Практикум по курсу «Горючие полезные ископаемые». Лабораторные работы № 1-10. Генетическая классификация ископаемых углей. Люминисцентно-битуминологический анализ горных пород, страница 10

Таблица 2.

Классификация по маркам и группам каменных углей и антрацитов Донецкого бассейна (ГОСТ 8180-59)

но он не удовлетворяет требованиям по крепости. Из некоторых антрацитов получают термоантрациты, используемые в металлургии.

Коксуемость сапропелитов и липтобиолитов изучена слабо, т.к. круп-ных месторождений они не слагают, особенно липтобиолиты. Используется в основном для получения жидких топлив и химических продуктов.

Сера. В углях различают три формы серы: органическую (Sсорг), пирит-ную (Sспир) и сульфатную (Sссульф). Основная роль принадлежит неорганиче-ским соединениям серы. Органическая сера входила в состав углеобразую-щих растений и формы органических соединений серы в углях не известны. Пиритная, сульфидная, колчеданная - определяется наличием в углях сульфидов железа, меди. Сульфатная сера обусловлена присутствием в углях гипса.

Технический анализ углей определяет серу общую на абсолютно сухое топливо (Sсобщ) с разделением на серу органическую (Sсорг) пиритную   (Sспир) и серу сульфатную (Sссульф).

Общее количество серы в углях (Sсобщ) колеблется от 0,3 (некоторые пласты угля Кузнецкого бассейна) до 6- 8% (угли Кизеловского бассейна), реже до 12%.

По содержанию серы угли подразделяются на 4 группы; I группа – ма-лосернистые угли с содержанием серы до 1,5%; II группа- среднесернистые угли с содержанием серы 1,6-2,5%; III группа - сернистые угли с содержа-нием серы 2,6-3,5%; IV группа - многосернистые угли с содержанием серы 3,6% и выше.

Сера - одна из наиболее вредных примесей в углях. Она резко снижает производительность доменной печи, на 1% серы в коксе производитель-ность доменной печи уменьшается на 10%. Кокс, полученный из сернистых углей, нельзя применять при выплавке качественных металлов. В углях, используемых как энергетическое топливо или как сырье для газификации, сера также весьма вредна, будучи источником образования газов, отравля-вших атмосферу и вызывавших коррозию металлов. Она вникает теплоту сгорания угля (потеря теплоты на 1% серы ккал. 60 ккал на I кг угля).

Фосфор  является вредной примесью в углях и чаще входит в состав органических соединений. Содержание его в углях различных бассейнов колеблется в широких пределах: донецкие угли от 0,007 дo 0,062%; кузнецкие - то 0,12 до 0,17%. Фосфор целиком переходит в кокс и приводит  к большим трудностям в доменном производстве. Допустимое содержа-ние фосфора в углях, используемых для производства кокса, не > 0,03%.

Теплота_сгорания углей  в технический анализ не входит.

Для оценки энергетических углей большое значение имеет теплота сгорания угля, под которой понимается количество тепла, выделенное при полном сгорании одного грамма угля (малая калория), одного килограмма угля (большая калория). В практике принято выражать теплоту сгорания углей в больших калориях,

Теплоту  сгорания углей, которая получается в результате опыта,  без поправок называют теплотой сгорания по бомбе и обозначают Qб.

При сжигании углей в топках азот углей и образующийся сepнистый газ удаляется вместе с дымом, а в процессе горения угля в бомбе они вступают в химическую реакцию с водой и образуют азотную и серную кислоты. Эти реакций протекают в выделением тепла. В связи с этим в данные опыта (Qб) вводят поправку на исключение тепловых эффектов образования и растворения серной и азотной кислот и получают теплоту сгорания (Qв).  Эта теплота сгорания может быть получена только при сжигании угля  герметических сосудах.

При сжигании углей в топках вода испаряется, на что расходуется определенное количество тепла. Поэтому в полученные результаты вносится поправка на   теплоту, затрачиваемую на конденсацию паров воды. Эта теплота сгорания называется низшей (Qн). В обычных топках при горении углей получается низшая теплота сгорания, поэтому ее называют полезной.

Результаты измерений пересчитываются на рабочее топливо (Qнр) и органическую массу (Qнг). Теплоту сгорания углей можно подсчитать по данным элементного анализа, пользуясь формулами (Д.И. Менделеева и др.).