Общие сведения. Раздел II. Технологии переработки и использования углей

Раздел II. Технологии переработки и использования углей

Классификация по размеру кусков

Промышленная классификация углей по генетическим и технологическим параметрам

Международная классификация углей по типам

Международная классификация углей по типам определяет уголь как топливо, имеющее теплоту сгорания выше 5700 ккал/кг на условную влажную беззольную массу[18] (табл. 16).

Классификационные показатели: выход летучих веществ на горючую массу; высшая теплота сгорания угля на условно влажную беззольную массу (влажность угля находится в равновесии с относительной влажностью окружающего воздуха 96 % при температуре t = 30⁰ С); спекаемость (определяется по контуру королька или по методу Рога); коксуемость (определяется по методу Грей-Кинга или Одибера-Арну).

Все угли в зависимости от выхода летучих вещвств разделены на девять классов, причем угли с выходом летучих веществ более 33 % делятся на классы в зависимости от их теплоты сгорания. Класс 1 подразделен на подклассы 1А и 1Б. В зависимости от спекаемости углей классы разбиты на четыре группы (от 0 до 3). Группы, в свою очередь, подразделены на подгруппы по коксуемости. Тип угля обозначен номером кода, состоящим из трех цифр, первая из них указывает класс, вторая - группу, третья - подгруппу угля.

Таблица 16. Международная классификация углей.

1. Спекаемость и коксуемость определяются по пробам угля с зольностью не более 10 %.

2. Уголь под № 332а имеет выход летучих веществ 14-16 %, уголь под № 332в – выход 16- 20 %.

3. Первая цифра кода указывает номер класса угля, определяемый выходом летучих веществ до 33% или теплотой сгорания при выходе летучих веществ более 33 %. Вторая цифра указывает группу угля, определяемую его спекаемостью. Третья цифра указывает подгруппу, определяемую коксуемостью угля.

Промышленная классификация углей по генетическим и технологическим параметрам (ГОСТ 25543-88) основана на следующих классификационных показателях. Ископаемые угли в зависимости от значения величины среднего показателя отражения витринита R_o, теплоты сгорания на влажное беззольное состояние Q_s^af и выхода летучих веществ на сухое беззольное состояние V^daf подразделяют на виды: бурые, каменные и антрациты. В зависимости от генетических особенностей угли делят на классы (по среднему показателю отражения витринита R_o), категории (по содержанию отощающих компонентов на чистый уголь SОК), типы (для бурых углей – по максимальной влагоемкости на беззольное состояние W^af_max; каменных – выходу летучих веществ на сухое беззольное состояние V^daf; антрацитов – объемному выходу летучих веществ на сухое беззольное состояние V^daf_об) и подтипы (для бурых – по выходу смолы полукоксования на сухое беззольное состояние T^daf_sk; каменных – толщине пластического слоя Y и индексу Рога RI; анизотропии витринита A_R).

Бурые, каменные угли и антрациты обозначают семизначным кодовым числом, в котором:

первые две цифры, составляющие двузначное число, указывают класс и характеризуют минимальное значение величины показателя отражения витринита для данного класса, умноженное на 10;

третья цифра, составляющая однозначное число, указывает категорию и характеризует минимальное значение суммы отощающих компонентов, деленное на 10;

четвертая и пятая цифры, составляющие двузначное число, указывают тип и характеризуют: для бурых углей — минимальное значение величины максимальной влагоемкости на беззольное состояние; для каменных углей — минимальное значение величины выхода летучих веществ на сухое беззольное состояние; для антрацитов — минимальное значение величины объемного выхода летучих веществ на сухое беззольное состояние для данного типа, деленное на 10;

шестая и седьмая цифры, составляющие двузначное число, указывают подтип и характеризуют: для бурых углей — минимальное значение величины выхода смолы полукоксования на сухое беззольное состояние; для каменных углей — абсолютное значение толщины пластического слоя; для антрацитов — минимальное значение величины анизотропии отражения витринита для данного подтипа.

Бурые, каменные угли и антрациты в зависимости от их технологических свойств объединяют в технологические марки, группы и подгруппы.

Угли каменные, бурые и антрациты различных марок должны подвергаться грохочению с целью разделения их на классы по размеру кусков. Наименование классов, их обозначения и размер кусков указаны в табл. 17 и 18.

Таблица 17

Угли каменные и антрацит Донецкого бассейна (ГОСТ 8180 - 15)

	Условное обозначение классов-марок
Наименование классов	Д	Г	А	Размер кусков, мм
Плитный			АП	>100
Крупный	ДК	ГК	АК	50 - 100
Орех	ДО	ГО	АО	25 - 50
Мелкий	ДМ	ГМ	АМ	13 - 25
Семечко	ДС	ГС	АС	6 - 13
Штыб	ДШ	ГШ	АШ	<6

Таблица 18

Угли каменные Кузнецкого бассейна (ГОСТ 8162 - 79)

Наименование классов	Обозначение классов	Размер кусков, мм
Плитный	П	100 - 300
Крупный	К	50 - 100
Орех	О	25 - 50
Мелкий	М	13 - 25
Семечко	С	6 - 13
Штыб	Ш	<6
Рядовой	Р	0 - 200 (для подземных работ)
		0 - 300 (для открытых работ и антрацита)

Согласно ГОСТ 19242 - 73 допускаются классы с заменой верхнего и нижнего пределов крупности 100 на 80; 50 на 40; 25 на 20; 13 на 10; 6 на 5(8) мм и совмещенные классы ПК, КО, ОМ, МС, ОМСШ, МСШ и СШ. В ГОСТе приводятся примеры условных обозначений классов с указанием марки угля: ГР (0 - 200) - газовый, рядовой, 0 - 200 мм; АК (50 - 100) - антрацит, крупный, 50 - 100 мм; ГМСШ (0 - 25) - газовый, мелкий с семечками и штыбом, 0 - 25 мм.

глава 14. ОКУСКОВАНИЕ УГЛЕЙ, ОЦЕНКА КАЧЕСТВА БРИКЕТОВ

Технологические исследования базируются на комплексе таких показателей, которые вскрывают природу углей и их физические свойства и определяют пути рационального использования топлива в различных отраслях народного хозяйства. Одним из таких направлений является улучшение качества углей брикетированием.

Из-за значительного содержания мелочи в угле некоторые потребители кускового топлива не обеспечиваются им в необходимом количестве и вынуждены сжигать рядовой уголь.

Рядовые каменные угли не могут быть эффективно использованы при слоевом сжигании из-за больших потерь вследствие провала угольной мелочи (класс - 6 мм) через колосники топок и уноса пылевидной части угля потоком газов. То же относится и к слабоструктурным бурым углям - высоковлажным, не обладающим атмосферной устойчивостью. Поэтому угли для улучшения их качества целесообразно брикетировать, т. е. превращать их в процессе обработки (сушка, прессование - в случае надобности со связующими веществами) - в прочные формованные брикеты.

В настоящее время угли брикетируют для получения топливных брикетов и бездымного окускованного топлива. Все большее значение придают брикетированию в связи с необходимостью расширения сырьевой базы коксования. Применяя частичное брикетирование, снижают в коксовых шихтах содержание дефицитных марок углей, улучшают физико-механические свойства кокса, а в отдельных случаях и повышают производительность коксовых печей. Процесс брикетирования для расширения сырьевой базы коксования получил развитие в ряде стран (Германии, Польше, Япония, ФРГ, Австралия, США и др.) и будет использоваться в России.

Выбор технологической схемы брикетирования должен определяться свойствами угля и направлением использования брикетов

Брикетирование производится на прессах различных систем конструкций, выбор которых зависит от свойств угля и назначения брикетов. Наиболее распространенные виды прессов - вальцовые, давление прессования 20 - 50 МПа, и штемпельные - 100 - 200 МПа.

Как правило, каменные угли и антрацитовую мелочь брикетируют со связующими веществами, в основном органическими - каменноугольным пеком, нефтяными битумами, гудронами, буроугольной смолой и др. Для получения бездымного топлива в качестве связующих веществ используют каменноугольные пеки (за рубежом), нефтяные битумы, концентраты сульфит-спиртовой барды и др.

Из брикетов некоторых бурых углей можно получить соответствующими методами коксования специальные виды кокса для металлургической и химической промышленности.

Прессованные угли транспортабельны, выдерживают длительное хранение, при перегрузках разрушаются незначительно и имеют большую насыпную плотность.