Марки угля спецификация уголь маркировка угля Расшифровка марок углей
Марки угля
Описание характеристик угольной продукции
маркировка угля, спецификация угля, марки углей, сорт угля, качество угля
Марка А (антрацит).
Антрациты объединяют угли с показателем отражения витринита более 2,59%. При выходе
летучих веществ менее 8% к антрацитам относятся также угли с показателем отражения витринита от 2,2 до 2,59%.
Основная масса антрацитов используется в энергетических целях. Средние и крупные классы их служат в качестве бездымного топлива в коммунально-бытовом секторе.
Часть антрацитов направляется на производство термоантрацита, который, в свою очередь, используется в качестве основного углеродистого наполнителя при изготовлении катодных блоков для электролизеров в алюминиевой промышленности. Антрациты применяются также для производства карбида кремния и карбида алюминия.
Марка Д (длиннопламенный).
Угли длиннопламенные представляют собой угли с показателем отражения витринита от 0,4 до 0,79% с выходом летучих веществ более 28-30% при порошкообразном или слабоспекающемся нелетучем остатке.
Длиннопламенные угли не спекаются и относятся к энергетическим углям. Направления использования этих углей - энергетическое и коммунально-бытовое топливо, поэтому их наиболее существенной характеристикой является теплота сгорания. При переходе к следующей марке ДГ теплотворная способность углей существенно увеличивается.
Исследования показали, что длиннопламенные угли с невысокой зольностью могут служить хорошим сырьем для производства синтетического жидкого топлива и химических продуктов, получения формованного кокса и сферических абсорбентов,низкотемпературного (до 700 градусов) коксования.
Марка ДГ (длиннопламенный газовый).
Угли длиннопламенные газовые представляют собой угли с показателем отражения витринита от 0,4 до 0,79% с выходом летучих веществ более 28-30% при порошкообразном или слабоспекающемся нелетучем остатке. Эти угли являются переходными между углями марок Д и Г. От длиннопламенных углей они отличаются наличием спекаемости (толщина пластического слоя 6-9 мм, а от газовых с аналогичной спекаемостью – более незначительной хрупкостью и повышенной механической прочностью. Последнее обстоятельство обусловливает преобладание среди таких углей крупно-средних классов.
Угли марки ДГ также относят к группе энергетических углей. Для участия в коксовых шихтах они мало пригодны, т.к. образующийся кокс отличается низкой механической прочностью и повышенной реакционной способностью.
Марка Г (газовый).
Угли газовые имеют две технологические группы. Витринитовые угли (показатель отражения витринита от 0,5 до 0,89%) с выходом летучих веществ 38% и более, при толщине пластического слоя от 10 до 12 мм образуют группу 1Г, витринитовые и инертинитовые угли с показателем отражения витринита 0,8 – 0,99%, выходом летучих веществ 30% и выше и толщиной пластического слоя от 13 до 16 мм образуют группа 2Г.
Влажность газового угля обычно не превышает 10 %, зольность изменяется в пределах от 7 до 35% с преобладанием зольности 10-15%.
Газовые угли используются в основном как энергетическое и коммунально-бытовое топливо.
На коксование направляются угли группы 2Г с толщиной пластического слой более 13 мм. Ограниченная возможность применения газовых углей в шихтах коксохимических заводов, производящих металлургический кокс, связана с тем, что они при слоевом коксовании обусловливают образование микротрещин в коксе, существенно снижающих его прочность.
Газовые угли с толщиной пластического слоя 8-12 мм используются для производства формованного кокса и сферических абсорбентов, а угли с толщиной пластического слоя менее 8 мм – для газификации и полукоксования. Витринитовые малозольные угли марки Г с выходом летучих веществ более 42% являются хорошим сырьем для производства синтетического жидкого топлива.
Марка Б (Бурый).
Угли бурые характеризуются низким значением показателя отражения витринита (менее 0,6%) и высоким выходом летучих веществ (более 45%).
Бурые угли делятся в зависимости от влажности на технологические группы: 1Б (влажность свыше 40%), 2Б (30-40%), 3Б (до 30%).
Бурые угли Канско-Ачинского угольного бассейна представлены в основном группой 2Б и частично - 3Б (показатель отражения витринита 0,27-0,46%), бурые угли Подмосковного бассейна относятся к группе 2Б, угли Павловского и Бикинского месторождений (Приморский край) относятся к группе 1Б.
Бурые угли используются как энергетическое топливо и химическое сырье.
Марка ГЖО (газовый жирный отощенный).
Угли газовые жирные отощенные по значениям выхода летучих веществ и толщины пластического слоя занимают промежуточное положение между углями марок Г и ГЖ.
Выделяют две технологические группы. В технологическую группу 1ГЖО выделены угли с показателем отражения витринита менее 0,8% и выходом летучих веществ менее 38%, с толщиной пластического слоя от 10 до 16 мм. В группу 2ГЖО входят угли с показателем отражения витринита 0,80-0,99%, выходом летучих веществ менее 38%, с толщиной пластического слоя 10-13 мм, а также угли с показателем отражения витринита 0,80-0,89% с выходом летучих веществ 36% и более при толщине пластического слоя 14-16мм.
Влажность марки ГЖО колеблется в пределах 6-8%, зольность – 6-40%. Содержание углерода изменяется в пределах 78-85%, водорода – от 4,8 до 6,0%, серы 0,2-0,8%.
Угли марки ГЖО характеризуются широкой вариацией свойств, что не позволяет рекомендовать для их использования какое-либо одно направление.
Угли группы 1ГЖО при толщине пластического слоя менее 13 мм могут составлять не более 20% шихт коксохимических заводов, и лишь при условии, что остальная часть шихты содержит хорошо спекающиеся угли с показателем отражения витринита от 1 до 1,5%.
Угли группы 2ГЖО являются хорошим сырьем для коксования (особенно при показателе отражения витринита не менее 0,85%) и могут составлять более половины шихты.
Фюзинитовые угли группы 1ГЖО (подгруппа 1ГЖОФ) совершенно непригодны для производства металлургического кокса, и могут использоваться в коммунально-бытовом (крупные классы) или энергетическом (мелкие классы) секторах.
Марка ГЖ (газовый жирный).
Угли газовые жирные занимают промежуточное положение между марками углей Г и Ж и делятся на две группы.
Группа 1ГЖ объединяет угли с показателем отражения витринита 0,5-0,79%, выходом летучих веществ 38% и более и толщиной пластического слоя более 16 мм.
Группа 2ГЖ объединяет угли с показателем отражения витринита 0,8-0,99%, выходом летучих веществ 36% и более, толщиной пластического слоя 17-25 мм.
От газовых углей марка ГЖ отличается более высокой спекаемостью, а от углей марки Ж — более высоким выходом летучих веществ.
Угли марки ГЖ в основном используются в коксохимической промышленности и входят в группу марок углей, особо ценных для коксования. В большинстве случаев они могут полностью заменить жирные угли в шихтах коксохимических заводов.
Концентраты углей марки ГЖ с зольностью менее 2% целесообразно применять в качестве связующего при производстве электродной и углеграфитовой продукции; угли марки ГЖ пригодны и для производства синтетического жидкого топлива.
Марка Ж (жирный).
Угли жирные подразделяются на две группы. К первой группе (1Ж) относятся угли с показателем отражения витринита 0,8-1,19%, выходом летучих веществ 28-35,9% и толщиной пластического слоя 14-17 мм. Ко второй группе (2Ж) относятся угли с показателем отражения витринита 0,8-0,99%, выходом летучих веществ 36% и более, при толщине пластического слоя 26 мм и более. К этой же группе относятся угли с такими же значениями показателя отражения витринита, но с выходом летучих веществ от 30 до 36% при толщине пластического слоя 18 мм и выше. Также в группу 2Ж включаются угли с показателем отражения витринита 1-1,19% с выходом летучих веществ не менее 30% при толщине пластического слоя не менее 18 мм.
Угли марки Ж относятся к особо ценным коксующимся углям и применяются главным образом в коксохимической промышленности, составляя от 20 до 70% коксовых шихт. Кокс, полученный из углей марки Ж, обладает высокой структурной прочностью.
Марка КЖ (коксовый жирный).
Угли коксовые жирные выделяются как угли с показателем отражения витринита 0,9-1,29%, толщиной пластического слоя 18 мм, с выходом летучих веществ 25-30%.
Основным потребителем улей марки КЖ является коксохимическая промышленность. Из всех марок углей, применяемых для получения кокса, они обладают наиболее высокой коксуемостью. Высококачественный металлургический кокс из них получается без смешивания с углями других марок. Кроме того, они способны принимать без изменения качества кокса до 20% присадочных углей марок КО, КС и ОС.
Марка К (Коксовый).
Угли коксовые характеризуются показателем отражения витринита от 1 до 1,29%, а также хорошей спекаемостью. Толщина пластического слоя составляет 13-17 мм у углей с показателем отражения витринита 1,0-1,29% и 13 мм и выше с показателем отражения витринита 1,3-1,69%. Выход летучих веществ находится в пределах 24-24,9%.
