Uhlí: klasifikace, druhy, jakosti, charakteristiky, vlastnosti spalování, místa těžby, použití a význam pro ekonomiku

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-17 18:44

Uhlí je velmi rozmanitá a mnohostranná směs. Vzhledem ke své zvláštnosti formování v útrobách Země může mít velmi odlišné vlastnosti. Proto je zvykem klasifikovat uhlí. Jak se to stane, je popsáno v tomto článku.

Fosilní uhlí se většinou těží z hlubin země, ale někdy se v důsledku seismické aktivity dostanou na povrch uhelné sloje, kde je těžba možná. Ale odkud pochází uhlí v zemské kůře? Tvorba uhlí je velmi dlouhý a složitý proces, který pochází z běžných rostlin. Když rostliny odumírají, při nedostatku kyslíku a vysoké vlhkosti se z nich tvoří rašelina. Během milionů let se tato rašelina usazuje do země, kde se vlivem vysoké teploty a tlaku pomalu mění v uhlí. Tento proces se nazývá prouhelnění.

Fosilní uhlí může člověk nalézt v různých fázích prouhelnění, takže existuje mnoho druhů tohoto zdroje. Celkem existuje několik typů klasifikace uhlí: podle složení, podlevlastnosti původu, velikost, vlhkost, přítomnost nečistot a mnoho dalších charakteristik. Pojďme se na některé z nich podívat blíže.

Klasifikace uhlí podle velikosti kusů

K těžbě uhlí z podzemí musí být rozdrceno a dopraveno na povrch. Výsledné kousky mohou být různé velikosti, což je pro další použití docela důležité. Z tohoto důvodu existuje státní norma (GOST R 51586-2000), která definuje klasifikaci uhlí podle velikosti kusů. Tyto velikosti se někdy označují jako třídy uhlí, aby nedošlo k jejich záměně se třídami, o kterých bude řeč později.

Název třídy (zkratka)	Velikost v mm
Deska (P)	Od 100
Velké (K)	50–100
Ořech (O)	25-50
Malé (M)	13-25
Seed (C)	6-13
Shtyb (Sh)	Až 6

Pokud uhlí ještě není vytříděno a má ve svém složení kusy zcela odlišné velikosti, pak se takové uhlí nazývá obyčejné (P).

Existují také smíšené druhy, to znamená směsi uhlí různých velikostí v rámci určitých limitů. Ale procento uhlí každé třídy v tomto případě není regulováno. Směs se může skládat např. z 95 % semene a 5 % kultivaru, v takovém případě bude odrůda tzv.semeno s hrudkou.

Název třídy (zkratka)	Velikost v mm
Velký s deskou (PC)	Od 50
Vlašský ořech s velkým (KO)	25-100
Malý ořech (OM)	13-50
Small seed (MS)	6-25
Semeno s kamenem (SS)	Do 13
Malé se semeny a pstruhem (MSH)	Až 25
Ořech s malými semínky a hranolky (OMSSh)	Až 50

Klasifikace uhlí podle stupňů

Jak již bylo zmíněno, uhlí se může lišit složením. Je extrémně obtížné izolovat konkrétní sloučeniny ve složení uhlí, proto se pro charakterizaci uhlí používají pouze některé charakteristiky: koncentrace těkavých látek, vlhkost, obsah uhlíku, výhřevnost atd.

Všechny tyto vlastnosti jsou obvykle propojeny. Čím vyšší je obsah uhlíku v uhlí a čím nižší je obsah těkavých látek, tím více tepla může palivo poskytnout. Podle těchto charakteristik se uhlí dělí na třídy.

Hnědé uhlí (B)

Toto je nejmladší, a proto nejméně využitelný druh uhlí. Vypadá jako hmota hnědého kamene. Někdy dokonce vykazuje dřevnatou strukturu. Tepelný výkon je pouze 22 MJ/kg. Důvodem je nízkáobsah uhlíku, velké množství vlhkosti, těkavých látek a minerálních nečistot. To vše nezajišťuje účinné spalování.

Toto uhlí vzniká přímo z rašeliny a leží v mělké hloubce (od 10 do 200 metrů). V Rusku se těží na ložisku Soltonskoje, v uhelné pánvi Tunguska a Kansk-Achinsk.

Uhlí s dlouhým plamenem (L)

Obvykle má šedo-černou barvu. Hoří dlouhým kouřovým plamenem, který mu dal jméno. Obsahuje 70-80% uhlíku, což z něj dělá o něco kvalitnější palivo než hnědé uhlí. To je také ovlivněno menší vlhkostí a nečistotami. To ale není výhoda dlouhoplamenného uhlí. Toto palivo může hořet bez foukání, což usnadňuje použití v pecích a kotlích. Tento druh uhlí je velmi rozšířený. Jeho těžba se provádí v Minusinsku, Kuzněcku, Doněcku a mnoha dalších pánvích.

Gas Coal (G)

Velmi podobný předchozí značce, ale liší se nízkou vlhkostí a vysokou rychlostí hoření. Kvůli posledně jmenovanému se často používá v kotelnách jako palivo. Toto uhlí je běžné v Doněcké, Kuzněcké, Kizelovské a některých dalších uhelných pánvích. Nachází se také v nalezištích ostrova Sachalin.

Tučné dřevěné uhlí (W)

To už je docela kvalitní uhlí. I přes to, že svítí hůř než předchozí dvě značky, má vysokou výhřevnost (35 MJ / kg). Nevýhodou je vysoký obsah těkavých láteklátek, což komplikuje řízení spalovacího procesu, proto se tato značka uhlí jako palivo používá jen zřídka. Hlavními oblastmi jeho použití jsou výroba stavebních materiálů, aktivního uhlí a dalších užitečných látek a také v koksárenském průmyslu. Takové uhlí se těží v ložiskách Osinovskoye, Baidaevskoye, Leninskoye a Tom-Usinkskoye.

Koksové uhlí (C)

Jedná se o velmi cenný druh uhlí kvůli jeho nízkému rozšíření. Tato třída produkuje velmi kvalitní uhelný koks, jak název napovídá. Takové uhlí vzniká v dostatečně velké hloubce (5500 m), kde je velký tlak. Barva takového uhlí je šedá se skelným leskem. Má velmi jednotnou strukturu a minimální počet pórů. Obsah těkavých látek je mírný (22-27%) a uhlík již dosahuje 88-90%, což má pozitivní vliv na přenos tepla, i když se takové uhlí jako palivo používá jen zřídka. Koksové uhlí se těží v Kuzněcké uhelné pánvi, v Anzherském, Tom-Usinském, Prokopjevsko-Kiselevském a dalších regionech.

Skinny Caking Coal (OS)

Tato značka uhlí se příliš neliší od koksovatelného uhlí: obsah uhlíku a anorganických nečistot je přibližně na stejné úrovni. Jeho hlavní předností je vysoká výhřevnost. Je to 36 MJ / kg, takže se někdy používá jako palivo v elektrárnách. Jeho hlavní využití je ale v koksárenském průmyslu. Je pravda, že toto uhlí je téměř nekoksovatelné, takže se musí používat ve směsi sjiné druhy uhlí. Takováto směs několika druhů se nazývá uhelná vsázka. Těžba chudého uhlí se provádí především v Kuzbassu, v oblasti Kemerovo a v uhelné pánvi Jižní Jakutsk.

Lean Coal (T)

Tato značka uhlí dostala tak legrační jméno kvůli relativně tenkým vrstvám, ve kterých leží ve skále. Je to dáno velkou hloubkou (6600 m) a vysokým tlakem. Na rozdíl od předchozích dvou typů nemá chudé uhlí schopnost spékání a je téměř nemožné z něj vyrobit koks.

Má ale velmi vysokou výhřevnost až 40 MJ/kg. To vede k jeho využití jako paliva i v metalurgii, kde jsou v pecích na tavení kovů vyžadovány extrémně vysoké teploty. Hlavní oblasti pro produkci chudého uhlí jsou oblasti Aralichevsky, Baidayevsky a Kemerovo.

Antracit (A)

Jedná se o nejkvalitnější uhlí z hlediska výhřevnosti. Obsah uhlíku v něm může dosáhnout 98%. Více má jen grafit. A vzhledem je antracit velmi odlišný od ostatních značek. Má tmavě černou barvu s výrazným kovovým leskem. Má také vysokou tepelnou stabilitu a elektrickou vodivost. Spalovací teplota antracitu je poměrně vysoká, proto jej nelze použít jako palivo ve všech typech topenišť. Kromě toho se používá v metalurgii, k výrobě filtrů, elektrod, karbidu vápníku, mikrofonního prášku. Toto uhlí se nespéká, takže nenašlo využití v koksování, i když i bez tohoto procesu můženahradit koks v některých procesech.

Jiné typy klasifikací

Kromě výše uvedených jakostí existuje mnoho středních jakostí, jako je koksový tuk (KZh), plynové slinování (GS), plyn s dlouhým plamenem (DG).

Uhlí každé značky může mít také různé velikosti kusů. V tomto případě je písmeno označující odrůdu umístěno za písmenem označujícím značku. Například antracit-vlašský ořech (AO), tučné desky (ZHP), koksové semeno (KS).

Existuje také klasifikace uhlí podle původu. Veškeré uhlí, jak již bylo zmíněno, vzniká z rostlin v průběhu milionů let. Ale rostliny mohou být různé povahy. Uhlí se tedy dělí na huminové (ze dřeva, listů, stonků) a sapropelit (ze zbytků nižších rostlin, jako jsou řasy).