Что такое металлургический уголь и чем он отличается от других видов угля?


Уголь – осадочная порода растительного происхождения, которой присуще свойство горючести. В основном уголь состоит из углерода и различного рода примесей. Процент содержания примесей определяет качество породы.

 

Классификация и разновидности каменного угля.

Состав угля определяется его возрастом. Самым молодым считается бурый уголь, затем следует каменный, а более старый – антрацит. Наиболее качественный уголь – антрацит, так как по мере старения происходит накопление углерода и уменьшение концентрации летучих веществ в угле. К примеру, бурый уголь в среднем имеет более 50% летучих примесей, каменный уголь – 40% примесей, антрацит – всего 5-7%.

Кроме углерода и летучих веществ, в состав угля входят негорючие элементы, образующие золу при горении угля. Зола играет роль загрязнителя окружающей среды, а также спекается в шлак, что затрудняет горение угля и, соответственно, уменьшает количество теплоты, выделяемое им при горении.

Еще один компонент, затрудняющий применение угля – сера. При сгорании серы происходит выделение серных окислов, что приводит к концентрации серной кислоты в атмосфере.

Чем качественнее уголь, тем выше удельная теплота его сгорания. У бурого угля она составляет 3000-5000 ккал/кг, у каменного угля – 5000-5500 ккал/кг, у антрацита – 7400 ккал/кг.

 По марке различают 9 разновидностей каменных углей:

  • А – антрацит;
  • Б – бурый;
  • Г – газовый;
  • Д – длиннопламенный;
  • Ж – жирный;
  • К – коксовый;
  • ОС – отощенный спекающийся;
  • СС – слабоспекающийся;
  • Т – тощий.

 

Что такое металлургический уголь?

В металлургии очень важно, чтобы при высокой температуре уголь мог избавляться от примесей и образовывать практически чистый углерод. Такой процесс называется "коксованием", и только один тип угля способен добиваться этого - это коксовый уголь. Таким образом, когда встает вопрос по поводу того, что такое металлургический уголь - подразумевается, что речь идет и коксовом угле. На нем мы и остановимся более подробно.

 

Коксовый уголь.

Коксовый каменный уголь представляет собой камни абсолютно различных размеров и цветов: от блестяще-серого до матово-черного или серого цветов. После процесса коксования каменных углей получается до 78% этого продукта. Главными особенностями каменноугольного кокса являются следующие свойства:

  • Высокая пористость. Пустое пространство занимает до 50% объема кокса.
  • Высочайшая концентрация углерода. Содержание этого продукта в углероде более 96%.
  • Выделение испарений не более полутора процентов.
  • Содержание золы в коксе зависит от содержания золы в угольной шахте. Обычно количество золы в коксе не превышает 12%.
  • Влажность кокса варьируется в зависимости от способа тушения кокса. При мокром тушении (с помощью жидкости) влажность составляет в среднем 3%, при сухом тушении – около 1%.
  • Удельная теплота сгорания составляет от 6950 ккал/кг до 7400 ккал/кг.

 

Коксование.

Коксование проходит в три этапа:

  1. Подготовка к коксованию.

На данном этапе происходит очищение исходной массы угля от минеральных примесей, а затем измельчение угля до зерен диаметром 3 мм. Далее смешиваются различные сорта угля, и полученная масса (шихта) просушивается.

  1. Непосредственно процесс коксования.

Для коксования полученную массу погружают в специальную печь. Стены печи выполнены из огнезащитного кирпича. Они раскаляются продуктами сгорания некоторых газов, в том числе коксового, а также их смесей. Печь нагревается в течение 15 часов при температуре от 900 до 1500 градусов Цельсия.

 

 Коксование угля

 

Полученный продукт (кокс) выталкивают в железнодорожные вагоны специальными устройствами, кокс охлаждается непосредственно в них с помощью воды или с помощью инертного газа.

  1. Газосмесь, образующаяся при сгорании кокса, выделяется через специальное устройство – газосборник – для последующей обработки.

Газовые продукты разделяются за счет добавления в смесь распыленной воды (около 75 градусов Цельсия). Смесь разделяется на смолы, а также парогазовые остатки. Парогазовые остатки фильтруются, из них получают 14-15% от начальной массы угля коксового газа, который затем применяется для нагрева печи.

 

Применение кокса.

Каменноугольный кокс используется для нескольких целей, основная – выплавка металлов на металлургических заводах. Так, каменноугольный кокс применяется при изготовлении чугуна, при восстановлении железной руды, его используют в качестве разрыхлителя для различных шихт. Кроме того, металлургический уголь используют  в качестве топлива на литейном производстве, а также в быту.

 

Один из способов применения кокса

Читайте также:

Цветная металлургия в России характеризуется тем, что развитие ее основано исключительно на той сырьевой базе, которая добывается на территории нашей страны. Руды цветных металлов, залежи которых обнаружены в России, имеют ряд характерных особенностей, исходя из которых и выстраивается схема размещения промышленных предприятий, занимающихся цветной металлургией.

В статье мы расскажем вам о сырье для черной металлургии: какие именно материалы имеют значение для данной отрасли, каково их распределение среди крупнейших металлургических стран, остановимся и на других вопросах, касающихся сырьевой базы черной металлургии.

Черная металлургия использует для получения черных металлов железную руду, которая на конечном этапе производства должна превратиться в сталь или чугун. О видах железной руды и об основных стадиях производства стали пойдет речь в данной статье.

Рекомендовано: