Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Характеристика технологических свойств углей Донецкого бассейна по маркам

05.04.2020

Показатели, определяющие технологию процесса промышленного сжигания углей, могут быть разбиты на две группы: а) связанные с качеством и свойствами сжигаемого угля и б) определяемые условиями и режимом работы топочных устройств.

Уголь как топливо характеризуется следующими показателями: а) выходом летучих веществ, б) теплотой сгорания горючей массы, в) деформацией при нагревании (спекаемость и термическая стойкость), г) крупностью кусков (ситовый состав), д) балластом (влага, зола и сера).

Длиннопламенные угли. Среди каменных углей длиннопламенные являются наименее метаморфизованными: содержание углерода в них колеблется от 79,9 до 83%, водорода от 4,7 до 5,8%; азота от 1,4 до 1,9% и кислорода от 10,4 до 13,3%. Теплота сгорания горючей массы составляет 7500—7950 ккал/кг; выход летучих 38—45%. При нагревании угли слабо деформируются — толщина пластического слоя не более 6 мм.

Длиннопламенные угли имеют высокую реакционную способность, высокую механическую прочность, часто небольшой выход мелочи.

Зольность товарного угля составила в 1959 г. 17,9%; содержание влаги 12,5%; сернистость по отдельным пластам 1—5,6%; содержание серы в товарном угле 3,9%.

Положительные свойства длиннопламенных углей: а) высокая реакционная способность, б) высокая механическая прочность и кусковатость; отрицательные — а) небольшой запас тепла, б) склонность к потерям от химического недожога, в) склонность к выветриванию и самовозгоранию, г) большое содержание балласта и д) низкая температура плавления золы.

По технологическим свойствам длиннопламенные угли пригодны для механизированных слоевых процессов сжигания и для газогенераторов преимущественно в тех случаях, когда к чистоте газа не предъявляются жесткие требования. В практике коксового производства длиннопламенные угли не находят применения.

Газовые угли. Газовые угли в порядке возрастания метаморфизма представляют следующий за длиннопламенными класс каменных углей. Содержание углерода в них колеблется от 79,5 до 88%, водорода от 4,5 до 6,2%, азота от 1,2 до 1,8% и кислорода от 4,3 до 13,5%; теплота сгорания горючей массы 7500—8500 ккал/кг; выход летучих веществ 35—45%.

Газовые угли отличаются широким диапазоном деформации и их свойства колеблются в очень широких пределах. Толщина пластического слоя газовых углей от 6 до 23 мм. С ростом толщины слоя повышается метаморфизм углей, растет запас тепла, повышается хрупкость и выход мелочи, но падает реакционная способность.

Зольность товарных газовых углей составила в 1959 г. 17,5%; содержание влаги (Wp) 6,1%; сернистость по отдельным пластам 0,9—6,5%; содержание серы в товарном угле 3,25%.

Свойства газовых углей в значительной мере зависят от стадии метаморфизма. Угли с толщиной пластического слоя до 9 мм- имеют высокую реакционную способность, высокую механическую прочность и небольшой выход мелочи.

Применение газовых углей разнообразно: при толщине пластического слоя не более 9—12 мм они могут применяться для сжигания в механизированных слоевых топках и в газогенераторах; находят широкое применение при коксовании (в шихте отдельных заводов их участие доходит до 28%).

Жирные угли. В порядке возрастания стадий метаморфизма жирные угли представляют следующий за газовыми класс углей. Содержание углерода в них составляет 84,4—92,2%; водорода 4,5—5,8%; азота 1,2—1,9% и кислорода 1,2—9,2%; теплота сгорания горючей массы 8300—8700 ккал/кг; выход летучих веществ 27—37%.

Жирные угли характеризуются большой спекающей способностью (толщина пластического слоя 13—38 мм), повышенным запасом тепла, небольшой механической прочностью и большим выходом мелочи.

Зольность товарных жирных углей за 1959 г. составила 19,6%; содержание влаги 4%; сернистость по пластам 0,6—6,2%; содержание серы в товарном угле 3%.

Жирные угли используются преимущественно для коксования; угли, непригодные для коксования из-за высокой сернистости или трудной обогатимости, могут применяться для сжигания. В этом случае их следует шихтовать с тощими углями или антрацитом с таким расчетом, чтобы получить толщину пластического слоя шихты в пределах 9—16 мм.

Оценивая жирные угли с точки зрения коксового производства, к положительным их свойствам следует отнести: а) большую спекающуюся способность, б) высокое качество химических продуктов, в) легкую дробимость; к отрицательным — а) высокую сернистость, б) иногда трудную обогатимость.

Коксовые угли. В коксовых углях свойства, обеспечивающие получение технически годного кокса, получили полное развитие, и коксование является основным способом их переработки.

Содержание углерода в коксовых углях составляет 88,9—92,4%; водорода 4—5,5%; азота 1,2—1,8% и кислорода 1,4-4,7%; теплота сгорания горючей массы 8450—8750 ккал/кг; выход летучих 18—27%.

Коксовые угли характеризуются высокой спекаемостью (толщина пластического слоя 14—26 мм), большим запасом тепла, небольшой механической прочностью и значительным выходом мелочи.

Зольность рядовых коксовых углей в 1959 г. составила 18,6%; влажность 4%; сернистость по пластам 0,5—5,7%; содержание серы в товарном коксовом угле 2,55%.

Положительные свойства коксовых углей, как сырья для коксования, те же, что и у жирных углей.

Отощенные спекающиеся угли. Отощенные спекающиеся угли находятся на той стадии метаморфизма, которая характеризуется медленным ростом карбонизации и быстрой потерей спекающей способности. Содержание углерода в этих углях составляет 90,5—93,1 %; водорода 4—4,9%; азота 1,2—1,8% и кислорода 1,1—3,6%; теплота сгорания горючей массы 8400—8775 ккал/кг; выход летучих 14—22%.

Характерными особенностями отощенных спекающихся углей являются умеренная спекаемость с переходами от едва заметной до спекаемости, характеризуемой толщиной пластического слоя 13 мм; большой запас тепла и небольшая механическая прочность.

Зольность товарных отощенных спекающихся углей составила в 1959 г. 18,9%; влажность 3,5%; сернистость по отдельным пластам 0,5—6,4%; содержание серы в товарном угле 2,3%.

Отощенные спекающиеся угли при толщине пластического слоя 6—13 мм являются высококачественным топливом при сжигании слоем, однако они применяются исключительно для коксования как отощающая присадка; в коксовой шихте они составляют 13—20%.

Тощие угли. Тощие угли являются переходными от каменных к антрацитам. Содержание углерода в них 90,1—93,9%; водорода 2,1—4,6%, азота 1,1—1,8% и кислорода 1,1—3,9%; теплота сгорания горючей массы 8400—8750 ккал/кг; выход летучих 9—17%.

Характерным для тощих углей является отсутствие спекаемости, большой запас тепла, небольшая механическая прочность, способность разрушаться при нагревании, иногда почти до пылевидного состояния,

Большой запас тепла при высокой размольной способности, усиливаемой термической неустойчивостью, придает тощим углям особую ценность как топлива при пылесжигании. Малосернистые угли применяются для коксования в количестве 1—1,5% от общей поставки.

Зольность рядовых тощих углей 17%; влажность 4%; содержание серы по отдельным пластам 0,6—5,3%, в товарном угле 2,5%.

Одним из видов переработки тощих углей является брикетирование.

Полуантрациты представляют собой тощие угли высокой степени карбонизации. Содержание углерода в нем составляет 92,3—94,1%; водорода 2,9—3,6%; азота 1,3—1,7%; кислорода 1,2—2,5%; теплота сгорания горючей массы 8425—8680 ккал/кг; выход летучих (весовой) 6,5—9% и объемный 330—220 см3/г. Полуантрацит отличается низкой механической и термической прочностью и применяется в качестве камерного топлива.

Антрациты. Содержание углерода в антрацитах составляет 94,5—97,2%; водорода 1—2,9%; азота 0,8—1,5% и кислорода 0,4—2,9%; теплота сгорания горючей массы 7900—8500 ккал/кг; выход летучих (весовой) 1,5—7,5% и объемный 220—58 см3/г.

Характерные особенности антрацита: а) незначительный выход летучих, отличающихся высокой теплотой сгорания и значительным содержанием водорода; б) низкая реакционная способность; в) высокая механическая прочность и крупность; г) равномерная скорость сгорания по фазам. Качественные показатели антрацита зависят от его крупности.

Зольность антрацита в 1959 г. составила по классам крупности: АП—3,4%, AK-6,2%, AM—13,9%, AC—14,9%, АШ—18,0%; зольность рядового антрацита 16,3% и влажность 4,7%; содержание серы колеблется по пластам от 0,6 до 6,2%; сернистость в товарном антраците 1,7%.

Антрациты широко применяются для энергетических и частично технологических целей. Из твердых топлив это лучшее бытовое топливо. Антрацит используется также в качестве сырья для производства электродов, карбида кремния, карбида кальция и т. д.

Широкому внедрению антрацита в качестве заменителя кокса препятствует низкая по сравнению с коксом механическая и особенно термическая прочность. В Донецком бассейне имеются антрациты как термически достаточно прочные, так и крайне нестойкие, превращающиеся в мелочь при воздействии высоких температур. В последнем случае антрацит вообще не пригоден для слоевого сжигания и должен применяться лишь для факельного пылесжигания.

Разделение антрацитов на классы по крупности путем рассортировки является непременным условием их рационального использования. В этом случае отдельные классы используются в соответствии с техническим уровнем топочных устройств: крупные — в топках с ручным обслуживанием; средние — с цепными решетками, мелочь — в камерных топках.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: