ〜Ｈの各全膨張率ＴＤ（％）を配合条件で加重平均することにより算出した。
【００３３】
表４は、配合炭（４）―１、配合炭（４）―２に含まれる石炭Ｂ〜Ｇの配合比率と、これらの石炭Ｂ〜Ｇの石炭性状を示している。
【００３４】
【表４】
0005737002.tif 000005
【００３５】
配合炭（４）―１は、高イナート含有炭Ｂを４５質量％含み、高石炭化度炭Ｄを５質量％含み、低石炭化度炭Ｅを２５質量％含み、低石炭化度炭Ｇを２５質量％含む。配合炭（４）―１のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は１．０４％であった。配合炭（４）―１のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は、石炭Ｂ〜Ｇの各ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。配合炭（４）―１の全膨張率ＴＤ（％）は３０％であった。配合炭（４）―１の全膨張率ＴＤ（％）は、石炭Ｂ〜Ｇの各全膨張率ＴＤ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。
【００３６】
配合炭（４）―２は、高イナート含有炭Ｂを３０質量％含み、高イナート含有炭Ｃを２０質量％含み、低石炭化度炭Ｆを２５質量％含み、低石炭化度炭Ｇを２５質量％含む。配合炭（４）―２のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は１．００％であった。配合炭（４）―２のビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）は、石炭Ｂ〜Ｇの各ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。配合炭（４）―２の全膨張率ＴＤ（％）は３５％であった。配合炭（４）―２の全膨張率ＴＤ（％）は、石炭Ｂ〜Ｇの各全膨張率ＴＤ（％）を配合比率で加重平均することにより算出した。
【００３７】
表５は、配合炭（１）−１において、低石炭化度炭Ｅの粉砕粒度を、粒径３ｍｍ以下の累積％を７５質量％、８２質量％、９０質量％、９５質量％、１００質量％の間で変化させたときの各配合炭（１）―１のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。なお、表５の試験では、高イナート含有炭ＡおよびＢの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、高石炭化度炭Ｄの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８５質量％」に、低石炭化度炭Ｆの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に統一した。
【００３８】
【表５】
0005737002.tif 000006
【００３９】
表６は、配合炭（１）−２において、低石炭化度炭Ｆの粉砕粒度を、粒径３ｍｍ以下の累積％を７５質量％、８２質量％、９０質量％、９５質量％、１００質量％の間で変化させたときの各配合炭（１）―２のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。なお、表６の試験では、高イナート含有炭Ａ乃至Ｃの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、低石炭化度炭Ｅの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に統一した。
【００４０】
【表６】
0005737002.tif 000007
【００４１】
表７は、配合炭（１）―３において、低石炭化度炭Ｅの粉砕粒度を、粒径３ｍｍ以下の累積％を７５質量％、８２質量％、９０質量％、９５質量％、１００質量％の間で変化させたときの各配合炭（１）―３のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。なお、表７の試験では、高イナート含有炭Ａ及びＢの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、高石炭化度炭Ｄの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８８質量％」に、低石炭化度炭Ｆの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に統一した。
【００４２】
【表７】
0005737002.tif 000008
【００４３】
表８は、これらの表５〜７の結果をグラフにしたものであり、横軸が低石炭化度炭の粉砕粒度を示し、縦軸が配合炭のコークスのコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。
【００４４】
【表８】
0005737002.tif 000009
【００４５】
