18 - Основные технологические показатели каменных углей. Показатель сернистости угля ( определение, генетическая классификация, классификация для углей Донбасса, практическая значимость)

Основные технологические характеристики: зольность, содержание влаги, серы, выход летучих веществ. Показатель сернистости является одним из основных показателей качества при установлении пригодности углей для различных видов использования, прежде всего, в процессах полукоксования и коксования. Сера ухудшает качество кокса, поскольку при выплавке переходит в чугун, делая его хрупким, а полученную из него сталь – красноломкой. Сырьевая база Донбасса, как и Украины в целом, характеризуется небольшим содержанием малосернистых углей марок К, Ж, ОС и других углей, состав которых позволяет использовать их в коксовой шихте и получать кокс заданного качества. Существующие методы обогащения и обессеривания угольных концентратов, а также внедрение новых технологий в процесс коксования на данном этапе развития промышленности позволяют только частично разрешить данную проблему [1]. В связи с этим, актуальной является задача обеспечения требуемых показателей качества кокса в рамках существующей угольной сырьевой базы. Это можно реализовать разработкой рациональных вариантов составления угольных шихт с включением углей разного генетического типа по восстановленности. Планируется изучить влияние добавок различных углеродсодержащих соединений на спекаемость шихт и процессы перераспределения серы в продуктах пиролиза. На сегодняшний день показателю восстановленности углей не уделяется достаточного внимания, однако, он существенно влияет на поведение углей в шихтах в процессе термической деструкции, на выход пластического слоя, ответственного за спекание. Более полное знание о структуре сернистых углей позволит более эффективно их использовать. Содержание серы в угле — один из важнейших критериев пригодности его для коксования, так как качественные показатели кокса зависят от содержания золы и серы. В украинских углях различаются колчеданная (пиритная), органическая, сульфатная и элементарная серы. СОДЕРЖАНИЕ СЕРЫ (STD) Сера в углях является вредной примесью. При использовании угля в металлургии сера переходит в металл, ухудшая его качество. При сжигании топлива сера образует сернистые соединения, которые, реагируя в атмосфере с водяными парами, образуют серную кислоту, выпадающую т.н. кислотными дождями. Содержание серы в углях Кузнецкого, Канско-Ачинского, Минусинского бассейнов колеблются в пределах 0,2-0,6%. Низким её содержанием характеризуются и угли Восточного Казахстана. Поэтому данный показатель в нашем регионе, как правило, редко учитывается при оценке качества и потребительской ценности топлива. Но, вместе с тем угли некоторых месторождений Иркутского бассейна характеризуются очень высоким, более 10%, содержанием серы, что делает их малопригодными для использования в теплоэнергетике. Этот показатель наиболее важен для оценки потребительской ценности углей, особенно используемых в теплоэнергетике.

19) Основные технологические характеристики: зольность, содержание влаги, серы, выход летучих веществ, теплота сгорания, спекаемость. Летучие вещества - паро- и газообразные продукты, выделяющиеся при разложении органического вещества твердого горючего ископаемого при нагревании в стандартных условиях. Выход летучих веществ обозначается символом V (volativ), выход на аналитическую пробу Va, на сухое вещество Vd, сухое и беззольное Vdaf. Эта характеристика важна для оценки термической устойчивости структур, составляющих органическую массу угля. Выход летучих веществ при прокаливании послужил основой для одной из классификаций углей по маркам.

20.) Основные технологические характеристики: зольность, содержание влаги, серы, выход летучих веществ, теплота сгорания, спекаемость. Влажность В связи с тем, что молекулы воды могут быть связаны с поверхностью угля силами разной природы (абсорбция на поверхности и в порах, гидратирование полярных групп макромолекул, вхождение в состав кристаллогидратов минеральной части) при разных способах выделения влаги из угля получаются различные величины его обезвоженной массы и, соответственно, разные значения влажности.  Масса угля с содержанием влаги, с которым он отгружается потребителю, называется рабочей массой угля, а влага, которая выделяется из нее при высушивании пробы до постоянной массы при 105oC, называется общей влагой рабочей массы угля.  Содержание влаги в горючем ископаемом характеризуется его влажностью. Эта величина выражается отношением массы выделившейся при температуре обезвоживания влаги к массе анализируемого образца. Влажность обозначается буквой W (Wasser).  Влага угля снижает полезную массу при перевозках, на ее испарение тратится большое количество тепла при сжигании топлива, кроме того, зимой влажный уголь смерзается. Общее содержание влаги меняется в зависимости от степени углефикации ископаемого в следующем ряду. Торф > Бурые угли > Антрациты > Каменные угли.

21.)Основные технологические характеристики: зольность, содержание влаги, серы, выход летучих веществ, теплота сгорания, спекаемость. Теплота сгорания Теплота сгорания - это основной энергетический показатель угля. Она определяется экспериментально путем сжигания навески угля в калориметрической бомбе или расчетным путем по данным элементного анализа.  Различают высшую теплоту сгорания угля Qs как количество теплоты, выделившееся при полном сгорании единицы массы угля в калориметрической бомбе в среде кислорода и низшую удельную теплоту сгорания Qi как высшую теплоту сгорания за вычетом теплоты испарения воды, выделившейся и образованной из угля во время сгорания. Высшая теплота сгорания часто определяется на беззольное состояние угля Q s af, а низшая на рабочее состояние Qir. Д.И. Менделеевым была предложена формула для расчета высшей теплоты сгорания по данным элементного анализа (кКал/кг):  Qsaf=81°С+300Н-26(О-S), где С, Н, О, S - массовая доля элементов в веществе ТГИ, %.