Без смешивания их с углями других марок обеспечивают получение кондиционного металлургического кокса. Качество кокса может существенно возрастать при смешивании углей марки К с 20-40% углей марок Ж, ГЖ и КЖ.
Марка КО (Коксовый отощенный).
Угли коксовые отощенные представляют собой угли с выходом летучих веществ, близким по значениям к коксовым углям, но с меньшей толщиной пластического слоя – 10-12 мм. Показатель отражения витринита – 0,8-0,99%.
Угли марки КО применяются в основном для производства металлургического кокса в качестве одного из присадочных углей к маркам ГЖ и Ж.
Марка КСН (коксовый слабоспекающийся низкометаморфизованный).
Угли коксовые слабоспекающиеся низкометаморфизованные характеризуются показателем отражения витринита от 0,8 до 1,09%. При коксовании без смешивания с другими углями они дают механически мало прочный, сильно истирающийся кокс.
Применяются как в коксохимической промышленности, так и в энергетике и коммунально-бытовом секторе. Уголь марки КСН может также использоваться для получения синтетического газа.
Марка КС (Коксовый слабоспекающийся).
Угли коксовые слабоспекающиеся характеризуются низкой спекаемостью (толщина пластического слоя 6-9 мм с показателем отражения витринита 1,1-1,69%.
Угли марки КС используются в основном в коксохимической промышленности в качестве отощающего компонента. Часть угля используется для слоевого сжигания в промышленных котельных и в коммунально-бытовом секторе.
Угли коксовые слабоспекающиеся характеризуются низкой спекаемостью (толщина пластического слоя 6-9 мм с показателем отражения витринита 1,1-1,69%.
Угли марки КС используются в основном в коксохимической промышленности в качестве отощающего компонента. Часть угля используется для слоевого сжигания в промышленных котельных и в коммунально-бытовом секторе.
Марка ОС (отощенный спекающийся).
Угли отощенные спекающиеся имеют показатели отражения витринита от 1,3 до 1,8% и выход летучих веществ не более 21,9%. Толщина пластического слоя для группы 2ОС составляет 6-7 мм, а для группы 1ОС - 9-12 мм при витринитовом составе и 10-12 мм при фюзинитовом.
Влажность добытых углей марки ОС не превышает 8-10%. Зольность колеблется от 7 до 40%. Содержание серы в Кузнецком бассейне не превышает 0,6%, в Карагандинском достигает иногда 1,2%, в Донбассе 1,2-4,0%. Содержание углерода составляет 88-91%, водорода 4,2-5,%.
Основным потребителем углей марки ОС является коксохимическая промышленность; эти угли – одна из лучших отощающих компонентов в коксовых шихтах. Некоторые угли марки ОС даже без смешивания с углями других марок дают высококачественный металлургический кокс; но при коксовании они развивают большое давление распирания на стенки коксовых печей, кокс из печей выдается с большим трудом, что приводит к быстрому выходу печей из строя. Поэтому угли марки ОС обычно коксуют в смеси с углями марок Г и ГЖ, обладающими высокой степенью усадки.
Марка ТС (тощий слабоспекающийся).
Угли тощие слабоспекающиеся характеризуются выходом летучих веществ менее 22% и весьма низкой спекаемостью (толщина пластического слоя менее 6 мм.
Влажность добытого угля марки ТС низкая - 4-6%. Зольность находится в пределах 6-45%. Содержание углерода 89-91%, водорода 4,0-4,8%.Содержание серы в углях Кузбасса 0,3-0,5%, Донбасса 0,8-4,5%.
Угли марки ТС используются как в коксохимической промышленности, так и, в основном, в энергетике; крупно-средние классы углей этой марки являются хорошим бездымным топливом для мелких котельных и индивидуального бытового применения.
Марка СС (слабоспекающийся).
Угли слабоспекающиеся характеризуются показателем отражения витринита в пределах 0,7-1,79%, толщиной пластического слоя менее 6 мм и выходом летучих веществ, характерным для хорошо коксующихся углей марок Ж, КЖ, К, КС и ОС.
Влажность добытого угля достигает 8-9%. Зольность колеблется от 8 до 45%. Содержание серы обычно не превышает 0,8%. Содержание углерода колеблется от 74 до 90%, водорода от 4,0 до 5,0%.
Применяются главным образом на крупных электростанциях, в промышленных котельных и коммунально-бытовом секторе. В ограниченном количестве отдельные разновидности углей марки СС применяются в шихтах коксохимических заводов.
Марка Т (тощий).
Угли тощие характеризуются выходом летучих веществ от 8 до 15,9% с показателем отражения витринита от 1,3 до 2,59%; спекаемость отсутствует.
Используются в основном в электроэнергетике и в коммунально-бытовом секторе; при условии малой зольности могут использоваться для получения углеродистых наполнителей в электродном производстве.
Кроме указанных, в некоторых бассейнах выделяются промежуточные марки:
Угли подразделяются на технологические группы по спекающей способности; для указания технологической группы к буквенному бозначению марки прибавляется цифра, указывающая низшее значение толщины пластического слоя в данных углях, например Г6, Г17, Ж14 и т.п. По маркировкам углей можно сразу определить их фракцию. Обозначение:
П – (плита) более 100 мм
К – (крупный) 50-100 мм
О – (орех) 25-50 мм
М – (мелкий) 13-25 мм
С – (семечка) 6-13 мм
Ш – (штыб) 0-6 мм
Р – (рядовой) шахтный 0-200 мм, карьерный 0-300 мм
Фракция данной марки угля определяется исходя из меньшего значения самой мелкой фракции и большего значения самой крупной фракции, указанной в названии марки угля. Так, например, фракция марки ДКПО (К – 50-100, П – 100+, О – 25-50) составляет 25-100+ мм.
Качественные показатели угля
Все показатели состава и свойств угля и их качественные характеристики имеют условные обозначения в виде буквенных символов и индексов.
Анализируемые состояния угля: рабочее (г), аналитическое (а), сухое (d).
Условные состояния угля: сухое беззольное (daf), влажное беззольное (af), органической массы (о).
Все свойства и параметры, характеризующие качество углей, определяются в соответствии с нормативно-методическими документами, перечень которых приведен в приложении. В каждом рабочем пласте макроскопически выделяются литотипы угля и определяется усредненный микрокомпонентный cocтав выделяемых литотипов и пласта в целом.
Гранулометрический состав — количественная характеристика угля по размеру кусков — нормируется для всех видов использования. Разделение угля на классы крупности производится путем его сортировки (грохочения) на ситах с отверстиями соответствующих размеров.
Механическая прочность углей изучается по двум параметрам: способность угля сохранять размеры кусков при ударе и при истирании. Она необходима при использовании углей для газификации, получении термоантрацитов, в электродном и литейном производствах.
Термическая прочность угля характеризуется механической прочностью в кусках после термической обработки. Она исследуется в углях, предназначенных для сжигания в топках транспортных средств, полукоксования, гидрирования и получения литейных электродных термоантрацитов.
Электрические свойства служат для оценки стадий метаморфизма: угли на низких стадиях являются диэлектриками, на средних — полупроводниками, на высоких (антрациты) — проводниками.
Плотность углей характеризует его пористость. В естественном состоянии извлеченный из недр уголь обычно имеет многочисленные трещины и включает поры (пустоты) различной формы и размеров. Различают действительную (dr) и кажущуюся (da), закрытую и открытую пористость.
Элементный анализ включает в себя определение содержания в органической массе следующих основных элементов: углерода, водорода, азота, кислорода и органической серы. Поскольку углерод, водород и кислород содержатся в минеральной части углей, входят в cocтав карбонатов, оксидов, а также содержатся в гидратной воде силикатов, различают соответственно содержание этих элементов: общее (ct, Ht, ot), в органической массе (co, Ho, oo) и в минеральной части углей (cm, Hm, om).
Технический анализ объединяет определение основных показателей качества угля, предусмотренных требованиями нормативных документов для всех видов их использования. К показателям качества угля относятся: влажность, зольность, содержание серы, фосфора, выход летучих веществ, теплота сгорания. В случаях, когда направление использования углей конкретного месторождения определено в достаточной степени, производится сокращенный технический анализ, включающий определения только зольности углей, влажности и выхода летучих веществ.
Зольность представляет собой отношение (в %) массы неорганического остатка (золы), получаемою после полною сгорания угля, к массе исследуемой пробы угля. Основные компоненты — оксиды Si, Al, Fe, Са, Mg, Na, К, подчиненное значение имеют оксидыTi, Р, Мn. Выход и состав золы зависят от природы угля, условий его сжигания (прежде всего от скорости озоления и конечной температуры прокаливания). По составу золы угли подразделяются на кремнистые (SiO2 40-70%), глиноземные (А2O3 30-45%), железистые (Fе2О3 > 20%), известковистые (СаО — 20-40%).
Влажность подразделяется на поверхностную (влага смачивания), максимальную (Wmaxвлагоемкость угля, свойственная его химической природе, петрографическому составу, степени yглефикации), воздушно-сухого угля (представлена адсорбционно связанной водой и характеризует пористость и гидрофильные свойства поверхности частиц угля) и общая (суммарная величина внешней влаги и влаги воздушно-сухого угля).
Сернистость угля. Массовая доля обшей серы (Std) в углях колеблется в широких пределах. По этой величине угли разделяются на низкосернистые (до 1,5%), среднесернистые (1,5-2,5%). сернистые (2,5-4%) и высокосернистые (более 4%). Сера входит в состав органического вещества, минеральной части угля, иногда присутствует в виде элементарной. Выделяют следующие разновидности серы: органическую (So), сульфидную (Ss), сульфатную(SSO4).
Содержание фосфора (Р ) в углях обычно не превышает 0,05%. Массовая доля его ограничивается лишь в углях, направляемых на получение специальных сортов доменного кокса (<0,012%), а также в антрацитах, используемых при производстве карбида кальция (<0,05%).
Выход летучих веществ (V) оценивается при нагревании угля без доступа воздуха по разности разложения на газо- и парообразные продукты и твердый нелетучий складок. Cocтав летучих продуктов представляет собой первичный деготь (для бурых углей) или каменноугольную смолу (для каменных углей). Они состоят из газов (СО, СО2, H2, CH2)и летучих yглеводородов и их производных, а тaкжe воды.
Теплота сгорания угля (Q) используется для сопоставления теплотехнических свойств углей различных месторождений, марок между собой и с другими видами топлива. Определение теплоты сгорания производится замером количества тепла, выделяемого единицей массы угля при полном сгорании eгo в калориметрической бомбе в cpeде сжатого кислорода в стандартных условиях.
Соответвуюшими пересчетами величины теплот сгорания получают значения выешей теплоты сгорания (Qs) с исключением тепла, полученного за счет кислотообразования, и низшей (Qi) теплоты сгорания с дополнительным исключением тепла, полученною за счет испарения воды.
Термические свойства углей характеризуются спекаемостью и коксуемостью.
Спекаемость — свойство угля при нагревании без доступа воздуха переходить в пластическое состояние с образованием связанного нелетучсго остатка. Свойство углей спекать инертный материал с образованием такого остатка называется спекающей способностью. При нагреве углей определенного петрографического состава и степени углефикации выше 300°С без доcтупа воздуха из них выделяются napoгазовые и жидкие продукты.
При температуре 500-550°С масса затвердевает, образуется спекшийся твердый остаток — полукокс. При дальнейшем увеличении температуры (до 1000 С и более) в полукоксе снижается содержание кислорода, водорода, серы, возрастает содержание углерода. Полукокс переходит в кокс. Спекаемостью обладают каменные угли II-V стадий метаморфизма, определенного петрографического состава.
Коксуемость — свойство измельченного угля спекаться с последующим образованием кокса с установленной крупностью и прочностью кусков. Изучается прямыми (лабораторное, ящичное и полузаводское коксование) и косвенными методами.
Групповой анализ чаще всею используется для оценки качества бурых углей, в которых при обработке растворителями или химическими реагентами часть органической массы угля переходит в растворы и некоторые получаемые из экстрактов вещества (битумы, гуминовые кислоты) применяются в различных отраслях народного хозяства.
Битумы, извлекаемые из легких бурых углей opганическими растворителями (бензолом, бензином и др.) представлены в основном восками и смолами. Минимальное содержание восксодержащего битума в бурых углях, используемых в промышленности, составляет 7%. Гуминовые кислоты угля — смесь кислых высокомолекулярных аморфных темноокрашенных органических веществ с высокой степенью окисленности и гидрофильностью, извлекаемых из угля водными щелочными растворами. Выход гуминовых кислот из бурых и окисленных каменных углей колеблется от нуля до 100% органической массы.
Микроэлементы в углях находятся как в органической, так и в минеральной массе. Они представлены соединениями цветных металлов, редких и рассеянных элементов, суммарная концентрация которых обычно не превышает 1% сухой массы угля.
Наибольшее практическое значение для извлечения имеют уран и германий.
Кроме того, попутно могут извлекаться галлий, ванадий и другие.
Для определения содержания в углях «малых» элементов используются спектральный, спектрофотометрический, активационный и атомно-абсорбционный методы.
