Ferrum-exclusive.ru

Металлические печи для бани
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сферы применения каменного угля и способы его добычи

Запас породы сформировался в палеозойскую эру и залегает в толще земли более, чем на километр вглубь. Для образования необходимо наличие торфа в грунте. Однако торф не сразу превращается в пласт угля, для этого нужны определенные условия:

  • длительное время;
  • высокие температуры;
  • отсутствие кислорода;
  • давление на породу в почве.

В таких условиях естественные природные газы испаряются, как и влага. Взамен этого образуется углерод, преобразующийся в бурый или каменный уголь.

Химический состав угля включает в себя:

  • углерод;
  • кислород;
  • водород;
  • серу;
  • азот.

что такое каменный уголь

Процентное соотношение составляющих компонентов напрямую зависит от возраста породы:

  1. Молодой уголь – бурый, состав: до 60% углерода, 20% кислорода, 6% водорода, 4% серы и 3% азота.
  2. В каменной породе содержание кислорода снижено до 30%, а углерод возрастает до 70%.
  3. Старый уголь – антрацит, содержит в себе свыше 95% углерода с минимальным количеством влаги и примесей.

Чем старше возраст ископаемой породы, тем выше температура сгорания.

Слабоспекающийся уголь (СС):

ССПК — Слабоспекающийся плитный крупный (фракция 50 – 300мм) — имеет более высокие показатели, нежели длиннопламенный уголь, а именно большую продолжительность горения, выдает большее количество тепловой энергии (7200 Ккал/кг), имеет экономичный расход, горит без пламени и дыма, подходит для большинства печей и котлов с хорошей тягой (естественной или нагнетаемой). Данная марка угля относится к более сложно разжигаемой и требует большего количество дров для розжига нежели длиннопламенный уголь.

Для того чтобы разжечь слабоспекающийся уголь потребуется: для начала заложить бумагу (газеты), далее слой дровяной щепы, далее дрова (желательно березовые), наверх уголь. Поджигаем бумагу и закрываем дверцу. Однако если тяга у котла слабая либо если котел давно не эксплуатировался, то сначала необходимо разжечь его дровами, а когда дрова прогорят фактически до углей, заложить сверху уголь.

Процесс изготовления

Метод выбирается исходя из технико-экономических и технологических факторов: сырьевых ингредиентов, однородности и влажности смеси, наличие определенных печей, топливного помещения и т.д.

Сухой способ

В данной технологии отсутствует использование воды.

Глина и известняк, добытые из карьера, отправляются прямиком в дробилку, где перемалываются, смешиваются между собой и сушатся. Полученный состав отправляется в смесительные станции, где тщательно перемешивается с помощью сжатого воздуха. После этого делается проверка химического состава смеси.

Если добывается только глина, то сырье смешивается в шнеках, где происходит небольшое увлажнение водой. После такой обработки образуются прочные гранулы, которые будут иметь влажность не более 14%. После данной процедуры смесь отправляется в печь для обжига. Далее, обожженный цемент отправляется в бункеры хранения. Только после этого лаборанты должны сделать пробу качества и определить марку готового вещества. После заключения уполномоченных людей, готовый цемент отправляется на фасовку и упаковывается.

Читайте так же:
Как цементом выравнивать стены

Преимущество данного способа в том, что нет особой разницы в типе печи. Самый главный процесс — приготовление сырьевой массы.

Открытие цеха по производству цемента

Мокрый способ

Как и в предыдущем варианте, необходимо добыть твердый известняк, который в дальнейшем дробится на куски различных размеров. Далее они отправляются в дробилку и измельчаются до размера 7-10 мм.

После этого транспортируется добытая глина и тоже обрабатывается в мельницах до тех пор, пока кусочки не станут до 100 мм.

Измельченную смесь отмачивают в специальных приборах. В итоге получается глиняный шлам, который будет иметь влажность около 70-75%.

После этого снова отправляется в дробилку и смешивается с раздробленным известняком. Теперь шлам будет иметь влажность не более 45%. Он идет в вертикальный бассейн, где выполняется последний процесс корректировки состава. Данная операция считается обязательной, так как обеспечивается химическая формула произведенного шлама.

Когда полученный состав пройдет контроль качества, он переходит к этапу транспортировки из вертикального бассейна в горизонтальный, в котором происходит хранение. В данном водоеме смесь постоянно перемешивается механическим путем при помощи сжатого, под давлением, воздуха. Благодаря таким манипуляциям, полученный шлам не оседает на дне и полностью гомогенизируется. Если далее будут использоваться какие-либо добавки, то придется корректировать состав уже в горизонтальном бассейне.

Через время шлам отправляется в печь для обжига, в которой он превращается в клинкер. Далее состав транспортируется на охлаждение После этого клинкер дробится и подается на мельницы, где основа вновь измельчается.

Для обжига лучше использовать жидкое топливо, так как при твердом варианте будет необходимость в постройке здания для хранения и переработки угля.

В конечном этапе цемент перенаправляется из мельниц в подготовленные бункеры для хранения. Лаборанты изучают полученную смесь и устанавливают марку. Далее состав отправляется на фасовку и упаковку.

Открытие цеха по производству цемента

Основные характеристики

В число основных характеристик угля входят:

  • Теплота сгорания (калорийность).
  • Общая влажность.
  • Зольность.
  • Содержание летучих веществ.

Теплота сгорания (калорийность) показывает, сколько кКал тепла выделяется при сгорании одного килограмма угля. Чем выше этот показатель, тем меньшее количество топлива потребуется для обогрева дома. У ДПК калорийность находится в пределах от 5130 кКал/кг до 6160 кКал/кг – этого вполне достаточно для использования в быту.

Читайте так же:
Герметизация швов цементным раствором

Топливо не содержит большое количество влаги – общая влажность ДПК не превышает 15%. Это обеспечивает как быстрый прогрев, так и неприхотливое хранение: фракции топлива не будут смерзаться между собой, даже если они лежат на свежем воздухе.

Чем меньше золы остается после сгорания, тем выше считается сорт угля. У ДПК этот параметр в среднем составляет 8-9%. От содержания летучих веществ напрямую зависит, насколько легко будет разжечь топливо. Для длиннопламенного плитного крупного угля эта характеристика составляет более 42% – а это означает, что в печи или твердотопливном котле можно легко и быстро развести огонь.

Как используют уголь? «Нестандартные» отрасли применения

Многие воспринимают уголь исключительно как топливо. Безусловно, большая часть добываемого ископаемого отправляется на угольные ТЭЦ. Наравне с тепловой генерацией по объёмам потребления стоит разве что металлургия.

Остальная часть сырья отходит другим отраслям — иногда для совершенно неожиданных нужд. По самым скромным оценкам, сегодня выпускается свыше 400 продуктов из обработанного угля в разных сферах промышленности. Каким необычным превращениям подвергается горючий камень?

Золошлаки в строительной отрасли

После сжигания угля остаются целые горы золошлаков. Мало кто знает, но отходы котельных могут обрести новую жизнь в… строительных материалах.

В мире продолжает набирать обороты производство строительных материалов с вкраплениями «отходных» элементов. Золошлаки являются отличным заменителем материалов, используемых для формирования земляного полотна. Также отходы могут задействовать вместо песка для заполнения бетонов и строительных растворов.

Фото: suek.ru

Из золошлаков можно изготавливать цемент, известь, золобетон, кирпич, а также стеновые, кровельные и облицовочные материалы. С добавлением этого ингредиента данная продукция приобретает особую прочность, обладая при этом низкой теплопроводностью и относительно низкой себестоимостью.

Дорожно-строительная отрасль — ещё одна перспективная сфера применения отходов угольных ТЭС. Они являются универсальной добавкой при отсыпке дорожных насыпей, устройстве оснований и слоёв автодорог, в качестве компонента вяжущих материалов для укрепления грунтов.

Применение золошлаковых материалов в строительной отрасли может решить проблему ликвидации золоотвалов вплоть до их полной утилизации. Однако в России утилизация золошлаковых остатков — редкое явление.

Применение угля в быту

Все от мала до велика знают, как полезна угольная зола в садоводстве. Минеральные остатки используются в качестве удобрения в виде сухого материала, раствора или настоя, и всё благодаря полезным минеральным примесям.

Читайте так же:
Определение нормальной густоты цементного теста по госту

Угольная зола — концентратор диоксида кремния, бора, марганца, цинка, меди, а также калиевых, фосфорных и прочих элементов. Зольные удобрения способствуют улучшению структуры грунтов, в том числе снижают уровень кислотности. Кроме того, они повышают влагопропускную способность и плодородность почв.

Уголь прочно вошёл в наш быт и благодаря своим высокими адсорбирующим свойствам. Способность нейтрализации вредных веществ позволяет использовать его для очистительных процессов.

Во-первых, горючее ископаемое используют для очистки питьевых, бытовых и технических вод. Фильтры с угольной загрузкой удаляют примеси и сокращают мутность жидкости. Во-вторых, частицы угля прекрасно справляются с устранением посторонних запахов и привкусов. И в-третьих, они способствуют нормализации уровня влажности в помещениях.

Ещё уголь используется в производстве углеродного волокна и специализированных компонентов (к примеру, металлического кремния), которые применяются в изготовлении бытовых приборов и средств личной гигиены.

Уголь в химической промышленности

Химики давным-давно распробовали уголь в качестве исходного сырья для своих экспериментов. Путём определённых махинаций из «топлива» научились получать огромное количество производных.

К примеру, антрацит в сочетании с нефтяным коксом дал миру искусственный графит, который, в свою очередь, нашёл своё применение в металлургической и машиностроительной сферах. Графит используют для изготовления футеровочных плит, плавильных тиглей, защитных чехлов для термопар, нагревательных элементов электропечей, скользящих контактов для электрических машин, анодов и сеток в ртутных выпрямителях и многого другого.

Неудивительно, что уголь сегодня является ещё и источником серы. При сжигании горючего ископаемого сернистые включения портят его качественные характеристики. Из нежелательного элемента можно извлечь пользу, ведь это вещество «в чистом виде» очень востребовано во многих отраслях. Как правило, серу удаляют из отходов коксохимического производства — двуокиси серы — или при обессеривания продуктов газификации угля.

Большой спектр применения у продукта коксования каменных углей — каменноугольной смолы. В состав этого вещества входит более 10 тысяч химических соединений, которые открывают химикам большие возможности.

Из каменноугольной смолы получают технические масла, синтетическое топливо, нафталин, аммиак, толуол и прочее. Далее они по цепочке «расходятся» в том числе и по бытовым вещам. Например, из смол выделяют бензол и ксилол, которые являются компонентом различных лаков, красок и растворителей.

Что делают из угля в фармацевтике и косметологии?

О популярности активированного угля, кажется, и упоминать не стоит. Каждый и далеко не один раз в жизни выпивал чёрные таблетки при инфекционных заболеваниях желудочно-кишечного тракта.

Читайте так же:
Горелка газовая для цементных печей

активированный уголь

Вообще, активированный уголь является постоянным гостем домашних лайфхаков. Например, он отлично нейтрализует запахи в холодильнике, а ещё избавляет от плесени и грибков.

Но мы говорим о сферах применения угля в косметологии и медицине. Прекрасный пол распробовал активированный уголь при изготовлении масок для лица и волос в домашних условиях — опять же, ввиду его суперспособности эффективно очищать кожу от шлаков и токсинов.

Уже упомянутая каменноугольная смола входит в состав лечебных шампуней, мыла и мазей. Густая жидкость чёрного или коричневого цвета чаще всего используется для лечения кожных заболеваний головы, поскольку обладает противогрибковыми, противовоспалительными и противозудными свойствами.

Химические ответвления каменноугольной смолы заняли определённую нишу в парфюмерии. Иногда их добавляют в смесь ингредиентов из-за способности сохранять стойкость аромата и снижать его выветривание.

Некоторые вещества обладают уникальным специфическим запахом. Например, хинолин — химическая производная каменноугольной смолы — имеет дымный и кожаный «оттенки», поэтому стал универсальным элементом кожаных ароматов.

Применение каменного угля

Уголь называют солнечной энергией, заключенной в камень. Энергию можно преобразовывать. Она не обязательно должна быть тепловой.

Энергию, получаемую при сгорании породы, переводят, к примеру, в электричество. Температура сгорания каменного угля бурого типа чуть не доходит до 2 000 градусов. Дабы получить электричество из антрацита, потребуется уже около 3 000 по шкале Цельсия.

Каменный уголь применяют в качестве топлива

Каменный уголь применяют в качестве топлива

Если же говорить о топливной роли угля, он используется не только в чистом виде.

В лабораториях из органической породы научились получать жидкое и газообразное топливо, а на металлургических заводах уже давно пользуются коксом.

Он получается при нагреве каменного угля до 1 100 градусов без доступа кислорода. Кокс – бездымное топливо. Важна для металлургов и возможность применения брикетов в роли восстановителей железной руды. Так, кокс пригождается при отливке чугуна.

Кокс применяют и в качестве разрыхлителя шихты. Так именуют смесь исходных элементов будущего сплава. Будучи разрыхленной коксом, шихта легче переплавляется. Кстати, некоторые компоненты для сплавов тоже получают из антрацита.

В качестве примесей в нем могут содержаться германий и галлий – металлы редкие и мало где еще встречающиеся.

Купить уголь стремятся, так же, для производства композиционных материалов углеграфитового толка. Композитами называют массы из нескольких составляющих, с четкой границей между ними.

Искусственно созданные материалы применяют, к примеру, в авиации. Здесь композиты увеличивают прочность деталей.

Карбоновые массы выдерживают, как очень высокие, т

Карбоновые массы выдерживают, как очень высокие, так и низкие температуры, используются в стойках опоры контактных сетей.

Читайте так же:
Насосы для перекачивания цемента

А вообще, композиты прочно вошли уже во все сферы жизни. Железнодорожники устилают ими новые платформы.

Из наномодифицированного сырья делают опоры строительных конструкций. В медицине с помощью композитов предлагают заполнять сколы на костях и прочие повреждения, не подлежащие металлическому протезированию. Вот какой каменный уголь многоликий и многофункциональный.

Химики разработали метод получения из угля пластмасс. При этом, не пропадают отходы. Низкосортная фракция прессуется в брикеты.

Они служат топливом, которое подходит, как для частных домов, так и производственных цехов. В топливных брикетах остается минимум углеводородов. Они, собственно, и есть самок ценное в угле.

Из него можно получить чистые бензол, толуол, ксилолы, куморановые смолы. Последние, к примеру, служат основой для лакокрасочной продукции и такого материала внутренней отделки помещений, как линолеум.

Часть углеводородов ароматические. Людям знаком запах нафталина. Но, немногие знают, что производят его из каменного угля.

В хирургии нафталин служит антисептиком. В домашнем хозяйстве вещество борется с молью. Кроме того, нафталин способен защитить от укусов ряда насекомых. Среди них: мухи, оводы, слепни.

В общей сложности, уголь каменный в мешках закупают для производства более чем 400-от видов продукции.

Многие из них – побочные товары, получаемые на кок

Многие из них – побочные товары, получаемые на коксохимическом производстве. Интересно, что стоимость дополнительных линий, как правило, больше, чем у кокса.

Если же рассматривать среднюю разницу между каменным углем и товарами из него, она составляет 20-25 раз.

То есть, производство весьма выгодное, быстро окупается. Поэтому, неудивительно, что ученые ищут все новые и новые технологии переработки осадочной породы. На растущий спрос должно быть предложение. Ознакомимся с ним.

Недостатки этого вида энергии

Однако имеются выбросы от сжигания и в процессе добычи, переработки, а также воздействия на качество грунтовых и речных вод. При производстве энергии путем сжигания угля на угольных электростанциях много выбросов CO2 из образующихся дымовых газов. Выбросы электростанции также включают в себя другие загрязняющие вещества, такие как оксиды азота, диоксид серы, твердые частицы и тяжелые металлы (такие как ртуть), которые влияют на качество воздуха и здоровье человека.

В ответ на все более жесткую экологическую политику и нормативные акты разрабатываются технологии “низкоуглеродных” технологий для сокращения вредных выбросов и повышения эффективности этих электростанций.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector