Ugljen: klasifikacija, vrste, klase, karakteristike, značajke izgaranja, mjesta vađenja, primjena i važnost za gospodarstvo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-17 18:53

Ugljen je vrlo raznolik i višestruki spoj. Zbog svoje osobitosti formiranja u utrobi zemlje, može imati vrlo različite karakteristike. Stoga je uobičajeno klasificirati ugljen. Kako se to događa opisano je u ovom članku.

Fosilni ugljen se uglavnom kopa iz dubina zemlje, ali ponekad, kao rezultat seizmičke aktivnosti, slojevi ugljena izbijaju na površinu, gdje je moguće iskopavanje. Ali odakle dolazi ugljen u zemljinoj kori? Stvaranje ugljena je vrlo dug i složen proces koji potječe od običnih biljaka. Kada biljke umru, s nedostatkom kisika i visokom vlagom, iz njih nastaje treset. Tijekom milijuna godina ovaj se treset taloži u zemlju, gdje se zbog visoke temperature i pritiska polako pretvara u ugljen. Taj se proces naziva ugljenizacija.

Fosilni ugljen čovjek može pronaći u različitim fazama ugljavanja, tako da postoji mnogo vrsta ovog resursa. Ukupno postoji nekoliko vrsta klasifikacija ugljena: po sastavu, poznačajke podrijetla, veličina, vlažnost, prisutnost nečistoća, kao i mnoge druge karakteristike. Pogledajmo neke od njih pobliže.

Razvrstavanje ugljena prema veličini komada

Za vađenje ugljena iz zemlje, potrebno ga je zgnječiti i isporučiti na površinu. Dobiveni komadi mogu biti različitih veličina, što je vrlo važno za daljnju upotrebu. Iz tog razloga postoji državni standard (GOST R 51586-2000), koji definira klasifikaciju ugljena prema veličini komada. Te se veličine ponekad nazivaju razredima ugljena kako se ne bi pomiješale s razredima, o čemu će se raspravljati kasnije.

Naziv razreda (kratica)	Veličina u mm
ploča (P)	Od 100
Veliki (K)	50-100
Orašica (O)	25-50
Malo (M)	13-25
Sjeme (C)	6-13
Shtyb (Sh)	Do 6

Ako ugljen još nije sortiran i ima u svom sastavu komade potpuno različitih veličina, tada se takav ugljen naziva običan (P).

Postoje i mješovite vrste, odnosno mješavine ugljena različitih veličina u određenim granicama. Ali postotak ugljena svake klase u ovom slučaju nije reguliran. Smjesa se može sastojati, na primjer, od 95% sjemena i 5% sorte, u kojem slučaju će se sorta zvatisjeme s grudicom.

Naziv razreda (kratica)	Veličina u mm
Veliki sa pločom (PC)	Od 50
Orah s velikim (KO)	25-100
mali orah (OM)	13-50
Malo sjeme (MS)	6-25
Sjeme s kamenom (SS)	Do 13
Malo sa sjemenkama i pastrvom (MSH)	Do 25
Orah sa sitnim sjemenkama i čipsom (OMSSh)	Do 50

Klasifikacija ugljena po razredima

Kao što je već spomenuto, ugljen se može razlikovati po sastavu. Izuzetno je teško izolirati specifične spojeve u sastavu ugljena, stoga se za karakterizaciju ugljena koriste samo neke karakteristike: koncentracija hlapljivih tvari, vlažnost, sadržaj ugljika, kalorijska vrijednost itd.

Obično su sve ove karakteristike povezane. Što je veći sadržaj ugljika u ugljenu i što je manja hlapljiva tvar, to gorivo može pružiti više topline. Prema ovim karakteristikama, ugljen se dijeli na razrede.

Mrki ugljen (B)

Ovo je najmlađa i stoga najmanje korisna vrsta ugljena. Izgleda kao smeđa kamena masa. Ponekad čak pokazuje drvenastu strukturu. Toplinska snaga je samo 22 MJ/kg. Razlog tome je niskasadržaj ugljika, velika količina vlage, hlapljivih tvari i mineralnih nečistoća. Sve to ne osigurava učinkovito izgaranje.

Ovaj ugljen nastaje izravno iz treseta i leži na maloj dubini (od 10 do 200 metara). U Rusiji se kopa u ležištu Soltonskoye, u Tunguskom i Kansk-Ačinskom ugljenom bazenu.

Ugljen dugog plamena (L)

Obično ima sivo-crnu boju. Gori dugim, zadimljenim plamenom, koji mu je dao ime. Sadrži 70-80% ugljika, što ga čini nešto kvalitetnijim gorivom od mrkog ugljena. Na to utječe i manje vlage i nečistoća. Ali to nije prednost dugovatrenog ugljena. Ovo gorivo može gorjeti bez puhanja, što ga čini lakim za korištenje u pećima i kotlovima. Ova vrsta ugljena je vrlo česta. Njegovo vađenje se vrši u Minusinsk, Kuznjeck, Donjeck i mnogim drugim bazenima.

Plin ugljen (G)

Jako sličan prethodnom brendu, ali se razlikuje po niskoj vlažnosti i visokoj stopi gorenja. Zbog potonjeg, često se koristi u kotlovnicama kao gorivo. Ovaj ugljen je uobičajen u Donjeckom, Kuznjeckom, Kizelovskom i nekim drugim ugljenim bazenima. Također se nalazi u naslagama ostrva Sahalin.

masni ugljen (W)

Ovo je već prilično kvalitetan ugljen. Unatoč činjenici da svijetli jače od prethodne dvije marke, ima visoku kalorijsku vrijednost (35 MJ / kg). Nedostatak je visok sadržaj hlapljivih tvaritvari, što otežava kontrolu procesa izgaranja, pa se ova marka ugljena rijetko koristi kao gorivo. Glavna područja njegove uporabe su proizvodnja građevinskog materijala, aktivnog ugljena i drugih korisnih tvari, kao i u koksnoj industriji. Takav se ugljen kopa u ležištima Osinovskoye, Baidaevskoye, Leninskoye i Tom-Usinkskoye.

koksni ugljen (C)

Ovo je vrlo vrijedna vrsta ugljena zbog niske rasprostranjenosti. Ovaj razred proizvodi koks od ugljena vrlo visoke kvalitete, kao što i samo ime govori. Takav ugljen nastaje na dovoljno velikoj dubini (5500 m), gdje postoji veliki pritisak. Boja takvog ugljena je siva sa staklastim sjajem. Ima vrlo ujednačenu strukturu i minimalan broj pora. Sadržaj hlapljivih tvari je umjeren (22-27%), a ugljik već doseže 88-90%, što ima pozitivan učinak na prijenos topline, iako se takav ugljen rijetko koristi kao gorivo. Koksni ugljen se vadi u bazenu uglja Kuznjeck, u Anžerskom, Tom-Usinskom, Prokopjevsko-Kiselevskom i drugim regijama.

Skinny Caking Coal (OS)

Ova marka ugljena ne razlikuje se puno od koksnog ugljena: sadržaj ugljika i anorganskih nečistoća je približno na istoj razini. Njegova glavna prednost je visoka kalorijska vrijednost. Iznosi 36 MJ/kg, pa se ponekad koristi kao gorivo u elektranama. No, njegova glavna upotreba je industrija koksa. Istina, ovaj ugljen se jedva koksuje, pa se mora koristiti u mješavini sdruge vrste ugljena. Takva mješavina nekoliko razreda naziva se ugljeno punjenje. Vađenje mršavog ugljena uglavnom se obavlja u Kuzbasu, u Kemerovskoj regiji i u južno-jakutskom ugljenom bazenu.

Positni ugljen (T)

Ova marka ugljena dobila je tako smiješno ime zbog relativno tankih slojeva s kojima leži u stijeni. To je zbog velike dubine (6600 m) i visokog tlaka. Za razliku od prethodne dvije vrste, mršavi ugljen nema sposobnost sinteriranja, a od njega je gotovo nemoguće proizvesti koks.

Ali ima vrlo visoku kalorijsku vrijednost do 40 MJ/kg. To dovodi do njegove upotrebe kao goriva, kao i u metalurgiji, gdje su u pećima za taljenje metala potrebne iznimno visoke temperature. Glavna područja za proizvodnju mršavog ugljena su regije Araličevski, Bajdajevski i Kemerovo.

antracit (A)

Ovo je najkvalitetniji ugljen u smislu ogrjevne vrijednosti. Sadržaj ugljika u njemu može doseći 98%. Samo grafit ima više. I po izgledu, antracit se jako razlikuje od drugih marki. Tamno crne je boje s izraženim metalnim odsjajem. Također ima visoku toplinsku stabilnost i električnu vodljivost. Temperatura izgaranja antracita je prilično visoka, stoga se ne može koristiti kao gorivo u svim vrstama peći. Osim toga, koristi se u metalurgiji, za proizvodnju filtera, elektroda, kalcijevog karbida, praha mikrofona. Ovaj ugljen se ne sinterira, pa nije našao primjenu u koksovanju, iako može i bez ovog procesazamijenite koks u nekim procesima.

Ostale vrste klasifikacija

Pored gore navedenih razreda, postoje mnoge srednje klase, kao što je koksna mast (KZh), plinsko sinteriranje (GS), plin dugog plamena (DG).

Također, ugljen svake marke može imati različite veličine komada. U ovom slučaju, slovo koje označava sortu stavlja se iza slova koje označava marku. Na primjer, antracit-orah (AO), masna ploča (ZHP), sjeme koksa (KS).

Postoji i klasifikacija ugljena prema podrijetlu. Sav ugljen, kao što je već spomenuto, nastaje iz biljaka tijekom milijuna godina. Ali biljke mogu biti različite prirode. Dakle, ugljen se dijeli na humusni (od drveta, lišća, stabljike) i sapropelit (iz ostataka nižih biljaka, poput algi).