Angliai: sudėtis, panaudojimas, gavybos metodai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Ši uoliena, susidariusi žemės plutos storyje, yra labai įvairi. Iki šiol išskiriamos jos veislės, tokios kaip, pavyzdžiui, rudosios anglies, antracito, akmens anglys. Anglies sudėtis yra drėgmė ir mineralinės priemaišos. Tačiau dėl drėgmės jis žymiai sumažina degimo šilumą.

Veislės sudėtis. Cheminės medžiagos

Be to, kad anglys turi drėgmės, joje taip pat yra tokios medžiagos kaip siera. Ši priemaiša taip pat laikoma kenksminga ir yra ne gryna, o priemaišų, tokių kaip piritas, kalcis, geležies sulfatas, sudėtyje. Kai naudojama anglis, tiksliau, kai ji sudeginama su tokiomis priemaišomis kompozicijoje, susidarys kenksmingas garavimas - sieros dioksidas arba sieros dioksidas. Tai gana neigiamai veikia žmogaus sveikatą, jei juo kvėpuojama. Jis gali sukelti greitą metalo koroziją, taip pat nuodyti atmosferą savo garais. Reikėtų pažymėti, kad anglies, kuri kasama Doneco baseine, sieros kiekis yra gana mažas. Šios medžiagos rodiklis yra tik 1-2%. Palyginus su centrinių ir šiaurinių regionų baseinais, šios kenksmingos priemaišos juose prasideda tik nuo 3,5%. Pilnasžaliavų cheminė sudėtis yra tokia:

• didžiausias anglies procentas – nuo 50 iki 96 %;
• po anglies ateina deguonis, kurio kiekis yra nuo 25 iki 37 %;
• trečias šiame sąraše yra vandenilis, jo procentas yra nuo 3 iki 6%;
• Paskutinė cheminė medžiaga yra azotas, jo kiekis gali būti nuo 0 iki 2,7%.

Durpės

Šiandien taip pat naudojamos durpės, kurios yra uolienų liekanos. Jis naudojamas gana plačiai, nepaisant to, kad jis iš tikrųjų laikomas atliekomis. Čia verta paminėti, kad šios rūšies anglies sudėtis skiriasi tuo, kad visų kenksmingų priemaišų, įskaitant sierą, kiekis yra daug mažesnis. Cheminio elemento anglies procentas taip pat sumažėjo iki 50–60%.

Rudoji anglis

Pati rusvoji anglis yra gana didelio tankio žemiška masė, kuri susidaro iš durpių, tačiau tuo pačiu puikiai išlaiko savo sumedėjusią struktūrą. Šios rūšies anglis naudojama daug rečiau nei, pavyzdžiui, akmuo. Taip yra dėl to, kad degant susidaro dūminė liepsna, kuri taip pat sukuria gana nemalonų kvapą. Dažniausiai naudojamas sausam distiliavimui. Su jo pagalba galima gauti tokias medžiagas kaip, pavyzdžiui, amoniakas su acto rūgštimi. Ši veislė laikoma jauniausia iš visų kitų veislių. Šios rūšies anglies sudėtis yra tokia:

• kaipankstesnis tipas, čia vyrauja anglis - 50-77%;
• deguonies kiekis praktiškai toks pat - 26-37%;
• vandenilio procentas yra 3–5, o azoto – 0–2.

Verta pridurti, kad stipri technologijų plėtra lėmė tai, kad technologai išmoko iš šios žaliavos gauti sintetinių dujų, kurios gali būti naudojamos kaip alternatyva mazutui.

Anglis

Ši iškastinė medžiaga yra pereinamoji medžiaga nuo lignito iki antracito. Jis skiriasi tuo, kad yra puikus kuras, skirtingai nuo rudos medžiagos. Būtent ši veislė mūsų laikais yra labiausiai išgaunama. Jis plačiausiai naudojamas kaip kuras, pavyzdžiui, šiluminėse elektrinėse. Puikiai tinka šildyti privačius namus, eksploatuoti gamyklas ir pan. Šios rūšies žaliavos kaloringumas yra daug didesnis nei rudos. Kaip kenksmingos priemaišos, šios rūšies anglies drėgmės kiekis yra nuo 3 iki 12%. Be to, jame taip pat yra 32 % lakiųjų degančių medžiagų.

Cheminė sudėtis skiriasi nuo ankstesnių rūšių. Anglies kiekis gerokai didesnis – nuo 75 iki 93%. Deguonies kiekis sumažėjo ženkliai - 3-19%, vandenilio kiekis išliko maždaug toks pat - 4-6%. Azoto rodiklis vis dar žemas – iki 2,7%.

