Твердое топливо

ТРАНСПОРТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУЗОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗАЦИЮ ПЕ­РЕВОЗОК

Твердое топливо.

Общая характеристика твердых видов топлива. По своему происхождению все виды твердого топлива делятся на две группы. Первую группу со­ставляет твердое топливо, образовавшееся в естественных условиях, — ископаемые угли, горючие сланцы, торф, древесина. Во вторую группу входит твердое топливо, полученное искусственным путем, — кокс, полукокс, древесный уголь, топливные брикеты. Это продукты переработки естественных видов топлива.

Существует два способа переработки естественных видов твердого топлива: физико-механический и физико-химический. К физико-механическим способам относятся сортировка, дроб­ление, обогащение, сушка, брикетирование. При такой переработке химиче­ский состав топлива практически не изменяется. Сухая перегонка и термическая обработка относятся к физико-химическим способам переработки. При этом значительно изменяются химический состав и свойства топлива.

Ценность топлива определяется содержанием в нем горючих компонентов — углерода, водорода и серы. Основная часть тепла получается от сгорания углерода, содержание которого в различных ви­дах твердого топлива колеблется от 44 до 95%. Содержание водорода в твердом топливе колеблется от 2 до 6%, а серы — от десятых долей до 7%. Помимо незначительного количества тепла, получаемого от сгорания водорода и серы, при сгорании серы образуются ее окислы, оказывающие сильное корродирующее воздействие на металлы.

Ископаемые угли. В зависимости от степени углефикации — увеличения содержания углерода с одновременным снижением содержания кислорода в промежуточном продукте - ископаемые угли делятся на три группы: бурые, каменные и антрациты.

К бурым относятся угли, имеющие самую малую удельную теплоту сгорания менее 24 000 кДж/кг. В состав бурых углей входит значительное количество примесей, влаги и серы. В зависимости от содержания влаги сущест­вует три марки бурых углей: Б1 — выше 40% влаги в рабочей массе; Б2 — 30-40%; Б3 — менее 30%.

Объемная масса бурых углей колеблется от 0,6 до 0,8 т/м³. Они имеют небольшую твердость и малую механическую прочность.

Бурые угли находят применение в качестве сырья для химического производства, но наиболее широко используются как энергетическое топливо.

К каменным относятся угли с высшей удельной теплотой сгорания более 24 000 кДж/кг. В их состав входит большое количество полезных примесей, используемых в различных производствах. Объемная масса каменных углей различных марок и месторождений неодинакова и составляет 0,7-0,9 т/м³.

В зависимости от химического состава и содержания летучих веществ каменные угли делятся на марки: Т – тощий, Г – газовый, ГЖ – газовый жирный, Д – длиннопламенный, К – коксующийся, С – спекающийся.

Каменные угли в основном используются как энергетическое топливо, а также (после переработки) в химических и металлургических производствах.

Антрациты обладают ярко выраженным металлическим блеском, отличаются повышенной твердостью и хрупкостью. Объемная масса ан­трацитов составляет 0,9-1,1 т/м³. Антрациты непригодны для хими­ческой переработки и коксования и используются как высококалорийное топливо.

В зависимости от гранулометрического состава все ископаемые угли делятся на следующие сорта:

Класс крупности Размеры кусков, мм

Плитный (П).... 100-200 (300)

Крупный (К).... 50-100

Орех (О)...... 25-50

Мелкий (М)..... 13-25

Семечко (С)..... 6-13

Штыб (Ш)...... 0-6

Рядовой (Р)..... 0-200 (300)

Увеличение в составе топлива содержания мелочи ухудшает качество угля, приводит к интенсивному окислению, увеличению механических потерь при выполнении погрузочно-разгрузочных операций. Уменьшение числа погрузочно-разгрузочных опера­ций в процессе доставки топлива позволяет сократить потери от измельчения углей.

При выдаче ископаемых углей получателям учитываются нормы естественной убыли в размере 0,7% от массы груза. Кроме того, для ископаемых углей установлены дополнительные нормы естественной убыли массы груза на каждую перевалку или перегрузку.

В зимний период ископаемые угли подвержены смерзанию. Для предотвращения смерзания грузоотправители обязаны снижать влажность углей до безопасных пределов: каменных углей — до 7%, бурых — до 30%.

Ископаемые угли обладают способностью поглощать кислород воздуха. Этим объясняется склонность ископаемых углей к самонагреванию и самовозгоранию. В зависимости от склонности к самонагреванию и самовозгоранию ископаемые угли делятся на три группы.

I. Высокой устойчи­вости: все антрациты, каменные угли марки Т;

II. Средней устойчи­вости: все остальные каменные угли;

III. Неустойчивые: все бурые угли.

Хранение ископаемых углей в основном осуществляется на открытых площадках, раздельно по маркам и сортам, а также в закрытых складах и бункерах.

Кокс. Кокс получают путём нагревания без доступа воздуха коксующихся марок углей. Основной потребитель – металлургические производства.

Кокс имеет повышенную пористость и прочность. Объемная масса кокса зависит от его химического состава и изменяется в пределах 0,3-0,5 т/м³.

При выдаче кокса потребителям учитывается норма естественной убыли в размере 0,7% массы груза. При организации перегрузочных операций необходимо следить за способом их выполнения, так как при этом может резко увеличиться процентное содержание мелочи в массе груза. Хранят кокс на от­крытых площадках.

Горючие сланцы. Горючие сланцы являются продуктом разложения морских микроорга­низмов без доступа воздуха. Представляют собой зеленовато- или желтовато-серую слои­стую твердую горную породу, пропитанную органическими веществами.

Горючая масса сланцев содержит до 90% летучих веществ. Поэтому загораются горючие сланцы легко и горят желтым коптящим пламенем. Одновременно в массе горючих сланцев содержится до 80% балласта, что делает их перевозку на большие расстояния нерентабельной. Поэтому горючие сланцы используются как топливо для местных электростанций, промышленных установок и бытовых нужд. Другое их назначение — сырье для химического производства. Сланцы подвергают перегонке и получают сланцевую смолу, газы и золу. Из сланцевой смолы производят бензин, дизельное топливо, различные лаки, асфальт и т. д. Газы используют в качестве топлива, золу — при изготовлении цемента, строительного кирпича и т. д.

Объемная масса горючих сланцев составляет 1-1,2 т/м³. Наличие влаги в массе горючих сланцев приводит к их смерзанию в зимнее время; в связи с этим необходимо проведение профилактических мероприятий.

При выдаче горючих сланцев учитывается норма естественной убыли в размере 0,7% массы продукта. Доставка осуществляется на открытом подвижном составе. Хранят горючие сланцы на открытых площадках. В процессе хранения сланцы подвержены самонагреванию и самовозгоранию.

Торф. Торф является продуктом разложения растительности под водой, в болотах при недостаточном доступе воздуха.

В свежедобытом торфе содержится до 90% воды. Для обеспечения рентабельности перевозок и наилучшего использования влажность торфа снижают до 30%.

Широко применяется торф в качестве топлива для бытовых и производственных нужд и в качестве удобрений для сельского хозяйства.

В зависимости от влажности торфа его объемная масса колеблется от 0,2 т/м³ (для сухого продукта) до 0,6 т/м³ (для влажного). При длительном хранении торф подвержен самонагреванию и самовозгоранию. Эти процессы усиливаются с ростом влажности топлива.

Транспортировка торфа осуществляется в естественном виде или в прессованном состоянии на открытом подвижном составе. Хранят торф на открытых складах с периодической проверкой температуры штабелей и проведением профилактических мероприятий.

Древесный уголь. Получается путём нагревания древесины без доступа воздуха (перегонки) до температуры 600°С. Его объемная масса зависит от типа древесных пород, использованных для перегонки, и составляет 0,15-0,25 т/м³.

Широкое применение древесный уголь находит в металлургическом и ли­тейном производствах, что объясняется отсутствием в его составе сернистых и летучих соединений.

Древесный уголь относится к гигроскопическим материалам. Это свойство используется для очистки жидкостей, в фильтрах различного назначения и в медицине.

Ввиду свойства гигроскопичности перевозят древесный уголь в крытом подвижном составе и хранят в закрытых складах.