煤混合物、煤混合物的製造方法、以及焦炭的製造方法與流程

2023-04-29 22:20:51 1

本發明涉及能夠製造強度高的焦炭的作為焦炭原料使用的煤混合物，煤混合物，該煤混合物的製造方法、以及焦炭的製造方法。
背景技術：
：在高爐中熔煉生鐵時，在高爐內交替裝入鐵礦石類和焦炭，並將其分別填充成層狀，通過從風口鼓入的高溫熱風加熱鐵礦石類和焦炭，同時利用由焦炭產生的CO氣體還原鐵礦石類。為了穩定地進行該高爐操作，需要確保爐內的通氣性、通液性，強度、粒度及反應後強度等各種特性優異的焦炭是必不可少的。其中，旋轉強度等焦炭強度是特別重要的特性。通常，裝入高爐的焦炭通過JISK2151所示的旋轉強度試驗等來進行焦炭強度的測定，並進行焦炭強度的管理。煤因乾餾而軟化熔融並相互粘接，成為焦炭。因此，煤的軟化熔融特性的不同會給強度造成較大的影響，從焦炭強度管理的觀點考慮，需要對煤的軟化熔融特性進行評價。軟化熔融特性是指加熱煤時軟化熔融的性質，通常通過軟化熔融物的流動性、粘度、粘接性、膨脹性、滲透性等進行評價。作為測定煤的軟化熔融特性中的軟化熔融時的流動性的通常方法，可以舉出根據JISM8801規定的吉澤勒塑性儀法進行的煤流動性試驗方法。吉澤勒塑性儀法是將直徑粉碎為425μm以下的煤放入給定的坩堝內，以給定的升溫速度加熱，測定施加了給定轉矩的攪拌杆的旋轉速度，並以每1分鐘的刻度分劃(ddpm)來表示試樣的軟化熔融特性的方法。作為其它的軟化熔融特性評價方法，已知有以定速旋轉方式測定轉矩的方法、利用動態粘彈性測定裝置進行的粘度測定方法、JISM8801所規定的膨脹計法。對於煤流動性試驗方法，在專利文獻1中提出了在考慮了煉焦爐內放置有煤的軟化熔融物的情況的條件下、即在限制了軟化熔融的煤的條件下，且在模擬了熔融物向周圍的缺陷構造的移動、滲透的條件下，對軟化熔融特性進行評價的方法。專利文獻1中記載了通過該方法測定的滲透距離是與以往方法不同的煤軟化熔融特性指標。根據專利文獻1，記載了如下情況：滲透距離對焦炭強度造成影響，在將滲透距離過大的煤配合於焦炭製造用的混煤時，由於焦炭中形成粗大的氣孔缺陷，因此焦炭強度降低。另外，專利文獻2中公開了以下內容：對導致焦炭強度降低的滲透距離的範圍進行限定，並對作為焦炭製造原料而單獨或與其它煤配合使用的個別品種的煤的滲透距離進行調整以偏離該範圍。作為具體的滲透距離的調整方法，主要示出了兩種方法。其中的一種方法是混合滲透距離不同的煤來調整滲透距離的方法。該方法利用了混煤的滲透距離與由構成混煤的單一種類煤的滲透距離和其配合率所導出的加權平均值基本一致的事實。另一種方法是對煤進行氧化或風化處理的方法。該方法利用了通過控制溫度、時間、含氧量等氧化條件來改變氧化的程度，能夠使原料煤的滲透距離降低的事實。另外，專利文獻3中公開了下述方法：與專利文獻2同樣地對導致焦炭強度降低的滲透距離的範圍進行限定，將符合該範圍的煤細化為比給定的粒度更細，然後與焦炭製造用的混煤配合，由此緩和顯示出導致焦炭強度降低的滲透距離的煤的不良影響，從而由上述混煤製造高強度的冶金用焦炭。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本專利第5062353號說明書專利文獻2：日本專利第5071578號說明書專利文獻3：日本專利第5152378號說明書非專利文獻非專利文獻1：坂本等著：CAMP-ISIJ、第11卷、1998年、第98頁非專利文獻2：有馬等著：鐵和鋼(鉄と鋼)、第82卷、1996年、第409頁非專利文獻3：野村等著：CAMP-ISIJ、第4卷、1991年、第132頁非專利文獻4：宮津等著：「日本鋼管技報(日本鋼管技報)」、第67卷、1975年、第125～137頁技術實現要素：發明所要解決的課題如上所述，由於滲透距離過大的煤導致焦炭強度降低，因此，理想的是不在混煤中添加過多的該煤來製造焦炭。然而，從原料的穩定採購的觀點考慮，在以多產地多品種的多種煤的配合為趨勢的當前的焦炭製造中，即使是滲透距離過大的煤，也有大量使用的需求。在現有技術中，雖然記載了用於使用滲透距離過大的煤的措施，但仍存在以下問題。專利文獻1中雖然記載了為了使焦炭強度不降低而以混煤的滲透距離不變得過大的方式配合多個品種的煤、使滲透距離大的煤的配合比例(也適當地簡稱為「比例」或「混合比例」)不變得過大，但對於可與該滲透距離大的煤組合的其它煤的特性及滲透距離大的煤能夠允許的配合比例的基準並沒有記載。專利文獻2中記載了通過混合不同性狀的煤而製備具有希望的滲透距離的煤混合物的方法，但對於待混合的單個煤的滲透距離而言，其前提在於將各種煤的滲透距離測定值以各種煤的混合比例作為權重而得到的加權平均值與混煤的滲透距離測定值基本一致。然而，實際上存在加權平均值與滲透距離測定值不基本一致的煤的組合，將專利文獻2的技術應用於含有這樣的組合的煤的煤混合物的滲透距離調整是不現實的，另外，專利文獻2中對於加權平均值與滲透距離測定值不基本一致時的煤的組合也沒有暗示和記載。另外，根據專利文獻3，公開了通過將滲透距離大的煤細化為比給定粒度更細，然後與混煤配合，由此緩和該煤的不良影響的方法，但在該方法中，需要提高粉碎煤時的粉碎力，粉碎的成本增大，焦炭的製造成本增加。如上所述，在現有技術中，在使用滲透距離過大的煤直接作為焦炭原料的情況下，如果不增加煤的粉碎成本，則存在其配合比例不能過大的限制。如上所述，在製造高強度焦炭的方面，大量廉價地使用導致焦炭強度降低且滲透距離過大的煤的技術尚未確立。本發明是鑑於上述情況而完成的，其目的在於解決這樣的現有技術的問題，使導致焦炭強度降低且滲透距離過大的煤的使用量容易且廉價地增大。用於解決課題的方法本發明人等以超過專利文獻2和3中記載的基準的煤作為高滲透距離煤，深入研究了緩和使焦炭強度降低的上述高滲透距離煤的影響的煤的特性。具體而言，本發明人等著眼於多個品種的煤的滲透距離的加和性並對這樣的特性進行了深入研究，從而完成了本發明。滲透距離的加和性是指由多個品種的煤構成的混煤實際測定的滲透距離與滲透距離的加權平均值一致的性質，所述滲透距離的加權平均值是以混煤中的各品種的煤的配合比例為權重，將各品種的煤的滲透距離加權平均而算出的。需要說明的是，測定的滲透距離與滲透距離的加權平均值接近的情況稱為具有加和性(加和性好)，測定值與加權平均值不同的情況稱為無加和性(加和性差)。用於解決上述課題的本發明的主旨如下所述。[1]一種煤混合物，其具有：高滲透距離煤，其滲透距離(mm)超過由下述式[I]求出的滲透距離值，所述滲透距離(mm)是在填充於容器內的煤試樣上設置上下面具有通孔的材料並加熱所述煤試樣時煤向所述通孔滲透的距離；以及滲透距離降低煤，其鏡質體平均最大反射率Ro為1.25％以上且惰質組總量TI為30體積％以下，其中，所述煤混合物中，所述滲透距離降低煤的質量比例為所述高滲透距離煤的質量比例的0.25～3.0倍的範圍。滲透距離＝1.3×a×logMF···式[I]式中，MF為煤的吉澤勒最高流動度(ddpm)，常數a是使用對吉澤勒最高流動度MF的常用對數值處於logMF＜2.5範圍的至少一種以上煤測定的滲透距離(mm)及logMF的值製作通過原點的回歸直線時logMF係數的0.7～1.0倍範圍的常數。[2]根據上述[1]所述的煤混合物，其中，所述常數a是對處於1.75＜logMF＜2.50範圍的至少一種以上煤的滲透距離及吉澤勒最高流動度MF的常用對數值logMF進行測定、並使用其測定值製作通過原點的回歸直線時logMF係數的0.7～1.0倍範圍的常數。[3]一種煤混合物，其具有：高滲透距離煤，其滲透距離(mm)超過由下述式[II]求出的滲透距離值，所述滲透距離(mm)是在填充於容器內的煤試樣上設置上下面具有通孔的材料並加熱所述煤試樣時煤向所述通孔滲透的距離；以及滲透距離降低煤，其鏡質體平均最大反射率Ro為1.25％以上且惰質組總量TI為30體積％以下，其中，所述煤混合物中，所述滲透距離降低煤的質量比例為所述高滲透距離煤的質量比例的0.25～3.0倍的範圍。滲透距離＝a』×logMF+b···式[II]式中，MF為煤的吉澤勒最高流動度(ddpm)，常數a』是使用對吉澤勒最高流動度MF的常用對數值處於logMF＜2.5範圍的至少一種以上煤測定的滲透距離(mm)及logMF的值製作通過原點的回歸直線時logMF係數的0.7～1.0倍範圍的常數，常數b是對選自用於製作所述回歸直線的煤中的一種以上煤的同一試樣進行多次測定時的滲透距離的標準偏差的平均值以上且為所述平均值的5倍以下的範圍的常數。[4]根據上述[3]所述的煤混合物，其中，所述常數a』是對處於1.75＜logMF＜2.50範圍的至少一種以上煤的滲透距離及吉澤勒最高流動度MF的常用對數值logMF進行測定、並使用其測定值製作回歸直線時logMF係數的0.7～1.0倍範圍的常數。[5]一種煤混合物，其具有高滲透距離煤和滲透距離降低煤，所述高滲透距離煤通過下述工序(1)～(4)測定的滲透距離為15mm以上，(1)將煤粉碎成粒徑2mm以下的粒子達到100質量％，將該粉碎後的煤以填充密度0.8g/cm3填充於容器中，並使得層厚達到10mm，製成煤試樣，(2)在該煤試樣上以滲透距離以上的層厚配置直徑2mm的玻璃珠，(3)從所述玻璃珠層的上部負載載荷，使其達到50kPa，並以加熱速度3℃/分在非活性氣體氛圍中從室溫加熱至550℃，使所述煤試樣熔融並滲透至所述玻璃珠層，(4)測定滲透至所述玻璃珠層的煤試樣的滲透距離(mm)，所述滲透距離降低煤的鏡質體平均最大反射率Ro為1.25％以上且惰質組總量TI為30體積％以下，其中，所述煤混合物中，所述滲透距離降低煤的質量比例為所述高滲透距離煤的質量比例的0.25～3.0倍的範圍。[6]根據上述[1]～[5]中任一項所述的煤混合物，其中，所述高滲透距離煤的含有率為30質量％以下。[7]一種煤混合物的製造方法，其是上述[1]～[6]中任一項所述的煤混合物的製造方法，該方法包括：準備所述高滲透距離煤和所述滲透距離降低煤，混合所述高滲透距離煤和所述滲透距離降低煤，並使得所述滲透距離降低煤的比例為所述高滲透距離煤的比例的0.25～3.0倍的範圍。