Uhlie: klasifikácia, druhy, triedy, charakteristiky, vlastnosti spaľovania, miesta ťažby, použitie a význam pre hospodárstvo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-17 19:06

Uhlie je veľmi rôznorodá a mnohostranná zmes. Vďaka svojej zvláštnosti formovania v útrobách zeme môže mať veľmi odlišné vlastnosti. Preto je zvykom triediť uhlie. Ako sa to stane, je popísané v tomto článku.

Fosílne uhlie sa väčšinou ťaží z hlbín zeme, no niekedy sa v dôsledku seizmickej aktivity dostanú na povrch uhoľné sloje, kde je možná ťažba. Odkiaľ však pochádza uhlie v zemskej kôre? Tvorba uhlia je veľmi dlhý a zložitý proces, ktorý pochádza z obyčajných rastlín. Keď rastliny uhynú, pri nedostatku kyslíka a vysokej vlhkosti sa z nich vytvorí rašelina. Počas miliónov rokov sa táto rašelina usadzuje v zemi, kde sa vplyvom vysokej teploty a tlaku pomaly mení na uhlie. Tento proces sa nazýva zuhoľňovanie.

Fosílne uhlie môže človek nájsť v rôznych štádiách preuhoľovania, takže existuje veľa druhov tohto zdroja. Celkovo existuje niekoľko typov klasifikácií uhlia: podľa zloženia, podľavlastnosti pôvodu, veľkosť, vlhkosť, prítomnosť nečistôt, ako aj mnoho ďalších charakteristík. Pozrime sa na niektoré z nich bližšie.

Klasifikácia uhlia podľa veľkosti kusov

Na ťažbu uhlia z podzemia je potrebné ho rozdrviť a dopraviť na povrch. Výsledné kúsky môžu byť rôznej veľkosti, čo je dosť dôležité pre ďalšie použitie. Z tohto dôvodu existuje štátna norma (GOST R 51586-2000), ktorá definuje klasifikáciu uhlia podľa veľkosti kusov. Tieto veľkosti sa niekedy označujú ako triedy uhlia, aby nedošlo k zámene s triedami, o ktorých sa bude diskutovať neskôr.

Názov triedy (skratka)	Veľkosť v mm
Slab (P)	Od 100
Veľký (K)	50-100
Oriešok (O)	25-50
Malé (M)	13-25
Seed (C)	6-13
Shtyb (Sh)	Až 6

Ak uhlie ešte nie je vytriedené a má vo svojom zložení kúsky úplne iných veľkostí, potom sa také uhlie nazýva obyčajné (P).

Existujú aj zmiešané druhy, teda zmesi uhlia rôznych veľkostí v rámci určitých limitov. Ale percento uhlia každej triedy v tomto prípade nie je regulované. Zmes môže pozostávať napríklad z 95 % semien a 5 % kultivaru, v tomto prípade bude odroda tzv.semeno s hrudkou.

Názov triedy (skratka)	Veľkosť v mm
Veľký s doskou (PC)	Od 50
Vlašský orech s veľkým (KO)	25-100
Vlašský orech (OM)	13-50
Small seed (MS)	6-25
Semeno s kameňom (SS)	Do 13
Malé so semenami a pstruhom (MSH)	Až 25
Vlašský orech s malými semienkami a lupienkami (OMSSh)	Až 50

Klasifikácia uhlia podľa tried

Ako už bolo spomenuté, uhlie sa môže líšiť v zložení. Je mimoriadne ťažké izolovať špecifické zlúčeniny v zložení uhlia, preto sa na charakterizáciu uhlia používajú iba niektoré charakteristiky: koncentrácia prchavých látok, vlhkosť, obsah uhlíka, výhrevnosť atď.

Všetky tieto vlastnosti sú zvyčajne spojené. Čím vyšší je obsah uhlíka v uhlí a čím nižšia je prchavosť, tým viac tepla môže palivo poskytnúť. Podľa týchto charakteristík sa uhlie delí na druhy.

Hnedé uhlie (B)

Toto je najmladší, a preto najmenej užitočný druh uhlia. Vyzerá ako hnedá kamenná hmota. Niekedy dokonca vykazuje drevnatú štruktúru. Tepelný výkon je len 22 MJ/kg. Dôvodom je nízkaobsah uhlíka, veľké množstvo vlhkosti, prchavých látok a minerálnych nečistôt. To všetko nezabezpečuje efektívne spaľovanie.

Toto uhlie vzniká priamo z rašeliny a leží v malej hĺbke (od 10 do 200 metrov). V Rusku sa ťaží na ložisku Soltonskoje, v uhoľnej panve Tunguska a Kansk-Achinsk.

Uhlie s dlhým plameňom (L)

Zvyčajne má šedo-čiernu farbu. Horí dlhým dymivým plameňom, ktorý mu dal meno. Obsahuje 70-80% uhlíka, čo z neho robí o niečo kvalitnejšie palivo ako hnedé uhlie. Ovplyvňuje to aj menej vlhkosti a nečistôt. Ale to nie je výhoda uhlia s dlhým plameňom. Toto palivo môže horieť bez fúkania, čo uľahčuje jeho použitie v peciach a kotloch. Tento druh uhlia je veľmi bežný. Jeho ťažba sa vykonáva v povodiach Minusinsk, Kuznetsk, Doneck a mnohých ďalších.

Gas Coal (G)

Velmi podobný predchádzajúcej značke, ale líši sa nízkou vlhkosťou a vysokou rýchlosťou horenia. Z tohto dôvodu sa často používa v kotolniach ako palivo. Toto uhlie je bežné v Donecku, Kuznecku, Kizelovskom a niektorých ďalších uhoľných panvách. Nachádza sa aj v ložiskách ostrova Sachalin.

Tučné uhlie (W)

Toto je už dosť kvalitné uhlie. Napriek tomu, že svieti silnejšie ako predchádzajúce dve značky, má vysokú výhrevnosť (35 MJ / kg). Nevýhodou je vysoký obsah prchavých látoklátok, čo sťažuje riadenie spaľovacieho procesu, preto sa uhlie tejto značky používa ako palivo len zriedka. Hlavnými oblasťami jeho použitia sú výroba stavebných materiálov, aktívneho uhlia a iných užitočných látok, ako aj v koksárenskom priemysle. Takéto uhlie sa ťaží v ložiskách Osinovskoye, Baidaevskoye, Leninskoye a Tom-Usinkskoye.

Koksové uhlie (C)

Toto je veľmi cenný druh uhlia kvôli jeho nízkej prevalencii. Táto trieda produkuje veľmi kvalitný uhoľný koks, ako už názov napovedá. Takéto uhlie vzniká v dostatočne veľkej hĺbke (5500 m), kde je veľký tlak. Farba takéhoto uhlia je šedá so sklovitým leskom. Má veľmi jednotnú štruktúru a minimálny počet pórov. Obsah prchavých látok je mierny (22-27%) a uhlík už dosahuje 88-90%, čo má pozitívny vplyv na prenos tepla, hoci takéto uhlie sa ako palivo používa zriedka. Koksové uhlie sa ťaží v Kuzneckej uhoľnej panve, v Anzherskom, Tom-Usinskom, Prokopjevsko-Kiselevskom a ďalších regiónoch.

Skinny Caking Coal (OS)

Táto značka uhlia sa príliš nelíši od koksovateľného uhlia: obsah uhlíka a anorganických nečistôt je približne na rovnakej úrovni. Jeho hlavnou výhodou je vysoká výhrevnosť. Je to 36 MJ / kg, preto sa niekedy používa ako palivo v elektrárňach. Jeho hlavné využitie je však v koksárenskom priemysle. Je pravda, že toto uhlie je ťažko koksovateľné, takže sa musí používať v zmesi siné druhy uhlia. Takáto zmes niekoľkých druhov sa nazýva uhoľná vsádzka. Ťažba chudého uhlia sa vykonáva najmä v Kuzbase, v regióne Kemerovo a v uhoľnej panve Južného Jakutska.

Lean Coal (T)

Táto značka uhlia dostala taký zábavný názov kvôli relatívne tenkým vrstvám, v ktorých leží v hornine. Je to spôsobené veľkou hĺbkou (6600 m) a vysokým tlakom. Chudé uhlie na rozdiel od predchádzajúcich dvoch typov nemá schopnosť spekania a je takmer nemožné z neho vyrobiť koks.

Má však veľmi vysokú výhrevnosť až 40 MJ/kg. To vedie k jeho použitiu ako paliva, ako aj v hutníctve, kde sú v peciach na tavenie kovov potrebné extrémne vysoké teploty. Hlavnými oblasťami výroby chudého uhlia sú regióny Aralichevsky, Baidayevsky a Kemerovo.

Antracit (A)

Toto je najkvalitnejšie uhlie z hľadiska výhrevnosti. Obsah uhlíka v ňom môže dosiahnuť 98%. Viac má len grafit. A vzhľadom je antracit veľmi odlišný od iných značiek. Má tmavočiernu farbu s výrazným kovovým leskom. Má tiež vysokú tepelnú stabilitu a elektrickú vodivosť. Teplota spaľovania antracitu je pomerne vysoká, preto ho nemožno použiť ako palivo vo všetkých typoch pecí. Okrem toho sa používa v metalurgii, na výrobu filtrov, elektród, karbidu vápnika, mikrofónového prášku. Toto uhlie sa nespeká, preto nenašlo využitie v koksárenstve, hoci aj bez tohto procesu môženahradiť koks v niektorých procesoch.

Iné typy klasifikácií

Okrem vyššie uvedených tried existuje mnoho stredných tried, ako napríklad koksový tuk (KZh), plynové spekanie (GS), plyn s dlhým plameňom (DG).

Aj uhlie každej značky môže mať rôzne veľkosti kusov. V tomto prípade je písmeno označujúce odrodu umiestnené za písmenom označujúcim značku. Napríklad antracitovo-orechový (AO), tučný (ZHP), koksové semeno (KS).

Existuje aj klasifikácia uhlia podľa pôvodu. Všetko uhlie, ako už bolo spomenuté, vzniká z rastlín v priebehu miliónov rokov. Ale rastliny môžu mať rôznu povahu. Uhlie sa teda delí na huminové (z dreva, listov, stoniek) a sapropelit (zo zvyškov nižších rastlín, ako sú riasy).