これらの表５〜表８から、配合炭（１）−１、（１）―２、（１）―３の場合には、粒径３ｍｍ以下の累積％が７５〜９０質量％の粉砕粒度において粉砕粒度が増す程、コークス強度ＤＩ１５０１５（−）が増加することがわかった。また、粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％より大きい場合には、コークス強度ＤＩ１５０１５（−）は僅かしか向上しないことがわかった。したがって、配合炭（１）−１、（１）―２、（１）−３の場合には、低石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上」に設定することにより、コークス強度を向上させることができるということがわかった。
【００４６】
表９は、配合炭（２）―１において、低石炭化度炭Ｇの粉砕粒度を、粒径３ｍｍ以下の累積％が７２質量％、８２質量％、８８質量％、９５質量％、１００質量％の間で変化させたときの各配合炭（２）―１のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。なお、表９の試験では、高イナート含有炭Ａの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、高イナート含有炭Ｂの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、高石炭化度炭Ｄの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８５質量％」に、低石炭化度炭Ｈの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に統一した。
【００４７】
【表９】
0005737002.tif 000010
【００４８】
表１０は、配合炭（２）−２において、低石炭化度炭Ｈの粉砕粒度を、粒径３ｍｍ以下の累積％が７２質量％、８２質量％、８８質量％、９５質量％、１００質量％の間で変化させたときの各配合炭（２）―２のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。なお、表１０の試験では、高イナート含有炭Ａ乃至Ｃの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、低石炭化度炭Ｇの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に統一した。
【００４９】
【表１０】
0005737002.tif 000011
【００５０】
表１１は、配合炭（２）―３において、低石炭化度炭Ｈの粉砕粒度を、粒径３ｍｍ以下の累積％が７２質量％、８２質量％、８８質量％、９５質量％、１００質量％の間で変化させたときの各配合炭（２）―３のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。なお、表１１の試験では、高イナート含有炭Ｂの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、高石炭化度炭Ｄの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８８質量％」に、低石炭化度炭Ｇの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に統一した。
【００５１】
【表１１】
0005737002.tif 000012
【００５２】
表１２は、これら表９乃至表１１の結果をグラフにしたものであり、横軸が低石炭化度炭の粉砕粒度を示し、縦軸が配合炭のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。
【００５３】
【表１２】
0005737002.tif 000013
【００５４】
これらの表９〜１２から、配合炭（２）−１、（２）―２、（２）―３の場合には、粒径３ｍｍ以下の累積％が７２〜８２質量％の粉砕粒度において粉砕粒度が細かくなる程、コークス強度ＤＩ１５０１５（−）が増加することがわかった。また、粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％よりも大きくなると、コークス強度ＤＩ１５０１５（−）は殆ど変わらなくなることがわかった。したがって、配合炭（２）−１、（２）―２、（２）―３の場合には、低石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％以上」に設定することにより、コークス強度を向上させることができるということがわかった。
【００５５】
表１３は、配合炭（３）―１において、低石炭化度炭Ｇの粉砕粒度を、粒径３ｍｍ以下の累積％が６５質量％、７２質量％、７８質量％、８５質量％、９５質量％の間で変化させたときの各配合炭（３）−１のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。なお、表１３の試験では、高イナート含有炭ＡおよびＢの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、高炭化度炭Ｄの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８５質量％」に、低石炭化度炭Ｈの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に統一した。
【００５６】
【表１３】
0005737002.tif 000014
【００５７】
表１４は、配合炭（３）−２において、低石炭化度炭Ｈの粉砕粒度を粒径３ｍｍ以下の累積％が６５質量％、７２質量％、７８質量％、８５質量％、９５質量％の間で変化させたときの各配合炭（３）―２のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。なお、表１４の試験では、高イナート含有炭Ｂ及びＣの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、低石炭化度炭Ｇの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に統一した。
【００５８】
【表１４】
0005737002.tif 000015
【００５９】
表１５は、これら表１３、表１４の結果をグラフにしたものであり、横軸が低石炭化度炭の粉砕粒度、縦軸が配合炭のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。
【００６０】
【表１５】
0005737002.tif 000016
【００６１】
これらの表１３〜表１５から、配合炭（３）―１、（３）―２の場合には、粒径３ｍｍ以下の累積％が６５質量％〜７２質量％の粉砕粒度において粉砕粒度が増す程、コークス強度ＤＩ１５０１５（−）が増加し、７２質量％〜７８質量％の粉砕粒度においてコークス強度ＤＩ１５０１５（−）が略一定であることがわかった。また、粒径３ｍｍ以下の累積％が７８質量％よりも大きくなると、粉砕粒度が高くなる程、コークス強度ＤＩ１５０１５（−）が低下することがわかった。したがって、配合炭（３）―１、（３）―２を用いる場合には、低石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７２質量％〜７８質量％」に設定することにより、コークス強度を向上させることができるということがわかった。
【００６２】
表１６は、配合炭（４）―１において、低石炭化度炭Ｅの粉砕粒度を粒径３ｍｍ以下の累積％が７２質量％、８２質量％、８８質量％、９５質量％、１００質量％の間で変化させたときの、各配合炭（４）−１のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。なお、表１６の試験では、高イナート含有炭Ｂの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、高炭化度炭Ｄの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８５質量％」に、低石炭化度炭Ｇの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に統一した。
【００６３】
【表１６】
0005737002.tif 000017
【００６４】
表１７は、配合炭（４）−２において、低石炭化度炭Ｆの粉砕粒度を粒径３ｍｍ以下の累積％が７２質量％、８２質量％、８８質量％、９５質量％、１００質量％の間で変化させたときの、各配合炭（４）−２のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。なお、表１７の試験では、高イナート含有炭Ｂ及びＣの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に、低石炭化度炭Ｇの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に統一した。
【００６５】
【表１７】
0005737002.tif 000018
【００６６】
表１８は、これら表１６、表１７の結果をグラフにしたものであり、横軸が低石炭化度炭の粉砕粒度、縦軸が配合炭のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示している。
【００６７】
【表１８】
0005737002.tif 000019
【００６８】
これらの表１６〜表１８から、配合炭（４）−１、（４）−２の場合には、粒径３ｍｍ以下の累積％が７２質量％〜８２質量％の粉砕粒度において粉砕粒度が増す程、コークス強度ＤＩ１５０１５（−）が増加し、粉砕粒度が８２質量％〜８８質量％の粉砕粒度においてコークス強度ＤＩ１５０１５（−）が略一定であることがわかった。また、粒径３ｍｍ以下の累積％が８８質量％よりも大きくなると、粉砕粒度が高くなる程、コークス強度ＤＩ１５０１５（−）が低下することがわかった。したがって、配合炭（４）−１、（４）−２を用いる場合には、低石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％〜８８質量％」に設定することにより、コークス強度を向上させることができるということがわかった。
【００６９】
表１９は、各配合炭（１）―１〜（４）―２の全膨張率と低イナート低石炭化度炭の単味全膨張率との関係を図示したグラフであり、横軸が配合炭全体の全膨張率を示し、縦軸が強粉砕の対象となる低イナート低石炭化度炭の単味全膨張率を示す。なお、配合炭（１）―１では低石炭化度炭Ｅの単味膨張率を縦軸としており、配合炭（１）―２では低石炭化度炭Ｆの単味膨張率を縦軸としており、配合炭（２）―１では低石炭化度炭Ｇの単味膨張率を縦軸としており、配合炭（２）―２では低石炭化度炭Ｈの単味膨張率を縦軸としており、配合炭（３）―１では低石炭化度炭Ｇの単味膨張率を縦軸としており、配合炭（３）―２では低石炭化度炭Ｈの単味膨張率を縦軸としており、配合炭（４）―１では低石炭化度炭Ｅの単味膨張率を縦軸としており、配合炭（４）―２では低石炭化度炭Ｆの単味膨張率を縦軸としている。配合炭（１）―１〜（４）―２はそれぞれ複数の銘柄の低石炭化度炭を含むが、低イナート低石炭化度炭を粉砕することによる効果を簡易に確認するために、一つの低イナート低石炭化度炭のみに着目した。
【００７０】
【表１９】
0005737002.tif 000020
【００７１】
表１９において、配合炭全体の全膨張率の境界値を４０％、低イナート低石炭化度炭の単味全膨張率の境界値を２０％として、四つの領域に領域分けした場合に、配合炭（１）―１、（１）―２、（１）―３は配合炭全体の全膨張率が４０％以上であって、かつ、低イナート低石炭化度炭の単味全膨張率が２０％以上である領域１に分類され、配合炭（２）−１、（２）―２、（２）―３は配合炭全体の全膨張率が４０％以上であって、かつ、低イナート低石炭化度炭の単味全膨張率が２０％未満である領域２に分類され、配合炭（３）−１、（３）―２は配合炭全体の全膨張率が４０％未満であって、かつ、低イナート低石炭化度炭の単味全膨張率が２０％未満である領域３に分類され、配合炭（４）−１、（４）―２は配合炭全体の全膨張率が４０％未満であって、かつ、低イナート低石炭化度炭の単味全膨張率が２０％以上である領域４に分類される。
【００７２】
したがって、配合炭全体の全膨張率の境界値が４０％以上の場合、全膨張率が２０％以上の低イナート低石炭化度炭の粉砕粒度（領域１）を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上」に設定し、全膨張率が２０％未満の低イナート低石炭化度炭（領域２）の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％以上」に設定する。配合炭全体の全膨張率の境界値が４０％未満の場合、全膨張率が２０％未満の低イナート低石炭化度炭（領域３）の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７２質量％〜７８質量％」に設定し、全膨張率が２０％以上の低イナート低石炭化度炭（領域４）の粉砕粒度を「３ｍｍ以下の累積％が８２質量％〜８８質量％」に設定することにより、コークス強度を高めることができるということが証明された。
【００７３】
このように、本実施形態によれば、配合炭および使用する低炭化度炭を領域１〜４の中で分類しておくとともに、分類された領域に応じた粉砕粒度を設定することにより、コークス強度を向上させることができる。
【００７４】
但し、低イナート低石炭化度炭を上記のように粉砕することによるコークス強度の向上効果は、粗大なイナートをより多く含む高イナート含有炭、つまり、粗大イナートの含有量が６％よりも高い高イナート含有炭（以下、単に高イナート含有炭という）を強粉砕することにより、発現するものである。以下に実施例を示して、より具体的に説明する。表２０は、表５に対応するものであり、高イナート含有炭Ａ、Ｂを「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％」なる粉砕粒度でそれぞれ粉砕している点で表５と異なる。表２１は、表５に対応するものであり、イナート含有炭Ａ、Ｂを「粒径３ｍｍ以下の累積％が８０質量％」なる粉砕粒度でそれぞれ粉砕している点で表５と異なる。表２２は、表５、表２０、表２１の結果をグラフにしたものである。
【００７５】
【表２０】
0005737002.tif 000021
【００７６】
【表２１】
0005737002.tif 000022
【００７７】
【表２２】
0005737002.tif 000023
【００７８】
高イナート含有Ａ、Ｂの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８０質量％」に設定した場合、低石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」から「粒径３ｍｍ以下の累積％が１００質量％」に上昇させても、コークス強度ＤＩ１５０１５（-）は僅か０．３しか上昇しなかった。これに対して、高イナート含有炭Ａ、Ｂの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％」に設定した場合、低石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」から「粒径３ｍｍ以下の累積％が１００質量％」に上昇させることにより、コークス強度ＤＩ１５０１５（-）が１．３も上昇した。また、高イナート含有炭Ａ、Ｂの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に設定した場合、低石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」から「粒径３ｍｍ以下の累積％が１００質量％」に上昇させることにより、コークス強度ＤＩ１５０１５（-）が１．２も上昇した。これらの結果から、高イナート含有炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上」に設定することにより、コークス強度が飛躍的に高まることが証明された。
【００７９】
表２３は、表６に対応するものであり、高イナート含有Ａ乃至Ｃを「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％」なる条件でそれぞれ粉砕している点で表６と異なる。表２４は、表６に対応するものであり、高イナート含有炭Ａ乃至Ｃを「粒径３ｍｍ以下の累積％が８０質量％」なる条件でそれぞれ粉砕している点で表６と異なる。表２５は、表６、表２３、表２４の結果をグラフにしたものである。
【００８０】
【表２３】
0005737002.tif 000024
【００８１】
【表２４】
0005737002.tif 000025
【００８２】
【表２５】
0005737002.tif 000026
【００８３】
高イナート含有炭Ａ乃至Ｃの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８０質量％」に設定した場合、低石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」から「粒径３ｍｍ以下の累積％が１００質量％」に上昇させても、コークス強度ＤＩ１５０１５（-）は僅か０．３しか上昇しなかった。これに対して、高イナート含有Ａ乃至Ｃの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％」に設定した場合、低石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」から「粒径３ｍｍ以下の累積％が１００質量％」に上昇させることにより、コークス強度ＤＩ１５０１５（-）が１．５も上昇した。また、高イナート含有Ａ乃至Ｃの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に設定した場合、低石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」から「粒径３ｍｍ以下の累積％が１００質量％」に上昇させることにより、コークス強度ＤＩ１５０１５（-）が１．４も上昇した。これらの結果から、高イナート含有炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上」に設定することにより、コークス強度が飛躍的に高まることが証明された。
【００８４】
このように、高イナート含有炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上」に設定し、かつ、低イナート低石炭化度炭を全膨張率に応じて適切に強粉砕することにより、コークス強度効果が飛躍的に高まる理由は下記の通りと考えられる。
同一サイズのイナートと低石炭化度炭では、一般的にイナートの方が、コークス強度低下影響が大きい。そのため、配合炭中にサイズの大きなイナートが多く存在する条件では、イナート周囲のクラックがコークス強度を決定する主要な欠陥となるため、低石炭化度炭を強粉砕してもコークス強度向上効果は小さい。一方で、配合炭中にサイズの大きなイナートがほとんど存在しない条件では、イナート周囲のクラックが主要な欠陥とならないため、低石炭化度炭を強粉砕することによってコークス強度が飛躍的に向上するものと考えられる。
また、粗大イナートの含有量が５〜７体積％の境界値以下で、ビトリニット平均反射率が０．９％以上の低イナート高石炭化度炭をさらに配合する場合、所定の粉砕粒度の範囲に粉砕することが、より好ましい。表２６は、表７に対応するものであり、高石炭化度炭Ｄを「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」なる条件でそれぞれ粉砕している点で表７と異なる。表２７は、表７に対応するものであり、高石炭化度炭Ｄを「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％」なる条件でそれぞれ粉砕している点で表７と異なる。表２８は、表７に対応するものであり、高石炭化度炭Ｄを「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」なる条件でそれぞれ粉砕している点で表７と異なる。表２９は、表６、表２６、表２７、表２８の結果をグラフにしたものである。
【００８５】
【表２６】
0005737002.tif 000027
【００８６】
【表２７】
0005737002.tif 000028
【００８７】
【表２８】
0005737002.tif 000029
【００８８】
【表２９】
0005737002.tif 000030
【００８９】
表２９に示すように、高石炭化度炭Ｄの粉砕粒度が「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％」および「粒径３ｍｍ以下の累積％が８８質量％」の時は、「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」および「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」の時に比べて、コークス強度ＤＩ１５０１５が高い。これらの結果から、高石炭化度炭Ｄの粉砕粒度が「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％〜８８質量％」に設定することにより、コークス強度ＤＩ１５０１５（-）が極大となるため、好ましいことが分かった。
【００９０】
表３０は、表１１に対応するものであり、高石炭化度炭Ｄを「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」なる条件で粉砕している点で表１１と異なる。表３１は、表１１に対応するものであり、高石炭化度炭Ｄを「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％」なる条件で粉砕している点で表１１と異なる。表３２は、表１１に対応するものであり、高石炭化度炭Ｄを「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」なる条件で粉砕している点で表１１と異なる。表３３は、表１１、表３０、表３１、表３２の結果をグラフにしたものである。
【００９１】
【表３０】
0005737002.tif 000031
【００９２】
【表３１】
0005737002.tif 000032
【００９３】
【表３２】
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【００９４】
【表３３】
0005737002.tif 000034
【００９５】
表３３に示すように、高石炭化度炭Ｄの粉砕粒度が「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％」および「粒径３ｍｍ以下の累積％が８８質量％」の時は、「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」および「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」の時に比べて、コークス強度ＤＩ１５０１５が高い。これらの結果から、高石炭化度炭Ｄの粉砕粒度が「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２質量％〜８８質量％」のとき、コークス強度ＤＩ１５０１５（-）が極大となるため、好ましいことが分かった。
このように、高石炭化度炭Ｄの粉砕粒度が「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２％以上８８質量％以下」で極大となる理由は下記の通りと考えられる。
低イナート高石炭化度炭の粉砕粒度が粗すぎる場合、配合炭中に膨張率の高い粗大粒子が多く存在する。この粗大粒子周囲に膨張率が低い石炭が存在すると、高石炭化度炭の粗大粒子は自由膨張すると同時に粗大粒子内に発生した気泡が破裂し、複数の気泡同士が連結した大きな連結気孔が生成する。この大きな連結気孔はコークス強度低下の原因となる。そこで、高膨張率の粗大粒子を粉砕して減少させると、高膨張率炭粒子の個数の増加に起因して、高膨張率炭周囲に膨張性の高い粒子の存在する確率が上昇し、高膨張率炭粒子の自由膨張が抑制される作用により、大きな連結気孔の生成を抑制でき、コ−クス強度が上昇すると考えられる。
一方、低イナート高石炭化度炭の粉砕粒度が細かすぎると、石炭の膨張率自体が大幅に低下するため、石炭粒子同士の接着性が悪化し、コークス強度が低下すると考えられる。
これらの結果から、高石炭化度炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８２％以上８８質量％以下」に設定することにより、コークス強度が飛躍的に高まるため、好ましい。
【００９６】
ちなみに、前述の高イナート含有炭の粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上」に設定し、かつ、低イナート低石炭化度炭の粉砕粒度を全膨張率に応じて適切に設定することにより、コークス強度効果が飛躍的に高まる相乗効果を、より詳細に説明する。
表３４は、石炭Ｉ、石炭Ｊ、石炭Ｋの石炭性状を示している。石炭Ｉは、粗大イナートの含有率が６％よりも高いため、高イナート含有炭である（以下、高イナート含有炭Ｉと称する場合がある）。石炭Ｊ、Ｋは粗大イナートの含有率が６％未満であり、ビトリニット平均反射率Ｒｏ（％）が０．９％よりも低いため、低イナート低石炭化度炭（以下、低石炭化度炭Ｊ、Ｋと称する場合がある）である。石炭Ｊは全膨張率が２０％以上、石炭Ｋは全膨張率が２０％未満に分類される。これらの高イナート含有炭Ｉ、低石炭化度炭Ｊ、Ｋを表３５に示す比率（質量％）で配合した配合炭を用いて、粉砕粒度とコークス強度ＤＩ１５０１５（-）との関係を調べた。配合炭の全膨張率は６５％である。
【００９７】
【表３４】
0005737002.tif 000035
【００９８】
【表３５】
0005737002.tif 000036
【００９９】
粉砕粒度を表３６に示すような水準１〜水準４の間で変化させた。
水準１の配合炭では、高イナート含有炭Ｉ、低石炭化度炭Ｊ，Ｋの粉砕粒度を全て「粒径３ｍｍ以下の累積％が８０質量％」に設定した後、コークス化してコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を測定した。
水準２の配合炭では、高イナート含有炭Ｉの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８０質量％」に設定し、全膨張率が２０％以上の低石炭化度炭Ｊの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に設定し、全膨張率が２０％未満の低石炭化度炭Ｋの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８５質量％」に設定した後、コークス化してコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を測定した。つまり、水準２では、イナートを多く含む高石炭化度炭Ｉを強粉砕せずに、低石炭化度炭Ｊ、Ｋのみを強粉砕している。
水準３の配合炭では、高イナート含有炭Ｉの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に設定し、低石炭化度炭Ｊの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に設定し、低石炭化度炭Ｋの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が７５質量％」に設定した後、コークス化してコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を測定した。つまり、水準３では、イナートを多く含む高イナート含有炭Ｉを強粉砕して、低石炭化度炭Ｊ、Ｋを強粉砕しなかった。
水準４の配合炭では、高イナート含有炭Ｉの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に設定し、全膨張率が２０％以上の低石炭化度炭Ｊの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９５質量％」に設定し、全膨張率が２０％未満の低石炭化度炭Ｋの粉砕粒度を「粒径３ｍｍ以下の累積％が８５質量％」に設定した後、コークス化してコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を測定した。
なお、いずれの水準も嵩密度を一定にするために配合炭の水分を２質量％まで乾燥させ、0.5mmで分級した後、0.5mm以下の微粉炭をフレークおよびブリケットに塊成化し、0.5mm以上の粗粒炭と混合した後、コークス炉に装入し、コークス化した。
【０１００】
【表３６】
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【０１０１】
水準１〜水準４に基づき製造されたコークスのコークス強度ＤＩ１５０１５（-）と、水準１をベースとしたときのコークス強度ＤＩ１５０１５（-）の変化量ΔＤＩ１５０１５（-）とを表３７に示す。
【０１０２】
【表３７】
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【０１０３】
これらの結果を、表３８のグラフに示す。表３８のグラフは、横軸が配合炭全体の粉砕粒度を示し、縦軸が配合炭全体のコークス強度ＤＩ１５０１５（-）を示す。
【０１０４】
【表３８】
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【０１０５】
水準２は変化量ΔＤＩ１５０１５（-）が０．３であり、水準３は変化量ΔＤＩ１５０１５（-）が１．０であり、これらを加算すると変化量ΔＤＩ１５０１５（-）は１．３である。しかしながら、水準４は、変化量ΔＤＩ１５０１５（-）が１．９もあった。つまり、高イナート含有炭を「粒径３ｍｍ以下の累積％が９０質量％以上」なる条件で強粉砕するとともに、低石炭化度炭を表１７の四象限グラフにしたがって強粉砕することの相乗効果により、コークス強度が飛躍的に向上することが証明された。
【０１０６】
以上、石炭中の粗大イナート組織の含有量が６体積％を境界値として、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６％よりも高い石炭を高イナート含有炭とし、粗大イナート含有量Ｉ（％）が６％以下の石炭を低イナート含有炭と分類した場合について述べてきた。
ここで、本願発明では、粗大イナート組織の含有量が５〜７体積％の境界値を用いて、該含有量がよりも高い銘柄の石炭を高イナート含有炭と定義し、粗大イナート組織の含有量が境界値以下の銘柄の石炭を低イナート含有炭と定義している。以下に、この境界値の設定の考え方について述べる。
【０１０７】
コークス製造用に複数の銘柄の石炭を配合する際には、配合炭の粒度として、コークスを製造可能な粒度の範囲で設定される。従って、各銘柄の石炭の粉砕粒度や配合比率は、配合炭の粒度の設定値により制約される。
【０１０８】
従って、粗大イナート含有量が相対的に高い銘柄の石炭の配合割合が多い場合に、粗大イナート含有量が相対的に高い銘柄の石炭をすべて強粉砕してしまうと、配合炭の粒度が細かくなり過ぎて、設定した粒度に調整できないケースがある。この様な場合は、粗大イナート含有量の境界値を５〜７体積％の範囲の中で、高めの値に設定することで、配合炭を所望の設定粒度とすることができる。
【０１０９】
一方、粗大イナート含有量が相対的に高い銘柄の石炭の配合割合が少ない場合には、逆に、粗大イナート含有量の境界値を５〜７体積％の範囲の中で、低めの値に設定することで、配合炭を所望の設定粒度とすることができる。
【０１１０】
以下に表３９を用いて、配合炭の設定粒度が３ｍｍ以下８５質量％である場合を例に挙げて説明する。条件１では、石炭の銘柄としてＷ炭、Ｘ炭、Ｚ炭を配合する場合であり、Ｗ炭は粗大イナート含有量が７．３％のため、高イナート含有炭であり、Ｚ炭は粗大イナート含有量が３．５％のため、低イナート含有炭であることは明らかであるが、Ｘ炭は粗大イナート含有量が６．６％のため、５〜７％の境界領域にあるため、境界値を設定する必要がある。
【０１１１】
【表３９】
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【０１１２】
この条件１では、Ｗ炭の配合比率が５０％、Ｘ炭の配合比率が３０％であり、粗大イナート含有量が相対的に高い銘柄の石炭の配合割合が多いケースである。この場合には、Ｘ炭を高イナート含有炭と分類してしまうと、Ｘ炭を３ｍｍ以下９０質量％以上に粉砕することになるため、配合炭の設定値である３ｍｍ以下８５質量％に調整することができない。
【０１１３】
そこで、粗大イナートの含有量の境界値を、６．６％と７．０％の間の数値（例えば、６．８％）に設定することで、Ｘ炭は低イナート炭に分類される。また、Ｘ炭はビトリニット平均反射率Ｒｏが０．８５％のため、低石炭化度炭に分類される。また、条件１の配合炭の全膨張率は、３６．３％と
計算される。従って、Ｘ炭は、表１９の領域３に分類されるため、粒径３ｍｍ以下を７２〜７８質量％で粉砕すれば良く、表３９に示す通り、Ｘ炭を粒径３ｍｍ以下を７５質量％で粉砕した。その結果、条件１の配合炭の粒度は、設定値である３ｍｍ以下８５質量％とすることができた。
【０１１４】
次に、条件２でも、配合炭の設定粒度が３ｍｍ以下８５質量％である場合を例に挙げて説明する。
【０１１５】
条件２では、石炭の銘柄としてＹ炭、Ｚ炭を配合する場合であり、Ｚ炭は粗大イナート含有量が３．５％のため、低イナート含有炭であることは明らかであるが、Ｙ炭は粗大イナート含有量が５．７％のため、５〜７％の境界領域にあるため、境界値を設定する必要がある。
【０１１６】
この条件２では、Ｙ炭の配合比率が５０％、Ｚ炭の配合比率も５０％である。この場合は、Ｙ炭が低イナート含有炭と分類される。また、Ｙ炭のビトリニット平均反射率Ｒｏが１．３１のため、高石炭化度炭に分類される。このため、Ｙ炭を粒径３ｍｍ以下８２〜８８質量％で粉砕することになるため、配合炭の設定値である３ｍｍ以下８５質量％に調整することができない。
【０１１７】
そこで、粗大イナートの含有量の境界値を、５．０％と５．７％の間の数値（例えば、５．５％）に設定することで、Ｙ炭は高イナート炭に分類される。
従って、Ｙ炭は、粒径３ｍｍ以下を９０質量％以上で粉砕すれば良いため、表３９に示す通り、Ｙ炭を粒径３ｍｍ以下９５質量％で粉砕した。その結果、条件２の配合炭の粒度は、設定値である３ｍｍ以下８５質量％とすることができた。
【０１１８】
以上の通り、粗大イナート組織の含有量が５〜７体積％の境界値については、配合炭の設定粒度に応じて、適切に設定することができる。
【図１】
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【図２】
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