[8]一種焦炭的製造方法，其是使用上述[1]～[6]中任一項所述的煤混合物作為焦炭原料的焦炭的製造方法，該方法包括：由單獨的煤混合物製作混煤，或者由煤混合物與其它煤的混合物製作混煤，將該混煤裝入煉焦爐並進行乾餾。發明的效果根據本發明，即使是在焦炭製造用的混煤中使用高滲透距離煤的情況下，也能夠通過配合緩和高滲透距離煤的影響的煤來得到能使混煤乾餾後的焦炭強度為高值的構成混煤的煤混合物，而不進行除此以外的特別處理。因此，與以往相比，不僅可以增加高滲透距離煤的使用量，而且能夠管理煤的配合，使得通過含有上述煤混合物的混煤的乾餾而得到的焦炭的強度保持高值。附圖說明圖1是示出對煤試樣和上下面具有通孔的材料施加恆定負載，測定煤試樣的滲透距離的裝置的一個例子的說明圖。圖2是示出將煤試樣和上下面具有通孔的材料保持為恆定容積，測定煤試樣的滲透距離的裝置的一個例子的說明圖。圖3是示出與實施例1中使用的混煤中的A煤組合的B～P煤的鏡質體的平均最大反射率Ro和惰質組總量TI的關係的圖表。圖4是示出實施例1中使用的混煤中N煤的配合比例相對於A煤的配合比例與焦炭的旋轉強度DI(150/15)的關係的圖表。圖5是示出實施例2中使用的混煤中R煤的配合比例與混煤的實測滲透距離的關係的圖表。圖6是示出實施例2中使用的混煤中Q煤的配合比例相對於R煤的配合比例之比與滲透距離比的關係的圖表。符號說明1試樣2上下面具有通孔的材料3容器5套筒7溫度計8加熱裝置9溫度檢測器10溫度調節器11氣體導入口12氣體排出口30滲透距離的測定裝置(恆定負載)31負載裝置(恆定負載)32砝碼33膨脹率檢測杆34位移計40滲透距離的測定裝置(恆定容積)41負載裝置(以成為恆定容積的方式施加負載)42壓力檢測杆43負載傳感器具體實施方式本發明人等發現，作為與高滲透距離煤組合配合的煤，鏡質體的平均最大反射率為1.25％以上，且組織分析的惰質組總量TI為30體積％以下的煤可以緩和使焦炭強度降低的高滲透距離煤的影響，從而完成了本發明。以下，對本發明的實施方式的一個例子進行說明。首先，對在專利文獻1中記載的煤的滲透距離的測定方法進行簡單說明。對於滲透距離的測定方法的詳細情況，可以參考專利文獻1。圖1是示出對煤試樣和上下面具有通孔的材料施加恆定載荷，測定試樣的滲透距離的裝置的一個例子的說明圖。測定裝置30具有內部容納構成混煤的煤等的容器3、容納該容器3的套筒5、設置於套筒5的外側的加熱裝置8、以及負載裝置31。在容器3裝入煤等形成試樣1的層。在該試樣1的層上設置上下面具有通孔的材料2，形成材料2的層。接著，利用加熱裝置8將試樣1加熱至軟化熔融溫度範圍以上，使熔融的試樣1滲透於材料2，測定滲透距離。需要說明的是，作為材料2的形態可以列舉：具有通孔的一體型材料、粒子填充層。作為具有通孔的一體型材料，例如有帶有圓形通孔的材料、帶有矩形貫通孔的材料、帶有無定形貫通孔的材料等。作為粒子填充層，大致分為球形粒子填充層、非球形粒子填充層，作為球形粒子填充層有由珠等填充粒子形成的填充層等。套筒5具有氣體導入口11和氣體排出口12，通過該氣體導入口11將非活性氣體送入套筒5，在套筒5內充滿非活性氣體，容器3的氣體氛圍為非活性氣體。套筒5內的非活性氣體從氣體排出口12排出。負載裝置31具有砝碼32、膨脹率檢測杆33、以及位移計34。在圖1所示的材料2的上表面設置膨脹率檢測杆33，在膨脹率檢測杆33的上端放置施加負載用的砝碼32，在其上設置位移計34，測定膨脹率。位移計34可以使用能夠測定試樣的膨脹率的膨脹範圍(-100％～300％)的位移計。由於需要將加熱體系內保持在非活性氣體氛圍中，因此適合非接觸式的位移計，優選使用光學式位移計。作為非活性氣體氛圍，優選氮氣氛圍。在材料2為粒子填充層的情況下，由於膨脹率檢測杆33可能埋沒於粒子填充層，因此優選採取在材料2與膨脹率檢測杆33之間夾有板的措施。施加的負載優選對材料2的上表面均勻施加，對於材料2的上表面的面積負載5～80kPa的壓力，優選施加15～55kPa的壓力，最優選施加25～50kPa的壓力。該壓力優選基於煉焦爐內的軟化熔融層的膨脹壓而設定，對研究測定結果的重現性、各種煤的品種差的檢測能力進行研究，結果是最優選將比爐內的膨脹壓稍高的25～50kPa左右作為測定條件。加熱裝置8連接有溫度調節器10，將溫度計7安裝於容器3，溫度檢測器9連接於該溫度計7。溫度檢測器9檢測溫度計7的溫度，將檢測到的溫度數據送至溫度調節器10，基於溫度數據，通過加熱裝置8調節加熱溫度。加熱裝置8優選使用能夠以給定的升溫速度進行加熱的方式的裝置。具體而言，是電爐、導電性容器和高頻感應組合而成的外熱式、或者微波那樣的內部加熱式。在採用內部加熱式的情況下，需要實施使試樣內溫度均勻的措施，例如，優選採取提高容器隔熱性的措施。為了模擬煉焦爐內的煤的軟化熔融行為，優選加熱速度與煉焦爐內的煤的加熱速度一致。煉焦爐內的軟化熔融溫度範圍的煤的加熱速度根據爐內的位置、操作條件而有所不同，約為2～10℃/分，作為平均的加熱速度，優選為2～4℃/分，最優選為3℃/分左右。但是，在如非微粘結煤那樣流動性低的煤的情況下，在3℃/分時有可能滲透距離、膨脹小而難以檢測。通常已知煤通過快速加熱而提高採用吉澤勒塑性計測定的流動性，例如，在滲透距離為1mm以下的流動性低的煤的情況下，為了提高檢測靈敏度，可以將加熱速度提高至10～1000℃/分進行測定。對於進行加熱的溫度範圍，由於目的是對煤的軟化熔融特性進行評價，因此只要能夠加熱至煤的軟化熔融溫度範圍的溫度以上即可。考慮焦炭製造用的煤的軟化熔融溫度範圍時，只要在0～550℃的範圍內以上述加熱速度加熱即可，優選在煤的軟化熔融溫度、即300～550℃的範圍內以上述的加熱速度加熱。將作為試樣1的煤等預先粉碎，以給定的密度裝入給定的層厚。作為粉碎粒度，優選將煉焦爐中裝入的煤的粒度設為粒徑3mm以下的粒子比率為總體的70～80質量％左右，考慮到是在小裝置中進行的測定，特別優選使用將全部量粉碎成粒徑2mm以下的粉碎物。粉碎物的密度與煉焦爐內的填充密度一致，可以設為0.7～0.9g/cm3，對重現性、檢測能力的研究結果是特別優選為0.8g/cm3(均為乾燥基準的密度)。另外，基於煉焦爐內的軟化熔融層的厚度，試樣1的層厚可以設為5～20mm，對重現性、檢測能力的研究結果是優選為10mm。在使用均勻粒徑的玻璃珠層作為材料2的情況下，為了保持上述適合的透過係數，優選選擇直徑0.2mm～3.5mm左右的玻璃珠，更優選2mm。原本希望能夠在加熱中穩定連續地測定煤的軟化熔融物的滲透距離。但是，由於產生於試樣的焦油的影響等，不容易進行穩定測定。加熱引起的煤的膨脹、滲透現象是不可逆的，一旦發生膨脹、滲透之後，即使冷卻也基本上保持其形狀，因此，通過在煤熔融物滲透結束之後對容器整體進行冷卻，並測定冷卻後的滲透距離，可以測定加熱中的試樣滲透的位置。例如，從冷卻後的容器取出材料2，可用遊標卡尺、尺直接進行測定。另外，在使用粒子作為材料2的情況下，滲透至粒子之間的空隙的軟化熔融物使直至發生了滲透的部分的粒子層整體粘固。因此，如果預先求出粒子填充層的質量與高度的關係，則在滲透結束以後，通過測定未粘固的粒子的質量並從初始質量中扣除，可以推導出粘固的粒子的質量，由此可以計算出滲透距離。圖2是示出將煤試樣和上下面具有貫通孔的材料保持為恆定容積來測定試樣的滲透距離的裝置的一個例子的說明圖。在圖2所示的符號中，與圖1相同的結構用與圖1相同的符號表示，且省略其說明。測定裝置40是將試樣1和材料2保持在恆定容積來測定試樣1的滲透距離的裝置。負載裝置41具有壓力檢測杆42和負載傳感器43。圖2表示將試樣1和材料2保持為恆定容積並加熱試樣1的裝置，能夠隔著材料2測定試樣1滲透時的壓力。如圖2所示，在材料2的上表面設置壓力檢測杆42，使負載傳感器43與壓力檢測杆42的上端接觸，可以測定壓力。為了保持恆定容積，固定壓力檢測杆42和負載傳感器43，使其在上下方向不可移動。需要說明的是，優選在加熱前以對於收容於容器3的試樣1、材料2、壓力檢測杆42、負載傳感器43之間不能有間隙的方式使其分別密合。另外，在材料2為粒子填充層的情況下，由於壓力檢測杆42有可能埋沒於粒子填充層，因此優選採取在材料2與壓力檢測杆42之間夾有板的措施。對於測定裝置40的其它結構，與測定裝置30相同，可以測定試樣1的滲透距離。在以往的利用吉澤勒塑性計進行的軟化熔融特性的評價中，可以認為顯示出高流動性的煤的粘接煤粒子的效果好。另一方面，根據專利文獻1，雖然通過上述方法測定的滲透距離與通過吉澤勒塑性計求出的吉澤勒最高流動度MF有鬆散的相關關係，但可以認為即使是具有相同程度MF的煤，在滲透距離上也存在相當的差異。另外，專利文獻1中記載了根據對滲透距離與焦炭強度的關係的研究，即使是具有相同程度MF的煤品種，使用了滲透距離小的品種的情況下能夠得到的焦炭的強度高，使用滲透距離過大的品種時，焦炭強度降低。作為其原因，記載了在配合滲透距離極大的煤時，焦炭化時殘留粗大的缺陷，且氣孔壁形成脆組織結構，因此焦炭強度低於根據以往指標(MF等)預測的值。作為導致焦炭強度降低的煤的滲透距離的範圍，在專利文獻2和3中提出了以下基準[A]、[B]及[C]。[A]超過由下述式[I]所求出的滲透距離的值的範圍滲透距離＝1.3×a×logMF···式[I]其中，MF為煤的吉澤勒最高流動度(ddpm)。常數a是使用對吉澤勒最高流動度MF的常用對數值處於logMF＜2.5範圍的至少一種以上煤測定的滲透距離(mm)及logMF的值製作通過原點的回歸直線時logMF係數的0.7～1.0倍範圍的常數。[B]超過由下述式[II]所求出的滲透距離的值的範圍滲透距離＝a』×logMF+b···式[II]其中，常數a』是使用對吉澤勒最高流動度MF的常用對數值處於logMF＜2.5範圍的至少一種以上煤測定的滲透距離及logMF的值製作通過原點的回歸直線時logMF係數的0.7～1.0倍範圍的常數。常數b是對選自用於製作所述回歸直線的煤品種中一種以上的同一試樣進行多次測定時的滲透距離的標準偏差的平均值以上且為所述平均值的5倍以下的範圍的常數。[C]通過下述工序(1)～(4)測定的滲透距離為15mm以上的範圍(1)使用圖1的測定裝置30那樣的對試樣1施加恆定負載的裝置，將煤粉碎成粒徑2mm以下的粒子達到100質量％，將該粉碎後的煤以填充密度0.8g/cm3填充於容器3，使得層厚達到10mm，製作煤試樣1。(2)在煤試樣1上以滲透距離以上的層厚配置作為材料2的直徑2mm的玻璃珠。(3)從玻璃珠層的上部負載載荷，使其達到50kPa，並以加熱速度3℃/分在非活性氣體氛圍中從室溫加熱至550℃，使上述煤試樣1熔融並滲透至上述玻璃珠層，(4)測定滲透至上述玻璃珠層的煤試樣1的滲透距離。上述[A]和[B]中的logMF係數是指以logMF作為橫軸、以滲透距離作為縱軸時通過原點的回歸直線的斜率，是指滲透距離的變化量相對於logMF的變化量之比。常數a或常數a』是將該比值乘以0.7～1.0倍的值，可以根據操作上的要求來調整與比值相乘的倍數。常數a採取一定範圍的值的原因在於，通過減小常數a，能夠更可靠地檢測出使焦炭強度降低的煤。但是，在常數a過於減小時，推測出對焦炭強度造成不良影響的煤過多，有可能發生即使是實際上不會導致強度降低的煤也被誤認為是使強度降低的煤的問題，因此，常數a設為回歸直線的斜率的0.7～1.0倍。由此，在想要更可靠地檢測能導致焦炭強度降低的煤時，只要將常數a設為回歸直線的斜率的0.7倍即可。本發明人等將符合上述基準[A]、[B]及[C]中任一項的滲透距離的煤作為高滲透距離煤，對緩和使焦炭強度降低的上述高滲透距離煤的影響的煤的特性進行了深入研究。本發明人等著眼於多品種煤的滲透距離的加和性並對這樣的特性進行了深入研究。首先，根據作為現有技術文獻的專利文獻1的實施例，著眼於混煤的滲透距離示出加和性極其良好地成立的情況。表1示出了該實施例中用於滲透距離的加和性檢證的煤的性狀。檢證使用了滲透距離不同的4個品種。表1煤性狀RologMFVMAsh滲透距離單位％logddpm質量％d.b.質量％d.b.mmV煤0.804.0035.98.921.5W煤1.003.0827.710.412.9X煤0.722.4035.99.19.4Y煤1.290.4820.87.62.5d.b.是指乾燥基準。另一方面，有很多報告表明，對於以往的軟化熔融特性的指標、例如通過吉澤勒塑性計測定的流動性、通過膨脹計法測定的總膨脹率而言，加和性有時不成立。非專利文獻1中顯示，構成混煤的各單種煤的軟化熔融溫度範圍越背離，混煤的流動性和總膨脹率越從加權平均值偏向負值。作為顯示出這樣的行為的原因，可以認為是由於在2個品種煤的軟化熔融溫度範圍背離的情況下，一種煤在軟化熔融的過程中，另一種煤未軟化熔融而成為固相成分。另外，非專利文獻2中顯示，對於與在軟化熔融時顯示出高氣壓的煤組合而成的混煤而言，軟化熔融時的膨脹比容積從加權平均值偏向負值。作為顯示出這樣的行為的原因，記載了是由於在顯示出高氣體壓力的煤膨脹時，壓縮周圍的煤而阻礙周圍的煤的膨脹。報告了鏡質體的平均最大反射率Ro越大，煤的氣壓越高，組織分析的惰質組總量TI越小，煤的氣壓越高(例如，非專利文獻3)。另外，為了製造冶金用焦炭，通常使用的原料煤的鏡質體的平均最大反射率Ro約為0.6～1.7％的範圍，惰質組總量TI為0～50％的範圍。本發明中提及的鏡質體的平均最大反射率Ro是指JISM8816的煤的鏡質體的平均最大反射率，惰質組總量TI是指通過基於JISM8816的煤的微細組織成分的測定方法及其解釋中記載的Parr式而得到的下述式(X)所計算出的煤組織分析的惰質組總量(體積％)。惰質組總量(體積％)＝絲質體(fusinite)(體積％)+微粒體(micrinite)(體積％)+(2/3)×半絲質體(semifusinite)(體積％)+礦物質(體積％)···(X)在專利文獻1的實施例3中，顯示出在表1所示的4個品種的性狀的煤中滲透距離的加和性成立，專利文獻1總結出較大範圍的性狀的煤中滲透距離的加和性成立的結論。然而，本發明人等認為，如果能夠發現使與滲透距離大的煤混合而得到的混煤的滲透距離低於加權平均滲透距離(滲透距離的加成值)的煤，則可以緩和滲透距離大的煤所造成的不良影響，所述加權平均滲透距離是將構成混煤的煤的滲透距離以各煤的配合比例為權重進行加權平均而得到的，從而使用更寬範圍的煤對在滲透距離大的煤中增加該煤的情況下的加和性進行了更詳細的研究。根據該研究結果，本發明人等發現：在組合了高滲透距離煤(符合上述基準[A]、[B]及[C]中任一項的煤)和鏡質體的平均最大反射率Ro為1.25％以上且組織分析的惰質組總量TI為30體積％以下的煤的情況下，混合兩者而成的混煤的滲透距離比加權平均值更低。以下，將鏡質體的平均最大反射率Ro為1.25％以上且組織分析中的惰質組總量TI為30體積％以下的煤稱為滲透距離降低煤。本發明人等發現，以高滲透距離煤與滲透距離降低煤的質量比為1.0︰0.25～1.0︰3.0的範圍混合兩者而成的混煤的滲透距離比加和值大幅降低，在同時配合滲透距離降低煤和高滲透距離煤來製造焦炭時，表現出抑制滲透距離過大的煤所造成的焦炭強度降低影響。需要說明的是，高滲透距離煤和滲透距離降低煤的質量比更優選為1.0︰1.0～1.0︰3.0的範圍。在將含有滲透距離降低煤和高滲透距離煤的煤混合物直接裝入煉焦爐製造焦炭的情況下，優選高滲透距離煤相對於煤混合物總體的比例(乾燥煤基準的質量比例)為30質量％以下。