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JP7604331B2 - Coal expansion pressure measuring device and coal expansion pressure measuring method - Google Patents

Coal expansion pressure measuring device and coal expansion pressure measuring method Download PDF

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JP7604331B2
JP7604331B2 JP2021105455A JP2021105455A JP7604331B2 JP 7604331 B2 JP7604331 B2 JP 7604331B2 JP 2021105455 A JP2021105455 A JP 2021105455A JP 2021105455 A JP2021105455 A JP 2021105455A JP 7604331 B2 JP7604331 B2 JP 7604331B2
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裕紀 池田
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Kansai Coke and Chemicals Co Ltd
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Description

本開示は、石炭膨張圧測定装置、及び石炭膨張圧測定方法に関する。 This disclosure relates to a coal expansion pressure measuring device and a coal expansion pressure measuring method.

石炭の膨張圧は、石炭の軟化溶融過程において発生するガスのガス圧に起因するといわれている。実操業炉に近い条件で石炭の膨張圧を計測可能な試験用の装置が求められる。特許文献1には、実炉よりも小さい試験炉が開示されている。この試験炉は、石炭を入れる箱状の炭化室を上下左右4つの炉壁で構成し、左右の一方の炉壁が固定式炉壁であり、左右の他方の炉壁が車輪を介して水平方向に移動可能な可動式炉壁であり、可動式炉壁にロードセルを接続して膨張圧を計測可能にする。左右の炉壁に電気ヒータが設けられ、炭化室内の石炭が左右から加熱される。箱状の炭化室を構成する炉壁を包囲するように、ガス用シールが設けられている、との記載がある。 It is said that the swelling pressure of coal is caused by the gas pressure generated during the softening and melting process of coal. There is a need for a test device that can measure the swelling pressure of coal under conditions similar to those of an actual operating furnace. Patent Document 1 discloses a test furnace that is smaller than an actual furnace. This test furnace has a box-shaped carbonization chamber for putting coal in, which is composed of four furnace walls, one on the left and right, one of the left and right furnace walls is a fixed furnace wall, and the other left and right furnace wall is a movable furnace wall that can move horizontally via wheels, and a load cell is connected to the movable furnace wall to make it possible to measure the swelling pressure. Electric heaters are provided on the left and right furnace walls, and the coal in the carbonization chamber is heated from the left and right. It is described that a gas seal is provided to surround the furnace walls that make up the box-shaped carbonization chamber.

特開平6-74659号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-74659

しかしながら、上記装置では、石炭の膨張圧は、可動式炉壁を介してロードセルに接続されているので、車輪での抵抗などの可動式炉壁を動かすための力の損失が考えられ、膨張圧の計測精度に改善の余地が考えられる。 However, in the above device, the coal expansion pressure is connected to a load cell via the movable furnace wall, so there is a possibility of loss of force when moving the movable furnace wall due to resistance from the wheels, etc., and there is room for improvement in the measurement accuracy of the expansion pressure.

また、電気ヒータがガス用シールの内側にガス発生源となる石炭と共に配置されているため、ガス発生量が多い石炭の場合には、発生したガスが電気ヒータに接触してヒータが短絡し、必要な加熱ができず、膨張圧が計測不能となるおそれがある。 In addition, because the electric heater is placed inside the gas seal together with the coal that generates the gas, when using coal that generates a large amount of gas, the generated gas may come into contact with the electric heater, causing the heater to short out, preventing the necessary heating and making it impossible to measure the expansion pressure.

本開示は、膨張圧の計測精度を向上させると共に、ヒータの短絡を抑制可能な石炭膨張圧測定装置、及び石炭膨張圧測定方法を提供する。 This disclosure provides a coal expansion pressure measurement device and a coal expansion pressure measurement method that can improve the measurement accuracy of expansion pressure and prevent heater short circuits.

本開示の石炭膨張圧測定装置は、石炭を収容する直方体形状の収容室を有し、前記収容室の第1水平方向の辺の長さが第2水平方向の辺の長さ及び垂直方向の辺の長さよりも短いレトルトと、前記レトルトを収容する断熱室と、前記断熱室内で且つ前記レトルトの外に配置される電気ヒータと、前記断熱室外に配置される圧力計測装置と、先端に受圧板を有する受圧棒と、を備え、前記レトルトは、前記第2水平方向の辺と前記垂直方向の辺とで構成される一対の第1レトルト側壁を有し、前記電気ヒータは、前記一対の第1レトルト側壁よりも第1水平方向の外側にそれぞれ配置され、前記一対の第1レトルト側壁に向けてそれぞれ放熱し、前記受圧棒は、前記圧力計測装置から前記第1水平方向に延びて前記第1レトルト側壁に形成された孔を介して前記収容室内に面し、石炭側からの圧力を前記圧力計測装置に伝達可能に構成されている。 The coal expansion pressure measuring device of the present disclosure includes a retort having a rectangular storage chamber for storing coal, the length of the first horizontal side of the storage chamber being shorter than the length of the second horizontal side and the length of the vertical side, an insulated chamber for storing the retort, an electric heater disposed within the insulated chamber and outside the retort, a pressure measuring device disposed outside the insulated chamber, and a pressure receiving rod having a pressure receiving plate at its tip, the retort has a pair of first retort side walls formed with the second horizontal side and the vertical side, the electric heaters are disposed outside the pair of first retort side walls in the first horizontal direction, and radiate heat toward the pair of first retort side walls, the pressure receiving rod extends from the pressure measuring device in the first horizontal direction and faces the storage chamber through a hole formed in the first retort side wall, and is configured to be able to transmit pressure from the coal side to the pressure measuring device.

本実施形態の石炭膨張圧計測装置を一部断面図と共に示す側面図。FIG. 2 is a side view showing the coal expansion pressure measuring device of the present embodiment together with a partial cross-sectional view. 石炭膨張圧計測装置を一部断面図と共に示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a coal expansion pressure measuring device together with a partial cross-sectional view. レトルトに関する斜視図。FIG. 対の第1断熱側壁の一方を第1水平方向と平行な視線で見た図。FIG. 4 is a view of one of the pair of first insulating side walls as viewed in a direction parallel to the first horizontal direction. 対の第1断熱側壁の他方を第1水平方向と平行な視線で見た図。13 is a view of the other of the pair of first insulating side walls as viewed in a direction parallel to the first horizontal direction. FIG.

以下、本実施形態の石炭膨張圧計測装置を、図面を用いて説明する。図1は、本実施形態の石炭膨張圧計測装置を一部断面図と共に示す側面図である。図2は、石炭膨張圧計測装置を一部断面図と共に示す平面図である。図3は、レトルト1に関する斜視図である。図4Aは、対の第1断熱側壁41の一方を第1水平方向Xと平行な視線で見た図である。図4Bは、対の第1断熱側壁41の他方を第1水平方向Xと平行な視線で見た図である。 The coal expansion pressure measuring device of this embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing the coal expansion pressure measuring device of this embodiment with a partial cross-sectional view. FIG. 2 is a plan view showing the coal expansion pressure measuring device with a partial cross-sectional view. FIG. 3 is a perspective view of the retort 1. FIG. 4A is a view of one of the pair of first insulating side walls 41 viewed from a line of sight parallel to the first horizontal direction X. FIG. 4B is a view of the other of the pair of first insulating side walls 41 viewed from a line of sight parallel to the first horizontal direction X.

図1~3に示すように、本実施形態の石炭膨張圧計測装置は、石炭を収容する収容室10を有するレトルト1と、レトルト1内の石炭を加熱する電気ヒータ2と、石炭の膨張圧を計測するための圧力計測装置3と、を有する。本明細書における高温は、石炭を加熱する温度であり、摂氏150度以上をいい、好ましくは、350度以上600度以下をいう。 As shown in Figures 1 to 3, the coal expansion pressure measuring device of this embodiment has a retort 1 having a storage chamber 10 for storing coal, an electric heater 2 for heating the coal in the retort 1, and a pressure measuring device 3 for measuring the expansion pressure of the coal. In this specification, high temperature refers to the temperature at which the coal is heated, and refers to 150 degrees Celsius or higher, and preferably 350 degrees Celsius or higher and 600 degrees Celsius or lower.

レトルト1は、石炭を収容室10に収容すると共に、石炭及び石炭の加熱による発生するガスが所望の場所以外に漏れないようにする目的で設けられる。所望の場所は、例えば、排気ダクトを介した排気先が挙げられる。所望の場所以外とは、例えば、電気ヒータが挙げられる。図3に示すように、収容室10は、実操業炉の直方体形状を模擬して、直方体形状に形成されている。収容室10は石炭が収容可能な空間を意味する。収容室10の第1水平方向Xの辺の長さW1は第2水平方向Yの辺の長さL1及び垂直方向Zの辺の長さH1により短い。第1水平方向X及び第2水平方向Yは、互いに直交する。垂直方向Zは、第1水平方向X及び第2水平方向Yに対して直交する。本実施形態では、W1=60mm、H1=180mm、L1=140mmであるが、一例であり、これに限定されない。本実施形態では、W1<L1<H1となっているが、H1=L1でもよく、また、W1<H1≦L1としてもよい。 The retort 1 is provided for the purpose of storing coal in the storage chamber 10 and preventing the coal and gas generated by heating the coal from leaking to places other than the desired place. The desired place is, for example, the exhaust destination through an exhaust duct. The place other than the desired place is, for example, an electric heater. As shown in FIG. 3, the storage chamber 10 is formed in a rectangular parallelepiped shape to simulate the rectangular parallelepiped shape of an actual operating furnace. The storage chamber 10 means a space in which coal can be stored. The length W1 of the side of the first horizontal direction X of the storage chamber 10 is shorter than the length L1 of the side of the second horizontal direction Y and the length H1 of the side of the vertical direction Z. The first horizontal direction X and the second horizontal direction Y are perpendicular to each other. The vertical direction Z is perpendicular to the first horizontal direction X and the second horizontal direction Y. In this embodiment, W1 = 60 mm, H1 = 180 mm, and L1 = 140 mm, but this is an example and is not limited to this. In this embodiment, W1<L1<H1, but H1=L1 may also be satisfied, or W1<H1≦L1 may also be satisfied.

図1及び図3に示すように、レトルト1の収容室10の上部には、ガスを排気するための排気ダクト11が設けられ、石炭の加熱により発生したガスは排気ダクト11を介して排気可能に構成されている。レトルト1は、電気ヒータ2からの熱を伝熱させる伝熱性を有し且つ剛性を有し、摂氏600度で変形しなければ(融点が摂氏600度よりも大きければ)、どのような材料で形成されていてもよい。例えば、SUS等の金属やセラミックが挙げられる。本実施形態では、SUS310Sであるが、これに限定されず、種々変更可能である。計測したい現象の反応(膨張圧)が摂氏600度で完了するため、摂氏600度で熱により融解しなければよいという意味である。 As shown in Figs. 1 and 3, an exhaust duct 11 for exhausting gas is provided at the top of the storage chamber 10 of the retort 1, and the gas generated by heating the coal can be exhausted through the exhaust duct 11. The retort 1 may be made of any material as long as it has the thermal conductivity to transmit heat from the electric heater 2, is rigid, and does not deform at 600 degrees Celsius (as long as the melting point is higher than 600 degrees Celsius). Examples include metals such as SUS and ceramics. In this embodiment, SUS310S is used, but this is not limited to this and various changes are possible. This means that the reaction (expansion pressure) of the phenomenon to be measured is completed at 600 degrees Celsius, so it is sufficient that the material does not melt due to heat at 600 degrees Celsius.

図1~3に示すように、レトルト1は、一対の第1レトルト側壁12と、一対の第2レトルト側壁13と、レトルト底壁14と、レトルト天壁15とを有する。第1レトルト側壁12は、第2水平方向Yの辺と垂直方向Zの辺とで構成される。第2レトルト側壁13は、第1水平方向Xの辺と垂直方向Zの辺とで構成される。レトルト天壁15には上方へ延びる排気ダクト11が設けられている。第1レトルト側壁12、第2レトルト側壁13及びレトルト底壁14は互いに固定されており、蓋無しの有底箱を形成している。試験時には、有底箱に石炭が投入され、排気ダクト11を有するレトルト天壁15が蓋として断熱材を間に挟んで有底箱に固定される。固定方法は、ボルト等の締結具を介したフランジ同士の締結である。 As shown in Figures 1 to 3, the retort 1 has a pair of first retort side walls 12, a pair of second retort side walls 13, a retort bottom wall 14, and a retort top wall 15. The first retort side wall 12 is composed of a side in the second horizontal direction Y and a side in the vertical direction Z. The second retort side wall 13 is composed of a side in the first horizontal direction X and a side in the vertical direction Z. The retort top wall 15 is provided with an exhaust duct 11 extending upward. The first retort side wall 12, the second retort side wall 13, and the retort bottom wall 14 are fixed to each other to form a bottomed box without a lid. During testing, coal is put into the bottomed box, and the retort top wall 15 having the exhaust duct 11 is fixed to the bottomed box with a heat insulating material sandwiched therebetween as a lid. The fixing method is to fasten the flanges together using fasteners such as bolts.

第2レトルト側壁13、レトルト天壁15及びレトルト底壁14は、断熱材16で覆われており、電気ヒータ2からの熱が第1レトルト側壁12を介して石炭に伝熱するように構成されている。実操業炉を模擬するためである。 The second retort side wall 13, the retort top wall 15, and the retort bottom wall 14 are covered with heat insulating material 16, and are configured so that heat from the electric heater 2 is transferred to the coal via the first retort side wall 12. This is to simulate an actual operating furnace.

石炭膨張圧計測装置は、レトルト1内の石炭を効果的に加熱するために、レトルト1を収容する断熱室4を有する。断熱室4は、断熱材で四方を包囲されることで形成される。断熱室4は、一対の第1断熱側壁41、一対の第2断熱側壁42、断熱底壁43及び断熱天壁44で形成される。レトルト1は、第1断熱側壁41同士の中間に配置されており、第1断熱側壁41と第1レトルト側壁12は、第1水平方向Xにて等距離に離間している。 The coal expansion pressure measuring device has an insulated chamber 4 that houses the retort 1 in order to effectively heat the coal in the retort 1. The insulated chamber 4 is formed by being surrounded on all four sides by insulating material. The insulated chamber 4 is formed by a pair of first insulated side walls 41, a pair of second insulated side walls 42, an insulated bottom wall 43, and an insulated top wall 44. The retort 1 is disposed midway between the first insulated side walls 41, and the first insulated side walls 41 and the first retort side wall 12 are equidistantly spaced apart in the first horizontal direction X.

電気ヒータ2は、断熱室4内に配置されると共にレトルト1の外に配置される。電気ヒータ2をレトルト1の外に配置することで、レトルト1内の石炭から発生するガスが電気ヒータ2に至ることを抑制又は防止可能となる。電気ヒータ2を断熱室4内に配置することで効果的に石炭を加熱可能となる。電気ヒータ2は、一対の第1レトルト側壁12よりも第1水平方向Xの外側にそれぞれ配置されて対をなしている。これにより、電気ヒータ2は、それぞれ、第1レトルト側壁12に向けて放熱する。本実施形態では、図4A及び図4Bに示すように、一対の第1断熱側壁41のそれぞれに電気ヒータ2が設けられており、各々の電気ヒータ2から第1レトルト側壁12までの第1水平方向Xに沿った距離が等距離になるようにしている。電気ヒータ2からレトルト1を離間させることにより石炭の均一加熱が可能となる。図4A及び図4Bに示すように、電気ヒータ2は線状であるので、第1レトルト側壁12を介して石炭を均一に加熱するために、電気ヒータ2は、第2水平方向Yの一方に延びて折り返して第2水平方向Yの他方に延びて折り返し、また、第2水平方向Yの一方に延びることを繰り返して、配置されている。 The electric heater 2 is disposed in the heat-insulating chamber 4 and outside the retort 1. By disposing the electric heater 2 outside the retort 1, it is possible to suppress or prevent gas generated from the coal in the retort 1 from reaching the electric heater 2. By disposing the electric heater 2 in the heat-insulating chamber 4, it is possible to effectively heat the coal. The electric heaters 2 are disposed outside the pair of first retort side walls 12 in the first horizontal direction X, forming a pair. As a result, each of the electric heaters 2 radiates heat toward the first retort side wall 12. In this embodiment, as shown in Figures 4A and 4B, the electric heater 2 is provided on each of the pair of first heat-insulating side walls 41, and the distances from each electric heater 2 to the first retort side wall 12 along the first horizontal direction X are set to be equal. By separating the retort 1 from the electric heater 2, it is possible to heat the coal uniformly. As shown in Figures 4A and 4B, the electric heater 2 is linear, so that in order to uniformly heat the coal through the first retort side wall 12, the electric heater 2 is arranged so that it extends in one direction of the second horizontal direction Y, turns back, extends in the other direction of the second horizontal direction Y, turns back, and then extends in one direction of the second horizontal direction Y, repeating this process.

圧力計測装置3は、断熱室4外に配置されている。圧力計測装置3は、レトルト1よりも第1水平方向Xの外側に配置されている。圧力計測装置3は、第1水平方向Xに平行な視線で見て、レトルト1と重なる位置に配置されている。圧力計測装置3は、ひずみゲージなどを用いたロードセルを有し、ロードセルに対して受圧棒50が接続されている。受圧棒50は、第1水平方向Xに延びており、その先端に受圧板51を有する。一対の第1レトルト側壁12のうちの一方には、受圧棒50を挿入するための孔12hが形成されている。受圧棒50は、断熱室4外にある圧力計測装置3から第1水平方向Xに延びて、断熱室4内に至り、第1レトルト側壁12に形成された孔12hを介して収容室10内に面する。これにより、受圧棒50は、収容室10内部の石炭側からの圧力を圧力計測装置3に伝達可能に構成されている。 The pressure measuring device 3 is disposed outside the heat insulating chamber 4. The pressure measuring device 3 is disposed outside the retort 1 in the first horizontal direction X. The pressure measuring device 3 is disposed at a position overlapping the retort 1 when viewed from a line of sight parallel to the first horizontal direction X. The pressure measuring device 3 has a load cell using a strain gauge or the like, and a pressure receiving rod 50 is connected to the load cell. The pressure receiving rod 50 extends in the first horizontal direction X and has a pressure receiving plate 51 at its tip. A hole 12h for inserting the pressure receiving rod 50 is formed in one of the pair of first retort side walls 12. The pressure receiving rod 50 extends in the first horizontal direction X from the pressure measuring device 3 outside the heat insulating chamber 4, reaches the heat insulating chamber 4, and faces the inside of the storage chamber 10 through the hole 12h formed in the first retort side wall 12. As a result, the pressure receiving rod 50 is configured to be able to transmit pressure from the coal side inside the storage chamber 10 to the pressure measuring device 3.

受圧板51及び受圧棒50の先端部は高温に晒されるために、両者の接続構造に、第1水平方向Xに沿った膨張圧の伝達を阻害する構造を採用することは避けた方がよい。そこで、本実施形態では、受圧棒50の先端と同形状の凹部51h(図1参照)を受圧板51に設け、当該凹部51hに受圧棒50の先端を差し込むことで、ボルトなどの締結具を使用することなく、受圧棒50と受圧板51とを接続している。受圧棒50の先端面50aと、この先端面50aに接触する受圧板51の凹部51hの底面とは、共に垂直方向Zに平行である。これにより、第1水平方向Xに向かう力を適切に伝達できるようにしている。 Because the tips of the pressure plate 51 and the pressure rod 50 are exposed to high temperatures, it is best to avoid adopting a structure that impedes the transmission of expansion pressure along the first horizontal direction X in the connection structure between the two. Therefore, in this embodiment, a recess 51h (see FIG. 1) of the same shape as the tip of the pressure rod 50 is provided in the pressure plate 51, and the tip of the pressure rod 50 is inserted into the recess 51h to connect the pressure rod 50 and the pressure plate 51 without using a fastener such as a bolt. The tip surface 50a of the pressure rod 50 and the bottom surface of the recess 51h of the pressure plate 51 that contacts the tip surface 50a are both parallel to the vertical direction Z. This allows the force toward the first horizontal direction X to be transmitted appropriately.

また、本実施形態では、受圧棒50が後述の通りセラミック製であり、ロードセル側の部材(金属製;非図示)と別材料であり、セラミックは柔軟性に欠ける材料であり、両者をねじ止めできない。そこで、ロードセル側の部材と受圧棒50の基端の接続構造も同様に、ロードセル側の部材に形成した凹部に受圧棒50の基端を差し込む構造にし、第1水平方向Xに向かう力を適切に伝達できるようにしている。 In addition, in this embodiment, the pressure receiving rod 50 is made of ceramic as described below, which is a different material from the load cell side member (made of metal; not shown), and ceramic is a material that lacks flexibility, so the two cannot be screwed together. Therefore, the connection structure between the load cell side member and the base end of the pressure receiving rod 50 is also similarly structured so that the base end of the pressure receiving rod 50 is inserted into a recess formed in the load cell side member, allowing the force toward the first horizontal direction X to be appropriately transmitted.

第1レトルト側壁12及び受圧板51は、高温に晒されるために膨張により応力が作用する。本実施形態では、第1レトルト側壁12に形成された孔12h及び受圧板51は、第1水平方向Xと平行な視線で見て円形状(真円が好ましい)に形成されている。これにより、熱膨張で発生する応力が特定箇所(例えば屈曲部など)に集中することを回避でき、耐久性を向上可能となる。 The first retort side wall 12 and the pressure plate 51 are exposed to high temperatures and are subjected to stress due to expansion. In this embodiment, the hole 12h formed in the first retort side wall 12 and the pressure plate 51 are formed in a circular shape (preferably a perfect circle) when viewed from a line of sight parallel to the first horizontal direction X. This makes it possible to prevent the stress generated by thermal expansion from concentrating in specific locations (such as bends), thereby improving durability.

第1レトルト側壁12に形成された孔12hと受圧板51の間の隙間は、一方向において合計1mm以下であることが好ましい。この値を超えると隙間からガスが漏れやすくなるからである。例えば、垂直方向Zで言えば、上下の二箇所に隙間が存在するが、両方の隙間の合計が1mm以下であることが好ましい。第2水平方向Yについても同様である。 The gap between the hole 12h formed in the first retort side wall 12 and the pressure plate 51 is preferably 1 mm or less in total in one direction. If it exceeds this value, gas will be more likely to leak through the gap. For example, in the vertical direction Z, there are two gaps, one above and one below, and it is preferable that the total of both gaps is 1 mm or less. The same applies to the second horizontal direction Y.

本実施形態では、レトルト1は、SUS製である。受圧板51及び受圧棒50も融点が600℃より大きい物質であるSUS等の金属製にしてもよいが、SUSは比較的熱膨張率が高く、受圧板51及び受圧棒50の熱膨張が石炭の膨張圧の計測に影響を与えることを抑制することが好ましい。そこで、本実施形態では、受圧板51及び受圧棒50は、SUSよりも熱膨張率が低いセラミック製にしている。受圧棒50及び受圧板51は同じ材料で形成されている。さらに具体的には、受圧板51及び受圧棒50は、窒化ケイ素で形成されている。窒化ケイ素は、全ての温度で膨張率[%]がSUSよりも低いからである。また、窒化ケイ素は、全ての温度での熱伝導率[W/(m・K)]がSUSよりも低いからである。
窒化ケイ素の他に利用可能なセラミックは、炭化ケイ素、フォルステライト、ジルコニア、アルミナが挙げられる。
受圧板51及び受圧棒50の材料は、次の(1)~(4)のうち少なくとも1つを満たすことが好ましい。
(1)摂氏400度から800度までの熱膨張率が前記レトルトの材質よりも低い。
(2)水中投下時の熱衝撃温度差摂氏400度から800度までの耐熱衝撃性が200Mpa以上である。
(3)摂氏400度から800度までの高温強度が200Mpa以上である。
(4)摂氏400度から800度までの熱伝導率がレトルトの材質より低い。
上記(1)は、摂氏0の長さを基準とした熱膨張率である。
上記(2)は、急冷後の3点曲げ強さ[MPa]である。
上記(3)は、3点曲げ強さ[MPa]である。
上記(4)の計測方法は、JIS R1611-1997に基づく。
In this embodiment, the retort 1 is made of SUS. The pressure plate 51 and the pressure rod 50 may also be made of metal such as SUS, which is a material with a melting point higher than 600° C., but SUS has a relatively high thermal expansion coefficient, and it is preferable to suppress the thermal expansion of the pressure plate 51 and the pressure rod 50 from affecting the measurement of the expansion pressure of the coal. Therefore, in this embodiment, the pressure plate 51 and the pressure rod 50 are made of ceramic, which has a lower thermal expansion coefficient than SUS. The pressure rod 50 and the pressure plate 51 are made of the same material. More specifically, the pressure plate 51 and the pressure rod 50 are made of silicon nitride. This is because silicon nitride has a lower expansion coefficient [%] than SUS at all temperatures. Also, silicon nitride has a lower thermal conductivity [W/(m·K)] than SUS at all temperatures.
In addition to silicon nitride, other ceramics that can be used include silicon carbide, forsterite, zirconia, and alumina.
It is preferable that the material of the pressure plate 51 and the pressure rod 50 satisfy at least one of the following (1) to (4).
(1) The thermal expansion coefficient from 400 to 800 degrees Celsius is lower than that of the material of the retort.
(2) Thermal shock resistance when dropped into water from a temperature difference of 400 to 800 degrees Celsius is 200 MPa or more.
(3) The high temperature strength at 400 to 800 degrees Celsius is 200 MPa or more.
(4) The thermal conductivity between 400 and 800 degrees Celsius is lower than that of the retort material.
The above (1) is the thermal expansion coefficient based on a length of 0 degrees Celsius.
The above (2) is the three-point bending strength [MPa] after quenching.
The above (3) is the three-point bending strength [MPa].
The measurement method in (4) above is based on JIS R1611-1997.

上記構造においても、ガスの発生が少ない石炭について膨張圧の計測が可能である。しかし、ガスの発生が多い石炭については、第1レトルト側壁12に形成された孔12hと受圧板51の間の隙間からガス漏れが発生し、当該ガスが電気ヒータ2に至る場合がある。
そこで、本実施形態では、レトルト1の収容室10の内面(本実施形態では第1レトルト側壁12の内面)に、第1レトルト側壁12の孔12hおよび受圧板51の全てを覆うシート6が設けられている。シート6は、高温でも利用でき且つ柔軟性があれば、どのような材質でもよい。本実施形態のシート6は、SUSの金属箔である。厚みは10μmであるが、柔軟性を確保できれば、この厚みに限定されない。シート6は、第1レトルト側壁12に対して接着剤や粘着シートなどの粘着手段で貼り付けることが好ましい。本実施形態では、接着手段としてセロハンテープを用いているが、これに限定されない。本実施形態のシート6は、第1水平方向Xに平行な視線で見て矩形状であるが、これに限定されない。例えば円形であってもよい。
このシートにより、ガスの発生が多い石炭であってもガスが漏れて電気ヒータに至ることを防止可能となる。
With the above structure, it is possible to measure the expansion pressure of coal that generates little gas. However, with coal that generates a lot of gas, gas may leak from the gap between the hole 12h formed in the first retort side wall 12 and the pressure plate 51, and the gas may reach the electric heater 2.
Therefore, in this embodiment, a sheet 6 is provided on the inner surface of the storage chamber 10 of the retort 1 (the inner surface of the first retort side wall 12 in this embodiment) to cover all of the holes 12h of the first retort side wall 12 and the pressure plate 51. The sheet 6 may be made of any material as long as it can be used at high temperatures and is flexible. The sheet 6 in this embodiment is a metal foil made of SUS. The thickness is 10 μm, but is not limited to this thickness as long as flexibility can be ensured. The sheet 6 is preferably attached to the first retort side wall 12 by an adhesive means such as an adhesive or an adhesive sheet. In this embodiment, cellophane tape is used as the adhesive means, but is not limited to this. The sheet 6 in this embodiment is rectangular when viewed from a line of sight parallel to the first horizontal direction X, but is not limited to this. For example, it may be circular.
This sheet makes it possible to prevent gas from leaking and reaching the electric heater, even when using coal that produces a lot of gas.

本実施形態では、膨張圧の計測精度を向上させるために更に次の手段を講じている。石炭膨張圧計測装置は、受圧棒50と共にレトルト1を挟む位置に配置される支持棒60と、支持棒60及び圧力計測装置3を支持する支持フレーム62と、を更に有する。支持棒60は、先端に支持板61を有する。支持棒60及び支持板61の材質及び形状は、受圧棒50と同じであるが、特に限定されない。後述する支持フレーム62の第2支持部62bと、支持棒60との接続構造は、受圧棒50とロードセル側の部材の接続構造と同じである。
支持フレームは、金属製である。支持フレーム62は、圧力計測装置3を支持する第1支持部62aと、支持棒60を支持する第2支持部62bと、ベース62cとを有する。ベース62cによって第1支持部62aと第2支持部62bが連結され、第1支持部62aと第2支持部62bが互いの位置関係が不変となる。その結果、受圧棒50と圧力計測装置3の位置関係が固定され、膨張圧の計測の精度を向上可能となる。
In this embodiment, the following measures are further taken to improve the measurement accuracy of the expansion pressure. The coal expansion pressure measuring device further includes a support rod 60 that is arranged in a position to sandwich the retort 1 together with the pressure-receiving rod 50, and a support frame 62 that supports the support rod 60 and the pressure measuring device 3. The support rod 60 has a support plate 61 at its tip. The material and shape of the support rod 60 and the support plate 61 are the same as those of the pressure-receiving rod 50, but are not particularly limited. The connection structure between the second support portion 62b of the support frame 62 (to be described later) and the support rod 60 is the same as the connection structure between the pressure-receiving rod 50 and the member on the load cell side.
The support frame 62 is made of metal. The support frame 62 has a first support part 62a that supports the pressure measuring device 3, a second support part 62b that supports the support rod 60, and a base 62c. The first support part 62a and the second support part 62b are connected by the base 62c, and the positional relationship between the first support part 62a and the second support part 62b is fixed. As a result, the positional relationship between the pressure receiving rod 50 and the pressure measuring device 3 is fixed, and the accuracy of the measurement of the expansion pressure can be improved.

上記以外は、通常の試験炉と同様に、断熱室4内に配置された熱電対などの第1温度センサ(非図示)と、レトルト1内には配置され且つ石炭の温度を計測する熱電対などの第2温度センサ(非図示)と、これらの温度センサの検出結果に基づいて電気ヒータ2を制御するための制御部(非図示)と、が設けられている。第1温度センサは、第1断熱側壁41から断熱室4内に差し込まれている。第2温度センサは、第1レトルト天壁15から収容室10内の石炭の中心部付近に至るように差し込まれている。運転開始後、石炭の温度が、コークス化する温度(最低600℃以上)、好ましくは800℃になるまで加熱する。膨張圧の現象は、600℃で完了するため600℃に加熱できれば足りる。 Other than the above, like a normal test furnace, a first temperature sensor (not shown) such as a thermocouple arranged in the insulation chamber 4, a second temperature sensor (not shown) such as a thermocouple arranged in the retort 1 to measure the temperature of the coal, and a control unit (not shown) for controlling the electric heater 2 based on the detection results of these temperature sensors are provided. The first temperature sensor is inserted into the insulation chamber 4 from the first insulation side wall 41. The second temperature sensor is inserted from the first retort top wall 15 to reach the vicinity of the center of the coal in the storage chamber 10. After starting operation, the coal is heated until it reaches a temperature at which it turns into coke (minimum 600°C or higher), preferably 800°C. The reduction in expansion pressure is completed at 600°C, so it is sufficient to heat the coal to 600°C.

以上のように、本実施形態のように、石炭膨張圧測定装置は、石炭を収容する直方体形状の収容室10を有し、収容室10の第1水平方向Xの辺の長さW1が第2水平方向Yの辺の長さL1及び垂直方向Zの辺の長さH1よりも短いレトルト1と、レトルト1を収容する断熱室4と、断熱室4内で且つレトルト1の外に配置される電気ヒータ2と、断熱室4外に配置される圧力計測装置3と、先端に受圧板51を有する受圧棒50と、を備え、レトルト1は、第2水平方向Yの辺と垂直方向Zの辺とで構成される一対の第1レトルト側壁12を有し、電気ヒータ2は、一対の第1レトルト側壁12よりも第1水平方向Xの外側にそれぞれ配置され、一対の第1レトルト側壁12に向けてそれぞれ放熱し、受圧棒50は、圧力計測装置3から第1水平方向Xに延びて第1レトルト側壁12に形成された孔12hを介して収容室10内に面し、石炭側からの圧力を圧力計測装置3に伝達可能に構成されている、としてもよい。 As described above, in this embodiment, the coal expansion pressure measuring device includes a retort 1 having a rectangular parallelepiped storage chamber 10 for storing coal, the length W1 of the side of the storage chamber 10 in the first horizontal direction X being shorter than the length L1 of the side of the storage chamber 10 in the second horizontal direction Y and the length H1 of the side of the storage chamber 10 in the vertical direction Z, an insulating chamber 4 for storing the retort 1, an electric heater 2 arranged in the insulating chamber 4 and outside the retort 1, a pressure measuring device 3 arranged outside the insulating chamber 4, and a pressure receiving rod 50 having a pressure receiving plate 51 at its tip. The retort 1 is It may also be configured such that the electric heater 2 is disposed outside the pair of first retort side walls 12 in the first horizontal direction X and dissipates heat toward the pair of first retort side walls 12, and the pressure-receiving rod 50 extends from the pressure measuring device 3 in the first horizontal direction X and faces the inside of the storage chamber 10 through a hole 12h formed in the first retort side wall 12, and is capable of transmitting pressure from the coal side to the pressure measuring device 3.

この構成によれば、石炭を収容する収容室10が直方体形状であり、収容室10の第1水平方向Xの辺が第2水平方向Yの辺および垂直方向Zの辺よりも短いので、円柱形状の試験炉に比べて、実炉の形状に近い試験炉を提供可能となる。また、第2水平方向Yの辺と垂直方向Zの辺とで構成される第1レトルト側壁12に対して電気ヒータ2が放熱するので、第1レトルト側壁12が石炭を加熱する加熱壁となり、実炉の左右両側加熱方式を再現可能となる。
また、電気ヒータ2は、石炭が収容されるレトルト1の外に配置されるので、電気ヒータ2がガスにさらされる可能性が低く、電気ヒータ2の短絡を抑制又は防止して、適切な加熱が可能となる。
さらに、受圧棒50が圧力計測装置3から第1水平方向Xに延びてレトルト1の収容室10内に面し、圧力を直接受ける構造であるので、レトルト側壁を受圧面とする構成に比べて、力の損失を低減でき、膨張圧の計測精度を向上可能となる。
According to this configuration, the storage chamber 10 that stores coal has a rectangular parallelepiped shape, and the sides of the storage chamber 10 in the first horizontal direction X are shorter than the sides in the second horizontal direction Y and the vertical direction Z, so it is possible to provide a test furnace that is closer in shape to an actual furnace than a cylindrical test furnace. In addition, since the electric heater 2 radiates heat to the first retort side wall 12 that is composed of the sides in the second horizontal direction Y and the vertical direction Z, the first retort side wall 12 becomes a heating wall that heats the coal, and it is possible to reproduce the left and right side heating method of an actual furnace.
In addition, since the electric heater 2 is placed outside the retort 1 in which the coal is stored, the electric heater 2 is less likely to be exposed to gas, and short circuits in the electric heater 2 are suppressed or prevented, enabling appropriate heating.
Furthermore, since the pressure-receiving rod 50 extends from the pressure measuring device 3 in the first horizontal direction X and faces the interior of the storage chamber 10 of the retort 1, and is structured to directly receive pressure, it is possible to reduce force loss and improve the measurement accuracy of the expansion pressure compared to a configuration in which the retort side wall is the pressure-receiving surface.

本実施形態のように、レトルト1の収容室10の内面に、第1レトルト側壁12に形成された孔12h及び受圧板51を覆うシート6が設けられている、としてもよい。
この構成によれば、第1レトルト側壁12に形成された孔12hと受圧板51の間を通じて石炭から発生したガスが抜けることをシート6が防止する。よって、ガス発生量が多い石炭であっても電気ヒータ2を短絡させずに適切な加熱を実現でき、膨張圧の計測が可能となる。
As in this embodiment, a sheet 6 that covers the hole 12h formed in the first retort side wall 12 and the pressure plate 51 may be provided on the inner surface of the accommodation chamber 10 of the retort 1.
According to this configuration, the sheet 6 prevents gas generated from the coal from escaping between the hole 12h formed in the first retort side wall 12 and the pressure plate 51. Therefore, even if the coal generates a large amount of gas, appropriate heating can be achieved without shorting the electric heater 2, and the expansion pressure can be measured.

本実施形態のように、第1レトルト側壁12に形成された孔12h及び受圧板51は、第1水平方向Xと平行な視線で見て円形状である、としてもよい。
レトルト1及び受圧板51は、石炭が加熱されることに併せて高温になるが、応力に強い円形状にすることで、耐久性を向上可能となる。
As in this embodiment, the hole 12h formed in the first retort side wall 12 and the pressure plate 51 may be circular when viewed in a direction parallel to the first horizontal direction X.
The retort 1 and the pressure plate 51 become very hot as the coal is heated, but by making them circular in shape, which is resistant to stress, it is possible to improve their durability.

本実施形態のように、受圧板51及び受圧棒50は、SUSよりも熱膨張率が低いセラミック製である、としてもよい。
この構成によれば、レトルトを堅固な構成としつつも、受圧板51及び受圧棒50の熱膨張による膨張圧測定への影響を低減可能となる。
As in this embodiment, the pressure plate 51 and the pressure rod 50 may be made of ceramic, which has a lower thermal expansion coefficient than SUS.
According to this configuration, while the retort has a sturdy configuration, it is possible to reduce the effect of thermal expansion of the pressure-receiving plate 51 and the pressure-receiving rod 50 on the expansion pressure measurement.

本実施形態のように、受圧板51及び受圧棒50は、窒化ケイ素、ジルコニア、アルミナのいずれかで形成されている、としてもよい。
この構成によれば、高温環境にて適切に膨張圧を計測可能となる。この中では、窒化ケイ素が最適であると考えられる。
As in this embodiment, the pressure plate 51 and the pressure rod 50 may be made of any one of silicon nitride, zirconia, and alumina.
According to this configuration, it is possible to appropriately measure the expansion pressure in a high temperature environment. Among these, silicon nitride is considered to be the most suitable.

本実施形態のように、受圧棒50と共にレトルト1を挟む位置に配置される支持棒60と、支持棒60及び圧力計測装置3を支持する支持フレーム62を備え、支持フレーム62は、圧力計測装置3を支持する第1支持部62aと、支持棒60を支持する第2支持部62bとを有し、第1支持部62aと第2支持部62bが互いの位置関係が不変となるように連結されている、としてもよい。
この構成によれば、膨張圧の計測精度を向上可能となる。
As in this embodiment, the apparatus includes a support rod 60 that is arranged in a position that sandwiches the retort 1 together with the pressure-receiving rod 50, and a support frame 62 that supports the support rod 60 and the pressure measuring device 3, and the support frame 62 has a first support portion 62a that supports the pressure measuring device 3 and a second support portion 62b that supports the support rod 60, and the first support portion 62a and the second support portion 62b are connected so that the positional relationship between them remains unchanged.
According to this configuration, it is possible to improve the measurement accuracy of the expansion pressure.

本実施形態のように、電気ヒータ2は、レトルト1の第1レトルト側壁12から離間して配置されている、としてもよい。
この構成によれば、電気ヒータ2からの熱が断熱室4内の空間を介して第1レトルト側壁12に至るので、均一な加熱が可能となる。
As in this embodiment, the electric heater 2 may be disposed away from the first retort side wall 12 of the retort 1 .
According to this configuration, the heat from the electric heater 2 reaches the first retort side wall 12 through the space within the insulating chamber 4, making it possible to heat uniformly.

本実施形態のように、レトルト1は、第1水平方向Xの辺と垂直方向Zの辺とで構成される一対の第2レトルト側壁13を有し、一対の第2レトルト側壁13は、断熱材で覆われている、としてもよい。
この構成によれば、対の第1レトルト側壁12が主に石炭に熱を伝えるので、実操業炉に近い加熱方式を提供でき、石炭の膨張圧の計測精度を向上可能となる。
As in this embodiment, the retort 1 has a pair of second retort side walls 13 formed by a side in the first horizontal direction X and a side in the vertical direction Z, and the pair of second retort side walls 13 may be covered with a thermal insulating material.
According to this configuration, the pair of first retort side walls 12 mainly transfer heat to the coal, so that a heating method similar to that of an actual operating furnace can be provided, and the measurement accuracy of the coal expansion pressure can be improved.

本実施形態の石炭膨張圧測定方法は、上記石炭膨張圧測定装置を用いた石炭膨張圧測定方法であり、レトルト1の収容室10に石炭を収容し、電気ヒータ2から一対の第1レトルト側壁12に向けて放熱し、レトルト1の収容室10に収容された石炭を加熱し、加熱によって発生する石炭の膨張圧を、受圧棒50を介して圧力計測装置3に伝達させて計測する。 The coal expansion pressure measurement method of this embodiment is a method using the above-mentioned coal expansion pressure measurement device, in which coal is stored in the storage chamber 10 of the retort 1, heat is radiated from the electric heater 2 toward a pair of first retort side walls 12 to heat the coal stored in the storage chamber 10 of the retort 1, and the expansion pressure of the coal generated by heating is transmitted to the pressure measurement device 3 via the pressure receiving rod 50 and measured.

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above with reference to the drawings, the specific configuration should not be considered to be limited to these embodiments. The scope of the present disclosure is indicated not only by the description of the above embodiments but also by the claims, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

[変形例]
(1)前記実施形態では、電気ヒータ2は第1断熱側壁41に取り付けられているが、これに限定されない。例えば、電気ヒータ2を第1レトルト側壁12と第1断熱側壁41の間に設けてもよい。
[Modification]
(1) In the above embodiment, the electric heater 2 is attached to the first insulating side wall 41, but this is not limited to this. For example, the electric heater 2 may be provided between the first retort side wall 12 and the first insulating side wall 41.

(2)前記実施形態では、第1レトルト側壁12に形成された孔12h及び受圧板51は、第1水平方向Xに平行な視線で見て円形状であるが、これに限定されない。形状は種々変更可能である。 (2) In the above embodiment, the hole 12h formed in the first retort side wall 12 and the pressure plate 51 are circular when viewed from a line of sight parallel to the first horizontal direction X, but are not limited to this. The shape can be changed in various ways.

(3)前記実施形態における支持フレーム62は省略可能である。 (3) The support frame 62 in the above embodiment can be omitted.

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。 The structures used in each of the above embodiments can be used in any other embodiment.

各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 The specific configuration of each part is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of this disclosure.

1…レトルト
10…収容室
12…第1レトルト側壁
12h…孔
13…第2レトルト側壁
2…電気ヒータ
3…圧力計測装置
4…断熱室
50…受圧棒
51…受圧板
6…シート
60…支持棒
61…支持板
62…支持フレーム
62a…第1支持部
62b…第2支持部
62c…ベース
X…第1水平方向
Y…第2水平方向
Z…垂直方向
Reference Signs List 1: retort 10: storage chamber 12: first retort side wall 12h: hole 13: second retort side wall 2: electric heater 3: pressure measuring device 4: heat insulating chamber 50: pressure receiving rod 51: pressure receiving plate 6: sheet 60: support rod 61: support plate 62: support frame 62a: first support portion 62b: second support portion 62c: base X: first horizontal direction Y: second horizontal direction Z: vertical direction

Claims (10)

石炭を収容する直方体形状の収容室を有し、前記収容室の第1水平方向の辺の長さが第2水平方向の辺の長さ及び垂直方向の辺の長さよりも短いレトルトと、
前記レトルトを収容する断熱室と、
前記断熱室内で且つ前記レトルトの外に配置される電気ヒータと、
前記断熱室外に配置される圧力計測装置と、
先端に受圧板を有する受圧棒と、
を備え、
前記レトルトは、前記第2水平方向の辺と前記垂直方向の辺とで構成される一対の第1レトルト側壁を有し、
前記電気ヒータは、前記一対の第1レトルト側壁よりも第1水平方向の外側にそれぞれ配置され、前記一対の第1レトルト側壁に向けてそれぞれ放熱し、
前記受圧棒は、前記圧力計測装置から前記第1水平方向に延びて前記第1レトルト側壁に形成された孔を介して前記収容室内に面し、石炭側からの圧力を前記圧力計測装置に伝達可能に構成されている、石炭膨張圧測定装置。
A retort having a rectangular parallelepiped storage chamber for storing coal, the length of a first horizontal side of the storage chamber being shorter than the length of a second horizontal side and the length of a vertical side of the storage chamber;
An insulating chamber that accommodates the retort;
an electric heater disposed within the thermal insulation chamber and outside the retort;
A pressure measuring device disposed outside the heat-insulating chamber;
A pressure rod having a pressure plate at its tip;
Equipped with
The retort has a pair of first retort side walls formed by the second horizontal side and the vertical side,
The electric heaters are disposed outside the pair of first retort side walls in the first horizontal direction and radiate heat toward the pair of first retort side walls,
the pressure-receiving rod extends from the pressure measuring device in the first horizontal direction, faces the storage chamber through a hole formed in the first retort side wall, and is configured to be able to transmit pressure from the coal side to the pressure measuring device.
前記レトルトの前記収容室の内面に、前記第1レトルト側壁に形成された孔及び前記受圧板を覆うシートが設けられている、請求項1に記載の石炭膨張圧測定装置。 The coal expansion pressure measuring device according to claim 1, wherein a sheet is provided on the inner surface of the storage chamber of the retort to cover the hole formed in the first retort side wall and the pressure plate. 前記第1レトルト側壁に形成された孔及び前記受圧板は、前記第1水平方向と平行な視線で見て円形状である、請求項1又は2に記載の石炭膨張圧測定装置。 The coal expansion pressure measuring device according to claim 1 or 2, wherein the hole formed in the first retort side wall and the pressure plate are circular when viewed in a line of sight parallel to the first horizontal direction. 前記受圧板及び前記受圧棒は、融点が600℃より大きい物質で形成されている、請求項1~3のいずれかに記載の石炭膨張圧測定装置。 The coal expansion pressure measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure plate and the pressure rod are made of a material having a melting point of greater than 600°C. 前記受圧板及び前記受圧棒は、SUSよりも熱膨張率が低いセラミック製である、請求項1~4のいずれかに記載の石炭膨張圧測定装置。 The coal expansion pressure measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure plate and the pressure rod are made of ceramic, which has a lower thermal expansion coefficient than SUS. 前記受圧板及び前記受圧棒は、窒化ケイ素、ジルコニア、アルミナのいずれかで形成されている、請求項5に記載の石炭膨張圧測定装置。 The coal expansion pressure measuring device according to claim 5, wherein the pressure plate and the pressure rod are made of silicon nitride, zirconia, or alumina. 前記受圧棒と共に前記レトルトを挟む位置に配置される支持棒と、前記支持棒及び前記圧力計測装置を支持する支持フレームを備え、
前記支持フレームは、前記圧力計測装置を支持する第1支持部と、前記支持棒を支持する第2支持部とを有し、前記第1支持部と前記第2支持部が互いの位置関係が不変となるように連結されている、請求項1~6のいずれかに記載の石炭膨張圧測定装置。
a support rod arranged in a position to sandwich the retort together with the pressure-receiving rod, and a support frame supporting the support rod and the pressure measuring device,
The support frame has a first support part that supports the pressure measuring device and a second support part that supports the support rod, and the first support part and the second support part are connected so that their relative positions are invariable. The coal expansion pressure measuring device according to any one of claims 1 to 6.
前記電気ヒータは、前記レトルトの前記第1レトルト側壁から離間して配置されている、請求項1~7のいずれかに記載の石炭膨張圧測定装置。 The coal expansion pressure measuring device according to any one of claims 1 to 7, wherein the electric heater is disposed away from the first retort side wall of the retort. 前記レトルトは、前記第1水平方向の辺と前記垂直方向の辺とで構成される一対の第2レトルト側壁を有し、前記一対の第2レトルト側壁は、断熱材で覆われている、請求項1~8のいずれかに記載の石炭膨張圧測定装置。 The coal expansion pressure measuring device according to any one of claims 1 to 8, wherein the retort has a pair of second retort side walls formed by the first horizontal side and the vertical side, and the pair of second retort side walls are covered with a heat insulating material. 石炭膨張圧測定装置を用いた石炭膨張圧測定方法であって、
前記石炭膨張圧測定装置は、
石炭を収容する直方体形状の収容室を有し、前記収容室の第1水平方向の辺の長さが第2水平方向の辺の長さ及び垂直方向の辺の長さよりも短いレトルトと、
前記レトルトを収容する断熱室と、
前記断熱室内で且つ前記レトルトの外に配置される電気ヒータと、
前記断熱室外に配置される圧力計測装置と、先端に受圧板を有する受圧棒と、を備え、
前記レトルトは、前記第2水平方向の辺と前記垂直方向の辺とで構成される一対の第1レトルト側壁を有し、
前記電気ヒータは、前記一対の第1レトルト側壁よりも第1水平方向の外側にそれぞれ配置され、
前記受圧棒は、前記圧力計測装置から前記第1水平方向に延びて前記第1レトルト側壁に形成された孔を介して前記収容室内に面し、石炭側からの圧力を前記圧力計測装置に伝達可能に構成されており、
前記石炭膨張圧測定方法は、
前記レトルトの前記収容室に石炭を収容し、
前記電気ヒータから前記一対の第1レトルト側壁に向けて放熱し、前記レトルトの前記収容室に収容された前記石炭を加熱し、
加熱によって発生する前記石炭の膨張圧を、前記受圧棒を介して前記圧力計測装置に伝達させて計測する、石炭膨張圧測定方法。
A method for measuring coal expansion pressure using a coal expansion pressure measuring device, comprising:
The coal expansion pressure measuring device is
A retort having a rectangular parallelepiped storage chamber for storing coal, the length of a first horizontal side of the storage chamber being shorter than the length of a second horizontal side and the length of a vertical side of the storage chamber;
An insulating chamber that accommodates the retort;
an electric heater disposed within the thermal insulation chamber and outside the retort;
A pressure measuring device is disposed outside the heat insulating chamber, and a pressure receiving rod having a pressure receiving plate at its tip is provided.
The retort has a pair of first retort side walls formed by the second horizontal side and the vertical side,
The electric heaters are disposed outside the pair of first retort side walls in the first horizontal direction,
the pressure-receiving rod extends from the pressure measuring device in the first horizontal direction, faces the accommodation chamber through a hole formed in the first retort side wall, and is configured to be capable of transmitting pressure from the coal side to the pressure measuring device;
The coal expansion pressure measuring method includes:
Coal is placed in the storage chamber of the retort;
Heat is radiated from the electric heater toward the pair of first retort side walls to heat the coal accommodated in the accommodation chamber of the retort;
A method for measuring coal expansion pressure, comprising transmitting the expansion pressure of the coal generated by heating to the pressure measuring device via the pressure receiving rod and measuring the pressure.
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