2014-01-31
766
Классификация каменных углей и антрацитов по обогатимости
Классификация каменных углей и антрацитов по крупности
Международная классификация
Промышленная классификация
Промышленная классификация углей предусматривает деление углей на марки и технологические группы и подгруппы в зависимости от технологических свойств. В качестве основных классификационныхпараметров приняты выход летучих веществ на сухую беззольную массу
Vdaf (%), толщина пластического слоя у (мм) и влага общая W (%) Дополнительными параметрами для отнесения некоторых углей к определенной марке являются характеристика тигельного коксового остатка,выход летучих веществ на беззольную массу, удельная теплота сгорания, индекс Рога, выход первичной смолы
Таблица 4.4 - Разделение основных элементов по маркам углей
| Марка | V, % | Q, Ккал/кг | Элементы, % | |||
| C | H | N | O | |||
| Д | 35 и более | 31,97 | ||||
| Г | 35 около | 33,02 | ||||
| Ж | 27-35 | 34,7 | ||||
| К | 27-18- | 35,1 | ||||
| ОС | 14-22 | 35,3 | ||||
| Т | 17-8 | 35,1 | ||||
| А | Менее 8 | Менее 35,1 | 0,5 | 0,5 |
Номенклатура марок углей приведена в табл.4.5.
|
|
|
Таблица 4.5 - Номенклатура марок углей
| Марка | Группы | Подгруппы | |||
| Наименование | Обозна- чение | Наименование | Обозна- чение | Наименование | Обозна- чение |
| Жирный | Ж | Первый жирный Второй жирный Коксовый жирный | 1Ж 2Ж КЖ | - Второй жирный витринитовый - | - - |
| Коксовый | К | Первый коксовый Второй кокосовый | 1К 2К | Первый коксовый витринитовый Второй кокосовый витринитовый Второй кокосовый фюзинитовый | 1КВ 2КВ 2КФ |
| Коксовый отощенный | КО | Первый кокосовый Отомщенный Второй кокосовый отощенный | 1КО 2КО | Первый кокосовый отощенный витринитовый Второй кокосовый отощенный витринитовый Второй кокосовый отощенный фюзинитовый | 1КОВ 2КОВ 2КОФ |
Продолжение табл.4.5
| Марка | Группы | Подгруппы | |||
| Наименование | Обозна- чение | Наименование | Обозна- чение | Наименование | Обозна- чение |
| Коксовый слабо спекаю-щийся низко- метаморфизм- рованный | КСН | - | - | Коксовый слабоспекаю-щийся низкометаморфи-зированный витринитовый Коксовый слабоспекаю- Щийся низкометаморфи- Зованный фюзинитовый | КСНВ КСНФ |
| Коксовый слабо спекаю-щийся | КС | - | - | Коксовый слабо спекаю-щийся витринитовый Коксовый слабо спекаю-щийся фюзинитовый | КСВ КСФ |
| Отомщенный спекающийся | ОС | - | - | Отомщенный спекающийся витринитовый Отомщенный спекающийся фюзинитовый | ОСВ ОСФ |
| Слабоспекаю- щийся | СС | Первый слабоспека ющийся Второй слабоспе кающийся Третий слабоспека ющийся | 1СС 2СС 3СС | - - - | - - - |
| Тощий | Т | Первый тощий Второй тощий | 1Т 2Т | Первый тощий витринитовый Первый тощий фюзинито- вый Второй тощий витринито- вый Второй тощий фюзинито- вый | 1ТВ 1ТФ 2ТВ 2ТФ |
| Антрацит | А | Первый антрацит Второй антрацит Третий антрацит | 1А 2А 3А | Первый антрацит витрини- товый Первый антрацит фюзини- товый Второй антрацит витрини- товый Второй антрацит фюзини- товый Третий антрацит витрини- товый Третий антрацит фюзини- товый | 1АВ 1АФ 2АВ 2АФ 3АВ 3АФ |
Направление использования бурых, каменный углей и антрацитов в зависимости от их технологических свойств приведено в табл.4.6.
|
|
|
Таблица 4.6 - Направление использования бурых, каменный углей и антрацитов в зависимости от их технологических свойств
| Направление использования | Марка | Группа | Подгруппа |
| 1.Технологическое коксование Производство формованого кок-са производство генераторного газа в газогенераторах стационарного типа смешанного газа водяного газа производство син- тетического жид- кого топлива полукокосование производство уг- леродистого напол нителя (теормоант рацита) для элект- родных изделий, производство кар- бида кальция | К Ж ГЖ КО ОС КС КСН ГОЖ Г СС Д Г гОЖ КСН СС Т Б Д ГОЖ КС СС Т Т А Б Д Г ГЖ Ж Б Д Г Т А Т А | 1К, 2К 1Ж, 2Ж - 1КО, 2КО - - - 1ГЖО, 2ГЖО 1Г, 2Г 1СС, 2СС,3СС 1Д, 2Д 1Г 1ГЖО - 1СС, 2СС, 3СС 3Б 2Д 1ГЖО - 1СС, 2СС, 3СС 1Т 2Т 1А, 2А, 3А 2Б, 3Б 1Д, 2Д 1Г, 2Г - 1Ж 1Б, 2Б, 3Б 1Д, 2Д 1Г, 2Г 1А, 2А, 3А 2Т 1А, 2А, 3А | 1КВ, 1КФ, 2КВ, 2КФ 2ЖВ, 2ЖФ - 1КОВ, 1КОФ, 2КОВ, 2КОФ ОСВ, ОСФ КСВ, КАФ КСНВ, КСНФ 1ГЖОВ, 1ГЖОФ, 2ГЖОВ, 2ГЖОФ 1ГВ, 1ГФ - 1ДВ, 2ДВ, 2ДФ 1ГВ, 1ГФ 1ГЖОВ, 1ГЖОФ КСНВ, КСНФ - 1ТВ, 1ТФ 3БВ, 3БФ 2ДФ 1ГЖОВ, 1ГЖОФ КСВ, КАФ - 1ТВ 2ТВ, 2ТФ 1АВ, 1АФ, 2АВ, 2АФ 2БВ, 3БВ 1ДВ, 2ДВ 1ГВ - - 2БВ, 3БВ 1ДВ, 2ДВ 1ГВ 1АФ, 2АВ, 2АФ, 3АВ, 3АФ 2ТФ 1АВ, 1АФ, 2АВ, 2АФ, 3АВ |
Продолжение табл.4.6
| Направление использования | Марка | Группа | Подгруппа | |
| Производство электрокорунда | Т А | 2Т 1А, 1АФ, 2АВ, 2АФ, | 2ТФ 1АВ, 1АФ, 2АВ, 2АФ, 3АВ, 3АФ | |
| 2.Энергетическое: Пылевидное сжигание в стационарных котельных установках, слоевое сжиганиев стационарных котельных установках | Все марки, группы, подгруппы бурых углей и антрацитов, а также не используемые для коксования все марки, группы, подгруппы каменных углей. Все марки, группы, подгруппы бурых углей и антрацитов, а также не используемые для коксования все марки, группы, подгруппы каменных углей. Для факельно-слоевых топок угли марки А всех групп и подгрупп не используются | |||
| сжигание в отражательных печах сжигание в топках судов | Д Г СС Д СС А | 2Д 1Г 2СС, 3СС 1Д, 2Д 1СС, 2СС, 3СС 1А, 2А, 3А | 2ДВ, 2ДФ 1ГВ, 1ГФ - 1ДВ, 1ДФ, 2ДВ, 2ДФ - 1АВ, 2АВ, 3АВ | |
| и не используемые для коксования: | ||||
| Г ГОЖ ГЖ Ж | 1Г, 2Г 1ГЖО - 1Ж, КЖ, 2Ж | 2ЖВ, 2ЖФ | ||
| сжигание в топ- ках энергопоезд-дов | Б Д Г СС | 3Б 1Д, 2Д 1Г, 2Г 2СС, 3СС | 3БВ 1ДВ, 1ДФ, 2ДВ, 2ДФ 1ГВ, 1ГФ - | |
| топливо для ком- мунальных нужд топливо для быто вых. нужд | Все марки, группы, подгруппы бурых углей иантрацитов, а также не используемые для коксования каменные угли всех марок, групп, подгрупп То же | |||
| 3.Производство строительных ма териалов, в том числе: извести | Б Д СС А | 2Б, 3Б 1Д, 2Д 1СС, 2СС, 3СС 1АВ, 1АФ, 2АВ, 2АФ | ||
| а также не используемые для коксования | ||||
| Г ГЖ Ж К | 2Г - 1Ж 1К, 2К | - - - 1КВ, 1КФ, 2КВ, 2КФ | ||
Продолжение табл.4.6
|
|
|
| Направление использования | Марка | Группа | Подгруппа | |
| цемента | Все марки, группы, подгруппы, бурых углей и антрацитов | |||
| Д СС Т | 1Д, 2Д 1СС, 2СС, 3СС 1Т, 2Т | 1ДВ, 1ДФ, 2ДВ, 2ДФ - 1ТВ, 1ТФ, 2ТВ, 2ТФ | ||
| И не используемые для коксования: | ||||
| Г ГОЖ КС КСН | 2Г 1ГЖО - - | 1ГЖОВ, 1ГЖОФ 1КСВ, 1КСФ КСНВ, КСНФ | ||
| кирпича | Все марки, группы, подгруппы бурых углей и антрацитов, а также не используемые для коксования все марки, группы, подгруппы каменных углей | |||
Международная классификация принята Комитетом по углю Европейской экономической комиссии ООН, она разделяет все угли по степени метаморфизма и группирует по их техническому применению. Согласно этой классификации угли с высшей теплотой сгорания влажной беззольной массы до 23 826 кДж/кг относят к бурым, более 23826кДж/кг — к каменным.
Международная классификация разделяет бурые угли на шесть классов по массовой доле общей влаги свежедобытого угля в пересчете на беззольное состояние и на пять групп по выходу смолы полукоксования угля в пересчете на сухое беззольное состояние Tskdaf. Классы обозначены порядковыми номерами от 10 до 15 по возрастанию массовой доли общей влаги, группы - условными номерами 00, 10, 20, 30 и 40 по возрастанию выхода смолы полукоксования. Каждый уголь характеризуется четырехзначным кодовым номером.
Каменные угли классифицируют по выходу летучих веществ на сухую беззольную массу Vdaf, теплоте сгорания Qsdaf для углей с выходом летучих веществ более 33%, спекаемости и коксуемости углей.
Каждый уголь характеризуется трехзначным числом (кодовым номером). Первая цифра кода означает класс угля, определяемый по выходу летучих веществ или теплоте сгорания.
Всего 10 классов – от 0 до 9. Из них 6 (от 0 до 5) определяют по выходу летучих веществ и 4 (от 5 до 9) – по теплоте сгорания.
Вторая цифра кодового номера устанавливает группу угля по спекающей способности. Все угли по спекаемости разбиты на четыре группы (от 0 до 3). Показателем спекаемости приняты индекс Рога или индекс свободного вспучивания.
|
|
|
Третья цифра кодового номера означает подгруппу, определяемую по коксующей способности. Четыре группы, на которые разделены угли по спекаемости, в свою очередь делятся на шесть подгрупп по коксуемости, обозначаемых номерами от 0 до 5.
Коксуемость определяется дилатометрическими показателями или типом по Грей Кингу.
В соответствии с международной классификацией установлен 61 тип углей, которые объединены в 11 статистичческих групп или торговых марок: 1, П, Ш, 1V, VА, VВ, VС, VД, V1А, V1В и VП.
Для определения кода и типа угля по международной классификации пробы углей, подвергаемые анализу, должны иметь зольность не более 10%. Если зольность превышает 10%, то пробы должны быть предварительно обогащены.
Классы крупности установлены для классифицированных углей по показателям минимального и максимального размеров кусков, для отсевов и рядовых углей – только по показателю максимального размера.
В соответствии с ГОСТ 19242-73 принята следующая классификация углей по крупности (табл.4.6).
Стандартом допускается выпуск классов с заменой соответственно верхнего и нижнего пределов крупности.
Верхний предел крупности 300 мм распространяется только на угли, отгружаемые разрезами.
0 мм, 50 мм на 40 мм, 25 мм на 20 мм, 13 мм на 10 мм, на 5(8) мм, а также совмещенных классов ПК, КО, ОМ, С при условии соотношения между нижним и верхним пределом не более 1:4 и классов ОМСК, МСШ и СШ.
Таблица 4.7 – Классификация углей и антрацитов по размеру кусков
| Наименование класса | Обозначение | Размер кусков, мм |
| Плитный Крупный Орех Мелкий Семечко Штыб Рядовой | П К О М С Ш Р | 100-200 (300*) 50-100 25-50 13-25 6-13 0-6 0-200 (300*) |
Оценка и классификация углей и антрацитов по обогатимости проводится в соответствии с ГОСТ 10100-84. Показатель обогатимости Т по этому стандарту представляет собой отношение выхода промежуточных фракций (плотностью 1400-1800 кг/м3 для антрацитов) к выходу беспородной массы.
Т = 100γпр / (100 – γн)
где γпр. – выход промежуточных фракций, %;
γн - выход пордной фракции, %
При этом за породную фракцию принимают для каменных углей фракцию плотностью более 1800 кг/см3, для антрацитов более 2000 кг/см3
В зависимости от показателя обогатимости каменные угли и антрациты подразделяют на следующие категории обогатимости (табл. 4.7).
Таблица. 4.8 – Категории обогатимости углей и антрацитов
| Категория обогатимости | Степень обогатимости | Т, % |
| Легкая Средняя Трудная Очень трудная | До 5 вкл. Свыше 5 до 10 вкл. Свыше 10 до 15 вкл. Свыше 15 вкл. |
5.1. Основные требования к опробоваемому матералу
Добываемые угли независимо от месторождения, стадии метаморфизма и времени выемки отличаются относительным непостоянством вещественного состава, неоднородностью. Поэтому качество добытых углей можно характеризовать только статистически, на основе обработки совокупности случайных характеристик выборочных точечных проб.
Характеристикой неоднородности служит дисперсия - мера рассеяния (колебания) анализируемого признака от среднего его значения в опробуе-мом материале, например, в исследуемой партии угля.
Дисперсия определяется математически как квадрат отклонения случайной величины х от ее вероятного значения. Количественные значения неоднородности угля используют при расчете норм числа точечных проб, подлежащих отбору в объединенные пробы.
Неоднородность определяется экспериментально. Для этого согласно ГОСТ 10742 - 71 (СТ СЭВ 752 - 77) отбирается не менее 30 точечных проб, равномерно распределенных по всему опробуемому материалу. Обработке и анализу подвергается в отдельности каждая точечная проба. Затем на основании результатов анализов производится расчет неоднородности.
Для относительной оценки неоднородности по тому или иному показателю качества угля используют коэффициент вариации V.
При опробовании больших масс рядовых углей пробы отбирают выборочным методом, который заключается в том, что от опробуемого материала отбирают точечные пробы, равномерно распределенные по всей опробуемой массе и в совокупности составляющие объединенную пробу
Равномерное распределение точечных проб по всей массе опробуемого угля достигается путем их отбора по определенной схеме (при отборе из неподвижного слоя) или через равные промежутки времени (при отборе из потока). 
Выборочный метод опробования имеет два параметра, от которых зависит представительность проб: число точечных проб и минимальная их масса.
Теоретической основой выборочного метода является математическая статистика, согласно которой средняя погрешность μ пробы зависит от среднегоквадратического отклонения σ, характеризующего неоднородность определенного показателя качества; числа точечных проб (единичных выборок) N, на которое условно разбит опробуемый материал, и числа точечных проб (единичных выборок), попавших в объединенную пробу. Среднееквадратическое отклонение анализируемого показателя является характеристикой неоднородности и определяется экспериментальным путем.
Вторым параметром выборочного метода отбора проб является минимальная масса m (кг) точечных проб.
Требуемую точность опробования можно обеспечить, если масса отдельных точечных проб и их число в объединенной будут не менее расчетных, а само опробование будет произведено с соблюдением правил отбора и обработки проб.
Правила отбора проб углей и продуктов их обогащения определяются общими требованиями, предъявляемыми к любой пробе, состоянием материала и условиями отбора. Отбираемая проба должна быть представительной, для этого необходимо обеспечить равную вероятность попадания в нее любой части опробуемого материала. Это общее обязательное требование, которое в зависимости от условий отбора проб, можно обеспечивать различными способами.
