1.2.9. Классификация углей

Многообразие ископаемых углей предъявляет серьезные требования к их классификации для правильной оценки свойств и установления рациональных направлений использования. Классификация ‑ это подразделение большого числа веществ, имеющих какие-то общие свойства, по наиболее важным для них признакам. Такие признаки или показатели углей называют параметрами классификации.

Известны три основных вида классификации углей: генетические, промышленные и промышленно-генетические.

Генетическая классификация ‑ это разделение углей на виды в зависимости от характеристики исходной растительности и условий углеобразования.

Промышленная классификация ‑ это разделение углей на марки и технологические группы по показателям, характеризующим их основные энергетические и технологические свойства.

Промышленно-генетическая классификация ‑ это такая классификация, в которой технологические свойства углей увязаны с их генетическими особенностями (исходным материалом и условиями углеобразования).

Пример генетической классификации приведен в табл. 1.8.

Эти классификации могут отличаться выделением тех или иных стадий, детализацией условий происхождения и накопления растительного материала, но принципиальных отличий между ними не имеется.

Таблица 1.8

Генетическая классификация углей

	Стадии углеобразования
Происхожде-ние	Торфяная	Буроугольная	Каменноугольная	Антрацитовая
Гумиты	Торфы	Бурые угли	Каменные угли	Антрациты
Липтобиолиты	Продукты превращения смол, восков, пыльцы	Янтарь	Кеннели	-
Сапропелиты	Сапропе-ли	Кеннели, богхеды, кеннель-богхеды		Донецкие сапропелиты антрацитовой стадии

Промышленные классификации связаны с практическим использованием углей и позволяют решать, как правило, частные вопросы, связанные с применением угля для какого-то определенного направления его переработки. В качестве примера промышленной классификации углей можно привести подразделение каменных углей по маркам на основании выхода летучих веществ (табл. 1.7). Позднее она была дополнена величиной толщины пластического слоя. Эти параметры позволяют оценить пригодность углей для коксования, но ограничены рамками только определенного угольного бассейна, причем и набор марок в каждом бассейне оказывался индивидуальным, а одноименные марки разных бассейнов были неодинаковы по своим технологическим свойствам. Введение дополнительных, устанавливаемых в результате технического анализа параметров, хотя и расширило возможности промышленного классифицирования углей, но все-таки не позволило свести их признаки и свойства в единую систему.

Многих недостатков и трудностей использования промышленных классификаций удалось избежать, введя в качестве классификационных параметров генетические признаки ископаемых углей, которые успешно дополнили их основные технологические характеристики. Промышленно-генетическая классификация устанавливает связь между составом, химическим строением, происхождением, условиями образования и важнейшими свойствами углей, от которых зависит их технологическая ценность.

Разработанная и используемая в настоящее время промышленно-генетическая классификация подразделяет угли на виды в зависимости от величины среднего показателя отражения витринита , теплоты сгорания на влажное беззольное состояние Q_s^af и выхода летучих веществ на сухое беззольное состояние V^daf (табл. 1.9).

Таблица 1.9

Подразделение углей на виды

Вид угля	, %	Qsaf, МДж/кг	Vdaf, мас.%
Бурый уголь	£0,60	<24	‑*
Каменный уголь	0,40-2,39	³24	³9
Антрацит	³2,40	‑*	<9

*Бурые и каменные угли различаются по и Q_s^af, каменные угли и антрациты по и V^daf.

Далее в зависимости от генетических особенностей угли разных видов делят на классы по среднему показателю отражения витринита и категории по содержанию отощающих компонентов SОК, мас.%. Более детальное подразделение углей разных классов и категорий производится по параметрам, характерным для каждого вида угля и отражающим направления его технологического использования.

Бурые угли делятся на типы по максимальной влагоемкости на беззольное состояние W^af_max, каменные угли по выходу летучих веществ на сухое беззольное состояние - V^daf, а антрациты - по объемному выходу летучих веществ V_об^daf (нмл/г).

Каждый тип углей всех видов делится на подтипы: бурые угли - по выходу смолы полукоксования на сухое беззольное состояние T_sk^daf; каменные угли - по толщине пластического слоя y и индексу Рога RI; антрацит - по анизотропии отражения витринита А_R, которая связана с неодинаковой интенсивностью отражения поляризованного света, падающего параллельно и перпендикулярно слоям ароматических колец.

В соответствии с правилами классификации уголь кодируется семизначным числом, в котором две первые цифры указывают класс угля, третья цифра ‑ категорию, четвертая и пятая ‑ тип, шестая и седьмая ‑ подтип, например:

0942915 ‑ каменный уголь	09 ‑ 10 4 ‑ SОК/10 29 ‑ Vdaf 15 ‑ y	Все цифры относятся к среднему показателю для данного класса, категории, типа и подтипа
0343013 ‑ бурый уголь	03 ‑ 10 4 ‑ SОК/10 30 ‑ Wafmax 13 ‑ Tskdaf
4011675 ‑ антрацит	40 ‑ 10 1 ‑ SОК/10 16 ‑ Vобdaf/10 13 ‑ АR

Величина умножается на 10, а SОК и V_об^daf делятся на 10 с тем, чтобы в коде угля они выражались двузначными и однозначными числами.

В зависимости от сочетания технологических свойств угли различных кодовых номеров объединяют в технологические марки, группы и подгруппы. Предусматривается 14 технологических марок, наименования которых аналогичны названиям марок промышленной классификации:

Б	бурый	КО	коксовый отощенный
Д	длиннопламенный	КСН	коксовый спекающийся низкометаморфизированный
Г	газовый	КС	коксовый слабоспекающийся
ГЖО	газовый жирный отощенный	ОС	отощенный спекающийся
ГЖ	газовый жирный	СС	слабоспекающийся
Ж	жирный	Т	тощий
К	коксовый	А	антрацит

Таким образом, оказывается, что технологические свойства углей могут быть достаточно надежно поставлены в соответствие ряду показателей, характеризующих происхождение и условия формирования углей в природе. Принципы, на которых построена данная классификация, были положены в основу международной кодификации углей, являющихся предметом международной торговли.