Б С Панов, О О Кущ, Ю Б Панов - Корисні копалини - страница 40

Таблиця 5.6

Класифікація вугілля США

Клас Група Класифікаційні параметри

 

 

С1а1, %

У1а1,

%

Сэ1а1 кКал/кг (МДж/кг)

Спікливість

1

2

3

4

5

6

Антрацит

Метаантра-цит

>98

<2

Не нормуеться

Не

спікаються

 

Антрацит

92-98

2-8

 

 

 

Семіантрацит

86-92

8-14

 

 

Бітумінозне вугілля

З низьким ви­ходом летю­чих речовин

76-86

14-22

Не нормуеться

Не

спікаються

 

З середнім

69-78

22-31

<7778 (32,15)

Спікаються

 

вихідом ле-

 

 

 

 

 

тючих речо-

 

 

 

 

 

вин

 

 

 

 

 

З високим ви-

<69

>31

 

 

 

ходом летю-

 

 

 

 

 

чих речовин

 

 

 

 

 

Теж саме

Не нормуеться

7223-7778 (30,23-

 

 

 

 

 

32,15)

 

 

Теж саме С

 

 

6389-7223 (26,75­30,23)

 

Суббитуминозне

А

Не нормуеться

5834-6389 (24,42-26,75)

Не

вугілля

В

 

 

5278-5834 (22,10-24,42)

спікаються

 

С

 

 

4611-5278 (19,30-22,10)

 

Лігнити

А

Не нормуеться

3500-4611 (14,65-19,30)

Не

 

В

 

 

<3500 (14,65)

спікаються

Классификация углей США

Таблица 5.6

Классификационные параметры

Класс

Группа

С1*, %

%

Сэаа1 кКал/кг (МДж/кг)

Спекаемость

1

2

3

4

5

6

Антрацит

Метаантрацит

>98

<2

Не нормируется

Не спекают-

 

Антрацит

92-98

2-8

 

ся

 

Семиантрацит

86-92

8-14

 

 

Битуминозные угли

С низким вы­ходом летучих веществ

76-86

14-22

Не нормируется

Не спекают­ся

 

Со средним

69-78

22-31

<7778 (32,15)

Спекаются

 

выходом лету-

 

 

 

 

 

чих веществ

 

 

 

 

 

С высоким вы­ходом летучих веществ

<69

>31

 

 

 

То же В

Не нормируется

7223-7778 (30,23-32,15)

 

 

То же С

 

 

6389-7223 (26,75-30,23)

 

Суббитуминозные

А

Не нормируется

5834-6389 (24,42-26,75)

Не спекают-

угли

В

 

 

5278-5834 (22,10-24,42)

ся

 

С

 

 

4611-5278 (19,30-22,10)

 

Лигниты

А

Не нормируется

3500-4611 (14,65-19,30)

Не спекают-

 

В

 

 

<3500 (14,65)

ся

Але в ряді країн, як, наприклад, у Ро­сії, де є багато родовищ з різним якіс­ними особливостями для взаємоза­мінності вугіль при використанні засто­совуються більш складні промислово-генетичні класифікації (ДСТ 25543-88). У цій класифікації вугілля підрозділя­ються по видах (табл. 5.7); по генетич­них ознаках: на 25 класів, чотири під­класи, шість типів і чотири підтипи; по технологічних параметрах: на 17 марок і в них виділяють ще групи і підгрупи. Такі класифікації дуже детальні, але складні у вживанні.

Но в ряде стран, как, например, в Рос­сии, где имеется много месторождений с различным качественными особенно­стями для взаимозаменяемости углей при использовании применяются более слож­ные промышленно-генетические класси­фикации (ГОСТ 25543-88). В этой клас­сификации угли подразделяются по ви­дам (табл. 5.7); по генетическим призна­кам: на 25 классов, четыре подкласса, шесть типов и четыре подтипа; по техно­логическим параметрам: на 17 марок и в них выделяют еще группы и подгруппы. Такие классификации очень детальны, но сложны в употреблении.

Таблиця 5.7

Параметри підрозділу неокислених викопного вугілля Росії по видах

(ДСТ 25543-88)

Види ву­гілля

Яо, %

С*'1, МДж/кг

У1й, %

Буре

<0,60

<24

—

Кам'яне

від 0,40 до 2,59 (вкл.)

24 і більш

8 і більш

Антрацит

від 2,20 і більш

—

<8

Таб.

Параметры подразделения неокисленных ископаемых углей России по видам

(ГОСТ 25543-88)

Виды угля

Яо, %

С** МДж/кг

 

Бурый

<0,60

<24

—

Каменный

от 0,40 до 2,59 (вкл.)

24 и более

8 и более

Антрацит

от 2,20 и более

—

<8

5.7 Підготовка вугіль до використання

Сортування і збагачення вугіль. До­буте вугілля являє собою технологічну суміш зі шматків вугілля породи різних розмірів. Перед використанням він підда­ється визначеній підготовці - вибірці по­роди, сортуванню і збагаченню. Сорту­вання полягає в поділі вугілля на класи по розмірах шматків (табл. 5.8).

Збагачення полягає у видаленні час­тини мінеральних домішок з добутого вугілля для підвищення в ньому частки пальної маси. Розрізняють двухпродук-тову і трехпродуктову схему збагачення. В останньої вихідний матеріал розділя­ється на три частини: концентрат, у яко­му зміст пальної маси більше, ніж у ря­довому куті; промпродукт - суміш ор-гано-мінеральних зростків, часток ву­гілля і породи; хвости (відходи збага­чення) зі змістом непальних елементів вище, ніж у вихідному матеріалі і промп­5.7 Подготовка углей к использова­нию

Сортировка и обогащение углей. До­бытый уголь представляет собой техно­логическую смесь из кусков угля породы различных размеров. Перед использова­нием он подвергается определенной под­готовке - выборке породы, сортировке и обогащению. Сортировка заключается в разделении угля на классы по размерам кусков (табл. 5.8).

Обогащение заключается в удалении части минеральных примесей из добы­того угля для повышения в нем доли го­рючей массы. Различают двухпродукто-вую и трехпродуктовую схему обогаще­ния. В последней исходный материал разделяется на три части: концентрат, в котором содержание горючей массы больше, чем в рядовом угле; промпро-дукт - смесь органо-минеральных срост­ков, частиц угля и породы; хвосты (от­ходы обогащения) с содержанием него­родукте. По другій схемі промпродукт не одержують. Побічний продукт збага­чення - шлам (розмір шматочків менш 0,5мм) скопичуеться у відстійниках вуг­лезбагачувальних фабрик.

рючих элементов выше, чем в исходном материале и промпродукте. По второй схеме промпродукт не получают. Побоч­ный продукт обогащения - шлам (размер кусочков менее 0,5мм) скапливается в отстойниках углеобогатительных фабрик.

Таблиця 5.8

Класифікація вугіль за розміром шматків (ДСТ 19242-76)

Клас

Умовні позначен-

Границя крупності кусків, мм

 

ня

нижній

верхній

Сортові

 

 

Плітний

П

100 (80)

200; 300

Крупний

К

50 (40)

100 (80)

Горіх

Г

25 (20)

50 (40)

Мілкий

М

13 (10)

25 (20)

Насіннячко

Н

6 (5,8)

33 (10)

Штиб

Ш

0

6 (5; 8)

Рядовий

Р

0

200; 300

Таблиц

Классификация углей по размеру кусков (ГОСТ 19242-76)

Классы

Условное обозна-

Предел крупности кусков, мм

 

чение

нижний

верхний

Сортовые

 

 

Плитный

П

100 (80)

200; 300

Крупный

К

50 (40)

100 (80)

Орех

О

25 (20)

50 (40)

Мелкий

М

13 (10)

25 (20)

Семечко

С

6 (5,8)

33 (10)

Штыб

Ш

0

6 (5; 8)

Рядовой

Р

0

200; 300

Гравітаційне збагачення засноване на розходженні щільності поділюваних компонентів (вугілля, зростки вугілля з породою, порода). Поділ здійснюється у вертикальному пульсуючому потоці води і повітря, чи важких чи рідин суспензій. Збагачення флотації засноване на різної смачиваемости шматків вугілля і породи, оброблених спеціальними реагентами, що приводить до їхнього спливання і нагро-

Гравитационное обогащение основано на различии плотности разделяемых ком­понентов (уголь, сростки угля с породой, порода). Разделение осуществляется в вер­тикальном пульсирующем потоке воды и воздуха, либо тяжелых жидкостей или сус­пензий. Обогащение флотации основано на различной смачиваемости кусков угля и породы, обработанных специальными реа­гентами, что приводит к их всплыванию имадження на поверхні пульпи. Найбільше часто застосовуються гравітаційний і флотаційний методи збагачення, рідше -електричний і магнітний, а також хіміч­ний. Після збагачення здійснюється обе-сшламлювання й обеспилювання вугіль, зневоднювання їх і сушіння, усереднення продуктів збагачення й висвітлення обо­ротної води.

Результативність збагачення оціню­ється по показниках: глибині збагачення - ступеня чистоти продукту збагачення; межі збагачення - визначається най­меншим і найбільшим розміром часток вугілля, ефективно збагачуваних у збага­чувальній машині; виходу продуктів зба­гачення стосовно їхньої маси у вихідному матеріалі; витягу фракцій стосовно їхньої маси у вихідному продукті; втратам у відходах збагачення придатного до вико­ристання компонента; ефективністю зба­гачення по відношенню фактичного по­казника збагачення до теоретично мож­ливого.

Збагаченість вугілля. Це його здат­ність до поділу на продукти збагачення за заданими показниками якості. Суть цього процесу полягає в поділі вихідного мате­ріалу на різні класи по крупнисті шматків за допомогою ситового аналізу. Потім з кожного класу вугіль відбирають проби і роблять аналіз А1 і \Уь.

Після проведення скороченого техана-лізу з кожного класу відбирають проби і проводять їх розшарування на фракції в рідинах з різною щільністю. Фракції гру­пуються по щільності кам'яних вугіль у концентраті (А1 до 10%) до 1500кг/м3, у промпродукті від 1500 до 1800кг/м3 і в породі свыше 1800кг/м3.

Показник збогатимості (Т,%) визна­чають за формулою: накоплению на поверхности пульпы. Наи­более часто применяются гравитационный и флотационный методы обогащения, реже - электрический и магнитный, а также хи­мический. После обогащения осуществля­ется обесшламливание и обеспылевание углей, обезвоживание их и сушка, усредне­ние продуктов обогащения и осветление оборотной воды.

Результативность обогащения оцени­вается по показателям: глубине обогаще­ния - степени чистоты продукта обога­щения; пределу обогащения - определя­ется наименьшим и наибольшим размером частиц угля, эффективно обогащаемых в обогатительной машине; выходу продук­тов обогащения по отношению к их массе в исходном материале; извлечению фрак­ций по отношению к их массе в исходном продукте; потерям в отходах обогащения пригодного к использованию компонента; эффективностью обогащения по отноше­нию фактического показателя обогащения к теоретически возможному.

Обогатимость угля. Это его способ­ность к разделению на продукты обога­щения по заданным показателям качества. Суть этого процесса заключается в разде­лении исходного материала на различные классы по крупности кусков с помощью ситового анализа. Затем из каждого класса углей отбирают пробы и делают анализ Ай и \Уь.

После проведения сокращенного теха-нализа из каждого класса отбирают пробы и проводят их расслоение на фракции в жидкостях с различной плотностью. Фрак­ции группируются по плотности каменных углей в концентрате (Ай до 10%) до 1500кг/м3,  в промпродукте от  1500 до

33

1800кг/м3 и в породе свыше 1800кг/м3.

Показатель обогатимости (Т, %) опре­деляют по формуле:

Т = [у1/(100-у2)] х 100

де у1 - вихід проміжного продукту в %;

у2 - вихід породи в %.

У залежності від цього показника ви­значають категорії збогатимості. Напри­клад, якщо Т до 5% - вугілля відно­ситься до 1 категорії - легкозбачуваль-них; 5-10% - середньозбагачувальних; 10-17 - важкозбогачувальних і більш 17% - дуже важко збогатимих.

Брикетування - окусковання пухких бурих вугіль, дріб'язку і відходів збага­чення кам'яних вугіль здійснюється під впливом тиску. Брикетування бурих ву-гіль здійснюється без зв'язувальних речо­вин під тиском 100...200Мпа; дріб'язку кам'яних (антрацити, худі з присадкою довгополуменевих, газових і іноді спік­ливих) вугіль з добавкою зв'язувальних речовин (кам'яновугільний пек, нафтові бітуми й ін.) під тиском до 50Мпа.

Т = [у1/(100-у2)] х 100

где у1 - выход промежуточного про­дукта в %;

у2 - выход породы в %.

В зависимости от этого показателя оп­ределяют категории обогатимости. На­пример, если Т до 5% - уголь относится к 1 категории - легкообогатимых; 5-10% -среднеобогатимых; 10-17 - труднообо-гатимых и более 17% - очень трудно обо-гатимых.

Брикетирование - окускование рыхлых бурых углей, мелочи и отходов обо­гащения каменных углей осуществляется под воздействием давления. Брикетиро­вание бурых углей осуществляется без свя­зующих веществ под давлением 100...200МПа; мелочи каменных (антра­циты, тощие с присадкой длиннопламен-ных, газовых и иногда спекающихся) углей с добавкой связующих веществ (ка­менноугольный пек, нефтяные битумы и др.) под давлением до 50МПа.

5.8 Напрями використання вугілля в промисловості

Вугілля використовується як енерго­носій в енергетику - спалювання пилопо-дібне і шарове у відбивних печах для ко­мунальних і побутових нестатків, у виро­бництві будівельних матеріалів - цегли, вапна, цементу; як технологічна сировина для коксування, напівкоксування в газо­генераторах, одержання синтетичного па­лива, термоантрациту, карбіду кальцію, електрокорунду, углещелочних реагентів, агломератів руд, використання в хімічній і фармацевтичній промисловості (табл. 5.9).

5.8 Направления промышленного ис­пользования углей

Уголь используется как энергоноси­тель в энергетике - сжигание пылевидное и слоевое в отражательных печах для коммунальных и бытовых нужд, в произ­водстве строительных материалов - кир­пича, извести, цемента; как технологиче­ское сырье для коксования, полукоксова­ния в газогенераторах, получения синте­тического топлива, термоантрацита, кар­бида кальция, электрокорунда, углеще-лочных реагентов, агломератов руд, ис­пользования в химической и фармацев­тической промышленности (табл. 5.9).

Таблиця 5.9

Напрямок використання вугіль у народному господарстві

Вугільні басейні та райони

Енергетичне

Побуто­во-

Техно­логічне

Виробництво будівельних матеріалів

 

Електростан­ції

житлове

 

Цегла

Вяжущее

Донецький

+

+

+

+

+

Львівсько-Волинський

+

+

+

+

 

Дніпровський басейн

-

+

+

+

-

Направления использования углей

в народном хозяйстве

Таблица 5.9

Угольные бассейны и районы

Энергетичес­кое

Коммуна­льно-

Техноло­гическое

Производство строитель­ных материалов

 

Электростан­ции

бытовое

 

Кирпич

Вяжущее

Донецкий

+

+

+

+

+

Львовско-Волынский

+

+

+

+

-

Днепровский бассейн

-

+

+

+

-

Спалювання. В енергетичних цілях ви­користовується 60-70% вугілля, що добу­вається в країні. Шарове спалювання за­стосовується в шарових топках з ручною і механічною подачею кускового палива в котлоагрегатах малої продуктивності. Пи-лоподібне спалювання проводиться в смо­лоскипових топках котлоагрегатів. Розме­лене паливо газовоздушным потоком на­правляється в топковий обсяг і згоряє на лету. У відбивних печах з передачею теп­лоти «відображенням» від смолоскипа па­лаючого палива і нагрітого зводу до мате­ріалу, що нагрівається, виплавляють сталь, кольорові метали і варять скло.

У факельно-слойових топках паливо спалюється в смолоскипі, допалюється в киплячому шарі. Для комунальних неста-тків використовуються вугілля такої ж якості, як і для шарового спалювання (ДСТ8183-86). Малодефицитні низькосо­ртні вугілля практично всіх басейнів і ро-

Сжигание. В энергетических целях ис­пользуется 60-70% добываемого в стране угля. Слоевое сжигание применяется в слоевых топках с ручной и механической подачей кускового топлива в котлоагрега­тах малой производительности. Пылевид­ное сжигание проводится в факельных топках котлоагрегатов. Размолотое топли­во газовоздушным потоком направляется в топочный объем и сгорает на лету. В отра­жательных печах с передачей теплоты «от­ражением» от факела горящего топлива и нагретого свода к нагреваемому материалу выплавляют сталь, цветные металлы и ва­рят стекло.

В факельно-слоевых топках топливо сжигается в факеле, дожигается в кипящем слое. Для коммунальных нужд ис­пользуются угли такого же качества, как и для слоевого сжигания (ГОСТ8183-86). Малодефицитные низкосортные угли практически всех бассейнов и месторож­

35Gдовищ СНД також використовуються для побутових нестатків, у виробництві спо­вісти, цементу і цегли, як паливо у випа­лювальних печах.

Похожие статьи

Б С Панов, О О Кущ, Ю Б Панов - Корисні копалини