- •Тема 1. Общие сведения об ископаемых углях
- •1.1 Происхождение углей
- •1.2 Состав ископаемых углей и их основные аналитические показатели.
- •1.3 Физические и физико-химические свойства углей
- •1.4 Классификация и маркировка углей
- •1.5 Требования к качеству углей
- •Тема 2. Углеобогатительные фабрики
- •2.1 Основные понятия и определения
- •2.2 Технологические операции при обогащении углей
- •Тема 3. Углеприем и подготовка к обогащению
- •3.1Общие сведения
- •3.2 Доставка углей на фабрику и их прием
- •3.3 Удаление из угля посторонних предметов
- •3.4 Предварительная классификация и дробление
- •3.5 Аккумулирование рядовых углей в бункерах
- •Тема 4. Грохочение углей
- •4.1 Гранулометрический состав углей
- •4.2 Ситовый анализ
- •4.3 Назначение и виды грохочения
- •4.4 Порядок выделения классов при грохочении
- •4.5 Решета и сита
- •Р ис.11. Щелевое сито
- •4.6 Основные факторы, влияющие на процесс грохочения
- •4.7 Классификация грохотов
- •4.8 Неподвижные грохоты
- •4.9 Самобалансные грохоты
- •4.10 Грохоты инерционные с самосинхронизирующимся вибровозбудителем.
- •4.11 Цилиндрические грохоты
- •4.12 Дуговые и конические грохоты
- •Обезвоженный продукт Рис.17. Дуговой грохот сд
- •4.13 Грохот liwell
- •4.14 Возможные неполадки в работе грохотов и способы их устранения.
- •4.15 Эксплуатация грохотов
- •Тема 5. Дробление углей
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Классификация дробилок
- •5.3 Щековые дробилки
- •5.4 Валковые дробилки
- •5.5 Молотковые дробилки
- •5.6 Барабанные дробилки
- •5.7.Возможные неполадки в работе дробилок и способы их устранения
- •5.8 Эксплуатация дробилок
- •Тема 6. Гидравлическая классификация
- •6.1 Основы гидравлической классификации
- •6.2 Гидравлические классификаторы
- •6.3 Факторы влияющие на работу гидроциклонов.
- •6.4 Эксплуатация классификаторов
- •Тема 7. Фракционный анализ и обогатимость углей
- •7.1 Проведение фракционного анализа
- •7.2 Обогатимость углей
Тема 1. Общие сведения об ископаемых углях
1.1 Происхождение углей
Процесс оторфенения – первая стадия превращения растительных остатков в ископаемый уголь. Углефикация торфа сопровождалась выделением углекислого газа, метана, воды, а образующийся твердый остаток утрачивал растительную структуру, уплотнялся, приобретая черную окраску, и превращался в бурый, а затем в каменный уголь. Последовательность этих преобразований называют стадиями метаморфизма. Ископаемые угли имеют различные физические и химические свойства, что обусловлено различием в исходном растительном материале, глубине химических превращений и внутримолекулярных перестроек растительных остатков. В зависимости от стадии метаморфизма различают: бурый уголь, каменный уголь и антрацит, отличающиеся химическим составом, физическими свойствами и показателями качества . Бурые угли делят на две группы: лигниты и собственно бурые угли. Лигниты состоят из остатков древесины и имеют волокнистое строение. Собственно бурые угли не имеют ясно выраженных растительных остатков. Цвет этих углей различный – от темно-бурого до черного. Содержание углерода 68 – 80%, гигроскопической влаги 20 – 30%, выход летучих веществ более 45%, плотность 800 – 1250 кг/м3. Бурый уголь, находясь на воздухе, рассыпается в мелочь. Каменный уголь имеет черный цвет, теплоту сгорания 31 – 37 кДж/кг, плотность 1250 – 1500 кг/м3; содержит: гигроскопической влаги 3 – 4%, углерода 80 – 92%, летучих веществ 11 – 45%. Антрацит имеет черную со стекловидным блеском поверхность, острые края при изломе, теплоту сгорания 35 – 38 кДж/кг, содержит летучих веществ до 6%.
1.2 Состав ископаемых углей и их основные аналитические показатели.
Уголь не является однородным веществом, а состоит из нескольких петрографических разновидностей:
Знание петрографического состава углей необходимо для определения оптимальных пределов дробления, рационального предела их обогащения и способов технологической переработки. Угли состоят из органической (горючей) массы и негорючих компонентов (минеральных примесей и влаги).
В состав органической массы входят следующие химические элементы: углерод C, водород H, кислород O, азот N, сера S, фосфор P. Самый ценный элемент в углях – углерод, содержание которого возрастает с увеличением стадии метаморфизма.
К минеральным примесям относятся: глинистый сланец, Ai2O32SiO22H2O, песчанистый сланец SiO2, пирит FeS2, сульфаты CaSO4, карбонаты MgCO3, FeCO3 и др. Минеральные примеси, перешедшие в уголь из растительных организмов, называются связанными, примеси, попавшие в период накопления растительных остатков, - наносными. Минеральные примеси, которые попали в уголь при его добыче, называются свободными. При обогощении могут быть удалены только свободные минеральные примеси.
Обозначения аналитических показателей твердого топлива
Основные символы:
А – зола, W - влага, М - минеральные примеси, V – летучие вещества, Q – теплота сгорания, Y – толщина пластического слоя.
При сжигании угля минеральные примеси претерпевают химические превращения и образуют твердый остаток, называемый – з о л о й. Масса золы всегда меньше массы минеральных веществ, содержащих в угле до сжигания. Зольность добываемых углей достигает 40 % и более.
Влага в угле встречается в трех формах: химически связаны с углем;
связанная – заключенная в порах угля и удаляемая только при нагревании до 105 C в течение 2 ч;
внешняя – сосредоточенная на поверхности частиц угля. Она может быть удалена при сушке угля на воздухе или нагреванием. Связанная и внешняя влага составляют общую влагу Wt. Уголь называется воздушно-сухим, если из него удалена только внешняя влага.