由於高滲透距離煤對焦炭強度的不良影響在配合比例大於10質量％變得明顯，因此高滲透距離煤的配合比例的特別優選的範圍為大於10質量％且30質量％以下。如後面敘述的實施例所述，本發明人等確認到，從以高滲透距離煤與滲透距離降低煤的質量比為1.0︰0.25～1.0︰3.0的範圍混合兩者而成的煤混合物或從該煤混合物與其它煤的混合物製作混煤，並將該混煤裝入煉焦爐進行乾餾而製造的焦炭的強度也可以為高值，確認了如果高滲透距離煤相對於煤混合物總體的比例至少為30質量％以內，則能夠更可靠地配合高滲透距離煤而不導致強度降低。其它的煤在混煤中的比例可以任意確定。需要說明的是，在根據上述[A]和[B]的基準求出常數a和常數a』時，滲透距離和吉澤勒最高流動度MF的常用對數值logMF的測定對象的煤優選為1.75＜logMF＜2.50範圍的煤，常數a和常數a』優選為使用其測定值製作通過原點的回歸直線時logMF係數的0.7～1.0倍範圍的常數。對於MF小的品種而言，滲透距離小而誤差容易增大，因此將logMF的下限設為超過1.75的值。與以往相比，能夠增大符合高滲透距離煤的煤的比例而不會導致由含有煤混合物的混煤所得到的焦炭的焦炭強度降低，所述煤混合物是通過以混合比例之比計為高滲透距離煤︰滲透距離降低煤＝1.0︰0.25～1.0︰3.0的方式混合高滲透距離煤和滲透距離降低煤而得到的。實施例1為了進行高滲透距離煤與各個品種的加和性的研究，進行了各種混煤(煤混合物)的滲透距離的測定。將使用的煤的性狀示於表2。表2煤性狀RologMFTIAshVM滲透距離單位％logddpm體積％質量％d.b.質量％d.b.mmA煤0.804.0017.38.935.921.5B煤0.651.1828.08.138.00.6C煤0.722.4014.09.135.99.4D煤0.961.8431.710.827.17.5E煤0.992.0633.88.528.57.8F煤1.003.0829.010.427.712.9G煤1.290.4842.47.620.82.0H煤1.171.834.86.227.822.6I煤1.123.3326.09.024.510.6J煤1.302.105.39.222.25.5K煤1.362.3326.010.521.413.1L煤1.471.7128.09.121.17.0M煤1.530.3034.310.216.90.2N煤1.531.1821.87.919.35.0O煤1.551.4116.39.518.73.5P煤1.560.9021.79.818.32.3d.b.是指乾燥基準。表2中的「Ro」為JISM8816的煤的鏡質體的平均最大反射率。「logMF」是通過JISM8801的吉澤勒塑性計法測定出的最高流動度(MaximumFluidity：MF)的常用對數值。「Ash」(灰分)及「VM」(揮發成分)是通過JISM8812的工業分析法得到的測定值。「TI」是通過基於JISM8816的煤的微細組織成分的測定方法及其解釋中記載的Parr式而得到的上述式(X)所計算出的惰質組總量(體積％)。混煤的滲透距離的測定大體上如下所述進行。以按乾燥基準的質量比例計為1︰1的方式混合作為滲透距離過大的煤的A煤和其以外的B～P煤，製作了混煤(分別記為混煤AB～AP)。將該混煤作為試樣，使用圖1所示的裝置進行滲透距離的測定。容器的直徑為20mm、高度為100mm，使用直徑2mm的玻璃珠作為上下面具有貫通孔的材料。按乾燥基準量取粉碎至粒徑2mm以下的煤試樣2.50g，裝入容器，從煤試樣的上方使重量200g的砝碼以落下距離20mm落下5次，由此填充了煤(在該狀態下，試樣層厚為10mm)。接著，將2mm玻璃珠設置在試樣1的填充層的上方，使其為25mm的厚度。需要說明的是，玻璃珠層的厚度只要設置為滲透距離以上的層厚即可。在測定時熔融物滲透至玻璃珠層最上部的情況下，增加玻璃珠量進行再測定。本發明人等進行變更了玻璃珠層厚的試驗，確認到如果是大於滲透距離的玻璃珠層厚，則同一試樣的滲透距離測定值相同。在玻璃珠填充層的上方設置直徑19mm、厚度5mm的矽線石制圓盤，並在其上放置石英制的杆作為膨脹率檢測杆，再在石英杆的上部放置1.6kg的砝碼。由此，施加於矽線石圓盤上的壓力為50kPa。使用氮氣作為非活性氣體，以加熱速度3℃/分加熱至550℃。在加熱結束之後，在氮氣氛圍中進行冷卻，從冷卻後的容器中測量未與軟化熔融後的煤粘固的珠重量。將滲透距離設為粘固的珠層的填充高度。預先求出玻璃珠填充層的填充高度與質量的關係，根據粘固有軟化熔融物的珠的重量可以推導出玻璃珠填充高度。其結果為下述(Y)式，從(Y)式推導出滲透距離。L＝(G-M)×H···(Y)這裡，L表示滲透距離[mm]，G表示填充的玻璃珠質量[g]，M表示未與軟化熔融物粘固的珠的質量[g]，H表示填充於本實驗裝置的玻璃珠的每1g的填充層高度[mm/g]。接下來，將各混煤的滲透距離的加權平均值的計算結果和測定結果示於表3。表3項目加權平均值實測值實測值-加權平均值單位(mm)(mm)(mm)混煤AB11.010.7-0.3混煤AC15.415.3-0.1混煤AD14.513.3-1.2混煤AE14.712.9-1.8混煤AF17.216.4-0.8混煤AG11.810.8-1.0混煤AH22.123.00.9混煤AI16.114.1-2.0混煤AJ13.59.0-4.5混煤AK17.311.4-5.9混煤AL14.38.0-6.3混煤AM10.98.8-2.1混煤AN13.35.5-7.8混煤AO12.52.7-9.8混煤AP11.94.8-7.1圖3示出了與構成混煤AB～AP各混煤的煤A組合的煤B～P的鏡質體的平均最大反射率Ro和惰質組總量TI的關係。圖3的圖表上的各點表示分別含有與各點對應的煤B～P的混煤AB～AP的滲透距離實測值與加權平均值的差值(實測值-加權平均值)，所述加權平均值是以各煤的配合比例作為權重對構成混煤的煤的滲透距離進行加權平均而得到的。在構成混煤的煤中，滲透距離的加和性越強，實測值與加權平均值的差值越趨近於0。然而，從表3和圖3可知，對於將高滲透距離煤和平均最大反射率Ro為1.25％以上且體積比例TI為30％以下的煤組合而成的混煤而言，得到較大的負值，滲透距離的加和性不成立。得到這樣的結果的原因推測如下所述。首先，軟化熔融時引起的滲透現象使軟化熔融後的煤處於粘度低的狀態，且由煤內部產生的氣體向外部移動，從而影響煤自身的起泡。而且，平均最大反射率Ro為1.25％以上且惰質組總量TI為30體積％以下的煤(滲透距離降低煤)由於自身的膨脹壓高，因此具有對周圍粒子加壓的作用。因此，可以推測在這些膨脹壓高的煤與高滲透距離煤鄰接的情況下，由於膨脹壓高的煤對高滲透距離煤加壓、限制，因此阻礙高滲透距離煤的起泡。需要說明的是，對於煤而言，即使Ro高，只要軟化熔融就沒有問題，但由於Ro過高時難以軟化熔融，因此Ro的範圍優選為1.25％以上且1.70％以下，更優選為1.30％以上且1.65％以下。煤的TI越低，越容易軟化熔融，因此不需要對TI的範圍設定下限值，TI優選為3體積％以上且30體積％以下，進一步優選為5體積％以上且28體積％以下。接著，同時配合高滲透距離煤和滲透距離降低煤來製作混煤，並製造焦炭，由此來評價是否能夠抑制高滲透距離煤造成的使焦炭強度降低的影響。評價根據以下的要點實施。首先，使用表2所列舉的煤的一部分，製作適當變更了各自配合比例的混煤。將其配合比例示於表4。表4d.b.是指乾燥基準。在表4的「本發明例/比較例」的項目中，表示為「比X」和「本X」(X為自然數)，該「比X」是指比較例X，「本X」是指本發明例X。在比1～7和本1～6中，分別製作變更了表2的煤的配合比例的混煤，對該混煤進行乾餾而製造了焦炭。在比1～7和本1～6中，對A煤～N煤的配合比例進行了調整，使得以各自配合比例作為權重對煤性狀進行加權平均而求出的混煤的加權平均Ro[％]、logMF[logddpm]大致相等，即使得混煤的加權平均Ro為1.026～1.036，且使得混煤的加權平均logMF為2.33～2.41。比1～7和本1～6中使用的各煤使用粉碎成粒徑3mm以下為100質量％的煤，並將混煤整體的水分調整為8質量％。將該混煤16kg以體積密度為750kg/m3的方式填充於乾餾罐，在其上放置了10kg砝碼的狀態下，在爐壁溫度1050℃的電爐內進行6小時乾餾，然後從爐中取出，進行氮冷卻，得到了焦炭。對於焦炭強度而言，基於JISK2151的旋轉強度試驗法，使裝入了給定量的焦炭的轉鼓試驗機以15rpm旋轉150轉，然後測定粒徑15mm以上的焦炭的質量比例，計算出作為與旋轉前的質量比的轉鼓強度DI(150/15)。表4的「DI150/15」中示出了計算出的轉鼓強度DI(150/15)作為焦炭強度的測定結果。在比1～7和本1～6中，A煤為高滲透距離煤，N煤為滲透距離降低煤。在除了A煤和N煤以外的剩餘的煤中選擇與高滲透距離煤和滲透距離降低煤均不符合的煤。首先，A煤的滲透距離(21.5mm)大於求出的滲透距離(17.9mm)，根據基準[A]，可以判斷其是高滲透距離煤，所述求出的滲透距離是將根據表4中logMF＜2.5的品種的煤的吉澤勒最高流動度的對數值和滲透距離的測定值求出的通過原點的一次回歸式的係數3.44設為a，並將A煤的logMF值代入式[I]而求出的。另外，對於A煤而言，具有比計算的滲透距離(16.8mm)更大的滲透距離，基於基準[B]也能判斷出是高滲透距離煤，所述計算的滲透距離是將上述一次回歸式的係數3.44設為a』，將通過該測定方法測定的滲透距離的標準偏差(0.6)的5倍設為b，使用式[II]計算得到的。A煤的滲透距離是使用圖1所示的測定裝置30通過上述(1)～(4)工序測定的距離，大於15mm。因此，A煤符合作為高滲透距離煤的基準的上述[A]、[B]及[C]中的任一者。另外，N煤滿足鏡質體的平均最大反射率Ro為1.25％以上且組織分析中的惰質組總量TI為30體積％以下，可以稱為滲透距離降低煤。將各煤的配合比例示於表4。在本1～6中，分別變更A煤和N煤的配合比例，對滿足本發明的混煤進行乾餾來製造焦炭，在比1～7中，對不滿足本發明的混煤進行乾餾來製造焦炭。以往，在用於根據煤的性狀推測乾餾後的焦炭強度的煤配合理論中，認為焦炭強度主要由煤的鏡質體的平均最大反射率Ro和吉澤勒最高流動度MF的對數值logMF決定(例如，參照非專利文獻4)。因此，基於該理論，可以預測比1～7和本1～6中製作的混煤顯示出相同程度的焦炭強度。而且，根據專利文獻1可以預測增加作為高滲透距離煤的A煤的配合比例時，焦炭強度降低。圖4中按A煤的配合比例區分表示表4中比1～7和本1～6的N煤配合比例相對於A煤配合比例之比與焦炭的旋轉強度DI(150/15)的關係。如比1～比4所示，即使不加N煤，在A煤的配合比例為10質量％以下時，焦炭的旋轉強度DI(焦炭強度)也顯示出83.8以上的高值，配合比例超過10質量％為15質量％時，焦炭強度降低。相比之下，參照圖4的圖表可知，同時配合A煤和N煤時，焦炭強度提高。此時，可知如果相對於A煤以質量比計加入0.25倍左右以上量的N煤，則在A煤的配合比例為30質量％以下的範圍內可以製造高強度的焦炭。另外，比較本6與比7可知，A煤的配合比例為40質量％時，即使組合N煤，焦炭強度也會降低。由此表明，通過同時配合高滲透距離煤和鏡質體的平均最大反射率Ro為1.25％以上且惰質組總量TI為30體積％以下的煤(滲透距離降低煤)來製作混煤，製造焦炭，能夠抑制高滲透距離煤造成的使焦炭強度降低的影響。對於本2和3及本5和6而言，儘管作為高滲透距離煤的A煤的配合比例大於比4，但添加了作為滲透距離降低煤的N煤，N煤的配合比例/A煤的配合比例均在0.25～3.0的範圍。對於本2和3及本5和6而言，在使用含有煤混合物的混煤作為焦炭原料的情況下，可以製造強度高的焦炭，可知具有這樣組成的混合物作為焦炭製造用的煤混合物是有用的。此外，確認了如果增大配合滲透距離降低煤的量，也不會導致焦炭強度降低，如本1～6的結果所示，在相對於作為高滲透距離煤的A煤以0.25倍以上配合作為滲透距離降低煤的N煤的條件下，能夠最多配合A煤達到約30質量％而不使焦炭強度明顯降低。實施例1表明，通過組合使用導致焦炭強度降低的高滲透距離煤和滲透距離降低煤，可將乾餾後的焦炭的強度保持為高值。實施例2接下來，研究了滲透距離降低煤與高滲透距離煤的配合比例之比的最優值。作為滲透距離降低煤(鏡質體的平均最大反射率Ro為1.25％以上且惰質組總量TI為30體積％以下)，選擇Q煤(鏡質體的平均最大反射率Ro＝1.56％、惰質組總量TI＝21.7體積％、滲透距離＝2.1mm)，作為高滲透距離煤，選擇R煤(滲透距離＝19.2mm)，測定了改變兩者的配合比例混合而成的混煤的滲透距離。將其結果示於表5。表5表5的「滲透距離比」表示實測滲透距離相對於加權平均滲透距離的值[-]。圖5表示R煤的配合比例與實測滲透距離的關係。圖5中的虛線表示將Q煤和R煤的配合比例作為權重對Q煤和R煤的滲透距離進行加權平均而得到的加權平均值。基於表5和圖5可知，隨著作為高滲透距離煤的R煤的配合比例增加，實測滲透距離增加，但實測滲透距離比滲透距離的加權平均值小很多。因此，根據表5和圖5可知，通過Q煤(滲透距離降低煤)可以抑制R煤(高滲透距離煤)造成的混煤的滲透距離增加的傾向。接著，圖6示出了Q煤配合比例/R煤配合比例之比[-]與滲透距離比(＝實測滲透距離/滲透距離的加權平均值)[-]的關係。根據圖6可知，Q煤配合比例/R煤配合比例之比、即滲透距離降低煤的質量比例相對於高滲透距離煤的質量比例之比在0.25～3.0之間，實測滲透距離為滲透距離的加權平均的約0.4～0.7倍，混煤的滲透距離的增加傾向被大幅抑制。即使配合比例之比超過3.0，滲透距離比也不會急劇升高，但在配合比例之比高的情況下，高滲透距離煤的量相對減少。因此，由於加權平均滲透距離的值自身減小，因此在混煤中含有高滲透距離煤所造成的不良影響降低。另外，由於滲透距離降低煤的配合比例過大是不現實的，因此配合比例之比為3.0以下是適當的。如上所述可知，相對於混煤(煤混合物)，將鏡質體的平均最大反射率Ro為1.25％以上且惰質組總量TI為30體積％以下的品種的煤的總配合比例設為高滲透距離煤的總配合比例的0.25～3.0倍，由此可以大幅抑制混煤的滲透距離的增加傾向，抑制將混煤乾餾得到的焦炭的強度降低，能夠將焦炭的強度保持為高值。可知通過組合使用高滲透距離煤和滲透距離降低煤，能使混煤(煤混合物)的滲透距離降低至平均值以下。在使用高滲透距離煤作為焦炭原料的情況下，如實施例1，可以製備調整了高滲透距離煤和滲透距離降低煤的比例的煤混合物(混煤)，也可以製備預先混合有高滲透距離煤和滲透距離降低煤的煤混合物，並將該混合物和其它煤等原料在焦炭工廠混合而製備裝入煉焦爐的混煤。例如，在煤產地、煤中心等，只要能夠獲得高滲透距離煤和滲透距離降低煤兩者，就可以在當地製備煤混合物。這樣，如果預先製備合適的煤混合物作為焦炭製造用原料，則在焦炭工廠可以不考慮高滲透距離煤與滲透距離降低煤的混合比例而得到適合的焦炭製造用煤。由此，根據本發明的方法，能夠容易且大量地使用不與適量的滲透距離降低煤一起使用時會導致焦炭強度降低的高滲透距離煤作為焦炭原料，而不會增加粉碎的成本，因此可以廉價地使用。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp