Въглища: класификация, видове, степени, характеристики, характеристики на горене, места за добив, приложение и значение за икономиката

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-17 18:41

Въглищата са много разнообразно и многостранно съединение. Поради особеността си на образуване в земните недра, той може да има много различни характеристики. Ето защо е обичайно да се класифицират въглищата. Как се случва това е описано в тази статия.

Изкопаемите въглища се добиват предимно от дълбините на земята, но понякога, в резултат на сеизмична активност, въглищните пластове излизат на повърхността, където е възможен добив. Но откъде идват въглищата в земната кора? Образуването на въглища е много дълъг и сложен процес, който произлиза от обикновените растения. Когато растенията умрат, при липса на кислород и висока влажност, от тях се образува торф. В продължение на милиони години този торф се утаява в земята, където поради висока температура и налягане бавно се превръща във въглища. Този процес се нарича коализиране.

Изкопаеми въглища могат да бъдат намерени от човек на различни етапи на въглищаване, така че има много видове този ресурс. Общо има няколко вида класификации на въглищата: по състав, похарактеристики на произход, размер, влажност, наличие на примеси, както и много други характеристики. Нека разгледаме по-отблизо някои от тях.

Класификация на въглищата по размер на парчетата

За извличане на въглища от под земята, те трябва да бъдат смачкани и доставени на повърхността. Получените парчета могат да бъдат с различни размери, което е доста важно за по-нататъшна употреба. Поради тази причина съществува държавен стандарт (GOST R 51586-2000), който определя класификацията на въглищата според размера на парчетата. Тези размери понякога се наричат категории въглища, за да не се бъркат с класове, които ще бъдат обсъдени по-късно.

Име на клас (съкращение)	Размер в мм
Плоча (P)	От 100
Голяма (K)	50-100
Гайка (O)	25-50
Малък (M)	13-25
Seed (C)	6-13
Shtyb (Sh)	До 6

Ако въглищата все още не са сортирани и имат в състава си парчета с напълно различни размери, тогава такива въглища се наричат обикновени (P).

Съществуват и смесени класове, тоест смеси от въглища с различни размери в определени граници. Но процентът на въглищата от всеки клас в този случай не е регулиран. Сместа може да се състои например от 95% семена и 5% сорт, като в този случай сортът ще бъде нареченсеме с бучка.

Име на клас (съкращение)	Размер в мм
Голяма с плоча (PC)	От 50
Орех с голям (KO)	25-100
Малък орех (OM)	13-50
Малки семена (MS)	6-25
Земе с камък (SS)	До 13
Малки със семена и пъстърва (MSH)	До 25
Орех с дребни семена и чипс (OMSSh)	До 50

Класификация на въглищата по класове

Както вече споменахме, въглищата може да се различават по състав. Изключително трудно е да се изолират специфични съединения в състава на въглищата, следователно, за да се характеризира въглищата, се използват само някои характеристики: концентрация на летливи вещества, влажност, съдържание на въглерод, калоричност и др.

Обикновено всички тези характеристики са свързани. Колкото по-високо е съдържанието на въглерод във въглищата и по-малко летливите вещества, толкова повече топлина може да осигури горивото. Според тези характеристики въглищата се разделят на категории.

Кафеви въглища (B)

Това е най-младият и следователно най-малко полезен клас въглища. Прилича на кафява каменна маса. Понякога дори показва дървесна структура. Топлинната мощност е само 22 MJ/kg. Причината за това е нискатасъдържание на въглерод, голямо количество влага, летливи вещества и минерални примеси. Всичко това не осигурява ефективно горене.

Тези въглища се образуват директно от торф и лежат на плитка дълбочина (от 10 до 200 метра). В Русия се добива в находището Солтонское, в Тунгуския и Канско-Ачинския въглищни басейни.

Въглища с дълъг пламък (L)

Обикновено има сиво-черен цвят. Той гори с дълъг, опушен пламък, който му е дал името. Съдържа 70-80% въглерод, което го прави малко по-качествено гориво от кафявите въглища. Това също се влияе от по-малко влага и примеси. Но това не е предимството на въглищата с дълъг пламък. Това гориво може да гори без издухване, което го прави лесен за използване в пещи и котли. Този вид въглища е много разпространен. Добивът му се извършва в Минусинск, Кузнецк, Донецк и много други басейни.

Газови въглища (G)

Силно подобен на предишната марка, но се различава по ниска влажност и висока скорост на изгаряне. Поради последното често се използва в котелни като гориво. Тези въглища са често срещани в Донецк, Кузнецк, Кизеловски и някои други въглищни басейни. Среща се и в находищата на остров Сахалин.

Въглен с мазнини (W)

Това вече е доста висококачествени въглища. Въпреки факта, че свети по-силно от предишните две марки, той има висока калоричност (35 MJ / kg). Недостатъкът е високото съдържание на летлививещества, което усложнява контрола на горивния процес, така че тази марка въглища рядко се използва като гориво. Основните области на употреба са производството на строителни материали, активен въглен и други полезни вещества, както и в коксовата промишленост. Такива въглища се добиват в находищата Осиновское, Байдаевское, Ленинское и Том-Усинкское.

Коксови въглища (C)

Това е много ценен вид въглища поради ниското му разпространение. Този клас произвежда много висококачествен въглищен кокс, както подсказва името. Такива въглища се образуват на достатъчно голяма дълбочина (5500 m), където има голямо налягане. Цветът на такива въглища е сив със стъклен блясък. Има много еднородна структура и минимален брой пори. Съдържанието на летливи вещества е умерено (22-27%), а въглеродът вече достига 88-90%, което има положителен ефект върху преноса на топлина, въпреки че такива въглища рядко се използват като гориво. Коксови въглища се добиват в Кузнецкия въглищен басейн, в Анжерски, Том-Усински, Прокопьевско-Киселевски и други региони.

Skinny Caking Coal (OS)

Тази марка въглища не се различава много от коксуващите се въглища: съдържанието на въглерод и неорганични примеси е приблизително на същото ниво. Основното му предимство е високата му калоричност. Той е 36 MJ / kg, така че понякога се използва като гориво в електроцентрали. Но основното му приложение е коксовата промишленост. Вярно е, че тези въглища почти не се коксуват, така че трябва да се използват в смес сдруги видове въглища. Такава смес от няколко класа се нарича въглищен заряд. Добивът на постни въглища се извършва главно в Кузбас, в Кемеровска област и в Южно-Якутския въглищен басейн.

Постни въглища (T)

Тази марка въглища получи толкова смешно име заради относително тънките слоеве, с които лежи в скалата. Това се дължи на голямата дълбочина (6600 m) и високото налягане. За разлика от предишните два вида, постните въглища нямат способността да се синтероват и е почти невъзможно да се произвежда кокс от тях.

Но има много висока калоричност до 40 MJ/kg. Това води до използването му като гориво, както и в металургията, където се изискват изключително високи температури в пещите за топене на метали. Основните райони за производство на постни въглища са Араличевски, Байдаевски и Кемеровски райони.

Антрацит (A)

Това са най-висококачествените въглища по отношение на калоричността. Съдържанието на въглерод в него може да достигне 98%. Само графитът има повече. И на външен вид антрацитът е много различен от другите марки. Има тъмно черен цвят с подчертан метален блясък. Освен това има висока термична стабилност и електрическа проводимост. Температурата на горене на антрацита е доста висока, поради което не може да се използва като гориво във всички видове пещи. Освен това се използва в металургията, за производството на филтри, електроди, калциев карбид, микрофонен прах. Тези въглища не се синтерират, така че не са намерили приложение в коксуването, въпреки че дори без този процес могатзаменете кока в някои процеси.

Други видове класификации

В допълнение към тези, представени по-горе, има много междинни степени, като коксова мазнина (KZh), газово синтероване (GS), газ с дълъг пламък (DG).

Освен това въглищата от всяка марка могат да имат различни размери на парчета. В този случай буквата, обозначаваща сорта, се поставя след буквата, обозначаваща марката. Например, антрацит-орех (AO), удебелен плоча (ZHP), семена от кокс (KS).

Има и класификация на въглищата по произход. Всички въглища, както вече споменахме, се образуват от растения в продължение на милиони години. Но растенията могат да бъдат от различно естество. И така, въглищата се делят на хумусни (от дървесина, листа, стъбла) и сапропелити (от останките на нисши растения, като водорасли).