И вредные примеси

Вещество ископаемого угля неоднородно и состоит из несколь­ких петрографических ингредиентов, которые отличаются твердостью, цветом, блеском, содержанием золы и другими свойствами.

В гумусовых углях различают 4 основных ингредиента: дюрен, фюзен, витрен, кларен.

Д ю р е н – матовая разновидность, встречающаяся в виде сравнительно толстых прослоек без слоистости. В некоторых дюренах наблюдается зернистое строение. Он обладает большой твердостью и вязкостью, зольность его составляет 6–7 %. Зола состоит в основном из глинистых веществ.

Ф ю з е н – матовая разновидность, напоминает древесный уголь и обладает волокнистым строением. Обычно встречается по плоскостям напластования угля в виде линз и примазок. Характеризуется высокой зольностью (5–30 %), содержанием серы и фосфора. Он хрупкий, легче измельчается, чем дюрен. Кокс из него получается в виде порошка. Фюзен оказывает вредное влияние на коксуемость других ингредиентов, при содержании его больше 10–12 % уголь не коксуется.

В и т р е н – блестящий ингредиент, встречается в виде длинных линз толщиной 1–8 см, имеет раковистый излом, обладает слабозаметной клетчатой структурой, хрупок, зольность низкая (1,3–1,5 %).

К л а р е н – блестящая разновидность (но менее, чем витрен), часто включает небольшие линзы витрена, фюзена и прослойки дюрена. Залегает он мощными прослойками, а иногда и целыми пластами угля. По зольнос­ти мало отличается от витрена (1–1,5 %).

По сравнению с остальной массой угля по величине полос витрен и особенно фюзен составляют незначительный процент.

Характеристики петрографических ингредиентов приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Характеристики петрографических ингредиентов

Ингредиенты	Коэффициент спекаемости	Выход продуктов сухой перегонки, %
смола	кокс	подсмольная вода
Фюзен		3,6	89,3	4,8
Дюрен		12,1	62,3	5,9
Витрен	4-9	7,7	55,7	8,8

Коэффициент спекаемости характеризует способность коксования. Из четырех петрографических ингредиентов наименее ценными являются витрен и кларен, вредным в некоторой степени – фюзен.

Вода, S, P, зола являются вредными примесями.

К о л и ч е с т в о в о д ы в угле зависит от степени углефикации. В торфяной стадии уголь обладает высокой влажностью (30–40 %). С увеличением возраста содержание влаги в нем уменьшается. У бурых углей содержание влаги колеблется от 10 до 30 %.

Каменные угли содержат менее 10 % влажности, антрацит – 1–2 %, редко до 4 %.

З о л а представляет собой смесь минеральных веществ, остающихся после пол­ного сгорания и завершения всех превращений, которые происходят с минеральными примесями при полном доступе воздуха и высокой тем­пературе. Эти минеральные примеси могут быть различного происхождения: минеральные примеси, которые попадают при образовании угля – внутренняя зола и при добыче – внешняя зола.

С е р а – одна из наиболее вредных примесей угля. Она значительно повышает расход кокса в доменной печи, так как требует вве­дения дополнительного количества флюсов. Кокс, полученный из сер­нистых углей, нельзя применять при выплавке качественных металлов. Такой уголь даже не рекомендуется использовать как энергетическое топливо, так как при его сжигании выделяются газы.

Ф о с ф о р также является вредной примесью, и с ним труд­нее бороться. При обогащении угля удаление фосфора происходит плохо. Проблема серы еще тоже окончательно не решена. Сера и фосфор при оботься, чем с серой. Содержание фосфора в угле мало, но он вызывает большие затруднения в доменном производстве, так как связать его флюсами не удается. Даже малая примесь фосфора значительно ухудшает качество металла, вызывая свойство хладноломкости.