Тверде паливо. Основні характеристики. Види. Маркірування.

До твердого палива належать: вугілля —- кам'яне, антрацит, напівантрацит, буре вугілля, торф, деревне вугілля, го­рючі сланці.

Його характеристиками є: теплота згорання (вміст вуглецю і домішок), вихід летких речовин, спікання, щільність, міцність, розміри шматків та ін.

Чим більший вік кам'яного вугілля, тим більший вміст вугле­цю (тим складніше його добувати, тому що глибина залягання його більше), тим вища теплота згорання. Вміст вуглецю колива­ється в межах 55—97 % С.

Буре вугілля — 55—78% С.

Кам'яне вугілля — 75—92%С.

Антрацити — 92—97% С.

Теплота згорання:

Вуглецю — 8100 ккал/кг.

Водню — 34200 ккал/кг.

(Н = 4 - 5,8%). О = 3—15%. N = 2%. S =1—6%. W =4—12%. Золи = 6—15%.

Кисень, азот, сірка, пов'язані з вуглецем, утворюють смолисті речовини, вміст яких визначається виходом летких речовин (чим вище вміст вуглецю, тим менше летких речовин). Леткі речовини виділяються в міру нагрівання вугілля.

Вихід летких речовин позначається символом Vd, сухе і без-зольне Vdaf(%). Ця характеристика важлива для оцінки термічної усталеності структур, що становлять органічну масу вугілля. Аналіз проводять у закритому тиглі при температурі муфельної печі 850°С. При нагріванні вугілля утворюються леткі речовини і твердий (нелеткий) залишок. Вихід летких речовин при прожарюванні послужив основою для однієї з класифікацій вугілля по марках у залежності від виходу летких (кількість 9—50 %) речовин. З найбільшим виходом летких речовин 37% і більше називаються довгополуменеві марки «Д», із найменшим — 9% — пі­сні марки «Т». Усі інші займають проміжне місце: «Ж» — жирні, «Г» — газові, «К» — коксівні, «ОС» — охляні спікливі та ін. Вугілля з високим виходом летких речовин горить полум'ям, із ни­зьким — без полум'я.

Наприклад, для донецького вугілля розрізняють марки, показані в табл. 1

Таблиця 1

Марки видів вугілля донбасу

Вугілля	Марка	Vdaf, %	Середній вміст С',%
Довгополум'яне	Д	>35	76
Газове	Г	35	83
Газове жирне	гж	27—35	86
Жирне	ж	27—35	88
Коксівне	к	18—27	88
Пісне	п	8—17	90
Антрацит	А	<8	91—96

Високий вміст летких речовин у бурому вугіллі (50%) дозво­ляє виробляти з нього кам'яновугільні смоли і рідке моторне па­ливо. Це вугілля використовується, в основному, на місці видо­бутку, тому що воно недостатньо механічно міцне, а тому його не можна перевозити на далеку відстань. Великий вміст сірки обумовлює його використання подалі від житлових масивів. За вміс­том вологи вугілля підрозділяються на 3 групи: Б1 — більш 40% вологи; Б2 — 30-^0%; БЗ — до 30%.

Нелеткий залишок сприяє спіканню вугілля, тобто перетво­ренню його у кокс — найцінніше технологічне паливо. Добре спікається вугілля марок «Ж» і «К», слабше газових. Не спіка­ються буре і довгополуменеве вугілля, антрацити. Запаси антра­циту в Україні незначні — 3% всього загального запасу кам'яного вугілля, розташовані вони на території Донецького ба­сейну. Антрацит використовується тільки як паливо для енерге­тичних, транспортних, комунально-побутових та інших потреб.

Щільність вугілля — це відношення його маси до маси такого ж об'єму води при 20°С. Щільність кам'яного вугілля 1,6—1,7 т/м³, а бурого — 1,1—1,5 т/м . Насипна щільність — відношення маси палива в насипному стані до його обсягу — 1,3—0,8 т/м . Насип­ною щільністю користуються при визначенні складських площ, визначенні маси вугілля в бункерах, вагонах, штабелях.

Міцність вугілля — важлива механічна властивість, яка зале­жить від фракційного складу. Найбільшу міцність мають антра­цити, довгополуменсве вугілля, газове вугілля, найменшу — піс­не, буре, жирне.

За розмірами шматків буре і кам'яне вугілля, антрацити поді­ляються на класи. Чим більші шматки, тим вища якість (див. табл. 2)

Таблиця 2