[发明专利]煤或粘合材料的软化熔融特性的评价方法

说明书

一种使用具有收容煤的容器和配置于容器内的搅拌器的装置的煤、粘合材料的软化熔融特性的评价方法，其使用表示一边将煤或粘合材料加热一边旋转搅拌器而形成的半焦的形状的值、以及表示半焦的形状的值与煤或粘合材料的渗透距离的对应关系，推算煤或粘合材料的渗透距离。

技术领域

本发明涉及成为冶金用焦炭原料的煤或粘合材料的软化熔融特性的评价方法。

背景技术

为了在高炉中制造铁水，作为高炉原料使用的冶金用焦炭优选为高强度。这是因为如果将强度低的焦炭用于高炉原料，则焦炭在高炉内粉化，该粉阻碍高炉的透气性，不能进行稳定的铁水的生产。因此，从得到成为高强度的焦炭、或者不降低焦炭强度的观点出发，需要评价作为冶金用焦炭的原料的煤、粘合材料的技术。

焦炭通过将配合了经粉碎并调整粒度后的各种焦炭制造用煤的混煤在焦炉内干馏而制造。焦炭制造用煤、粘合材料在约300℃～550℃的温度范围干馏并软化熔融，另外，同时随着挥发成分的产生而发泡、膨胀，由此各粒子相互粘接，成为块状的半焦。半焦在之后升温至1000℃附近的过程中收缩并烧结，成为坚硬的焦炭(焦饼)。因此，煤、粘合材料的软化熔融时的粘合特性对干馏后的焦炭强度、粒径等性状有很大的影响。

为了评价煤、粘合材料在焦炉内的软化熔融行为，需要在模拟焦炉内经过软化熔融的煤、粘合材料的周边环境的状态下，测定煤、粘合材料的软化熔融特性。下面详细描述在焦炉内经过软化熔融得到的煤、粘合材料及其周边的环境。

在焦炉内，煤在被邻接的层约束的状态下软化熔融。这里的煤还包括煤与粘合材料的混合物。由于煤的热导率小，所以在焦炉内煤受热不均匀，从作为加热面的炉壁侧来看，焦炭层、软化熔融层、煤层的状态不同。焦炉本身在干馏时会少许膨胀，但几乎不变形，因此经过软化熔融的煤被相邻的焦炭层、煤层约束。另外，在经过软化熔融的煤的周围存在大量的缺陷结构，如煤层的煤粒子间空隙、软化熔融煤的粒子间空隙、由于热解气体的挥发而产生的粗大气孔、在相邻的焦炭层中产生的裂纹等。特别是，在焦炭层中产生的裂纹被认为其宽度为数百微米到数毫米左右，与数十～数百微米左右大小的煤粒子间空隙、气孔相比大。认为不仅由煤产生的作为副产物的热解气体、液态物质会向这种在焦炭层中产生的粗大缺陷渗透，而且软化熔融的煤本身也会向其渗透。另外，预计在其渗透时作用于软化熔融的煤的剪切速度因煤的品种不同而异。

在专利文献1中公开了煤、粘合材料的软化熔融特性的评价方法。具体而言，将煤或粘合材料填充于容器来制作试样，在该试样上配置上下表面具有贯通孔的材料，在将该试样和上下表面具有贯通孔的材料保持一定容积的同时或在负载一定负荷的状态下加热试样，测定渗透到材料的贯通孔中的熔融试样的渗透距离。而且，公开了使用该测定值来评价煤、粘合材料的软化熔融特性的评价方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5062353号公报

发明内容

然而，专利文献1中公开的测定渗透距离的方法是在对煤、粘合材料施加负荷的同时进行加热、或者在以一定容积进行加热的同时测定煤、粘合材料的熔融物渗透到上下表面之间具有贯通孔的材料中的距离的方法。而且，需要为此引入特殊的装置，存在不容易开始测定的问题。本发明是鉴于这样的问题而完成的发明，其目的在于提供一种不使用特殊的装置就能够容易地推算煤、粘合材料的渗透距离的、煤的软化熔融特性的评价方法。

用于解决上述问题的手段如下。

(1)一种煤或粘合材料的软化熔融特性的评价方法，是使用具有收容煤或粘合材料的容器、和配置于上述容器内的搅拌器的装置的煤的软化熔融特性的评价方法，使用表示一边将上述煤或粘合材料加热一边旋转搅拌器而形成的半焦的形状的值、以及表示上述半焦的形状的值与煤或粘合材料的渗透距离的对应关系，推算上述煤或粘合材料的渗透距离。