Jei užduosite klausimą, kuri anglis yra geresnė, atsakymas į jį greičiausiai bus toks: antracitas. Jis skiriasi tuo, kad jo struktūra yra kuo tankesnė, paviršius šiek tiek blizga, o kaloringumas turi geriausią rodiklį. Vienintelis jo trūkumas yra tai, kad jis gana blogai šviečia. Dažniausiai iš jo gaminami anglies elektrodai, elektrodų pasta. Kaip kuro žaliava metalurgijos pramonėje jis naudojamas labai dažnai. Šios uolienos atsiradimo gylis gana didelis – 6 km. Iš cheminių medžiagų jame yra 95–97% anglies, taip pat nuo 1 iki 3% vandenilio.

Kasybos metodas

Verta pažymėti, kad gavybos būdas labai priklauso nuo anglies telkinio vietos, tiksliau, nuo jo atsiradimo gylio. Pagal šį veiksnį išskiriamas atvirasis (karjero) metodas ir kasyklinis, uždaras metodas. Kiekvienas metodas išsiskiria savo technologija, taip pat privalumais ir trūkumais.

Atviroji kasyba

Pagrindinis atviros duobės anglies kasybos pranašumas yra santykinis saugumas. Reikalas tas, kad jis naudojamas tik tuo atveju, jei uolos gylis yra ne didesnis kaip 100 metrų. Kitaip tariant, nesukuriama velena, kuri avarijos metu galėtų sugriūti. Pats kasybos procesas atliekamas pagal šią procedūrą.

Pirmiausia turite pašalinti viršutinį dirvožemio sluoksnį, dengiantį uolą. Šis sluoksnis vadinamas overburden, o jo pašalinimo būdas – overburden. Ši procedūra, priklausomai nuo grunto tipo, atliekama naudojant buldozerius, draglinus, kaušinius ekskavatorius arba grandiklius. Pašalinus dirvožemio sluoksnį, galite pradėti smulkinti pačią uolą. DėlTam naudojami trupintuvai, vandens šautuvai, buldozeriai ir kita įranga. Jei uoliena anglies telkinyje yra per tanki, retais atvejais naudojamas anglies gręžimas ir sprogdinimas. Šis kasybos būdas paprastai apima gana didelį plotą.

Kalbant apie metodo trūkumus, jie yra tokie:

• Pirma, kasybos vietoje padaroma didelė žala aplinkai.
• Antra, visos tokiu būdu išgaunamos uolienos sudėtyje yra daug kenksmingų priemaišų.

Pagrindiniai atviros anglies kasybos privalumai, be saugumo, yra didelis greitis ir ekonomiškumas.

Antras metodas

Uždaroji arba kasyklos metodas, kaip galite spėti, naudojamas, jei uola yra pakankamai giliai po žeme. Lygioje vietovėje iki pat siūlės su anglimi suformuojami vertikalūs arba horizontalūs kanalai, po kurių sukuriama kasykla. Jei anglies siūlė yra kalnuotoje vietovėje, tai vieta, kuri atveria darbą, yra taškas.

Požeminė anglies kasyba gali būti atliekama naudojant ilgąsias sienas arba naudojant kambario ir stulpo metodą. Lavos yra ilgi veidai. Vienoje kasykloje gali būti vienas ar keli tokie veidai. Tokiuose veiduose anglis supjaustoma į gabalus, naudojant kasybos kombainą. Norint išgabenti žaliavas į paviršių, naudojamas tas pats kombainas. Jis krauna akmenį ant konvejerio. Jei naudosite šį metodą, galite gauti beveik visą anglis, kuri yraformavimas. Jei anglys nėra per giliai, naudojamas kambario ir stulpo metodas. Šiuo atveju naudojami stulpai ir horizontalūs praėjimai, kurie susidaro tarp jų.

Šiuo metu anglies pramonėje vyksta pokyčiai. Pristatoma integruotos automatizuotos gamybos sistemos technologija, naudojant varomas stogo atramas. Aktyviai kuriamas metodas, kuris leis nuotoliniu būdu valdyti visus kasybos mechanizmus.

Metodo pranašumai yra šie:

• gauta anglis bus labai aukštos kokybės;
• šios rūšies kasyba yra daug mažiau kenksminga aplinkai;

Tarp trūkumų verta pabrėžti, kad šis metodas yra pavojingiausias kasybos būdas, o jo įgyvendinimas taip pat pareikalaus didelių finansinių išlaidų.

Donecko anglies baseinas

Šis baseinas yra tokių regionų kaip Doneckas, Luhanskas, Dnepropetrovskas iš Ukrainos pusės. Be to, jis taip pat yra Rusijos Federacijos Rostovo srities teritorijoje. Bendras šio baseino plotas yra apie 60 tūkstančių km2, iš kurių 50 tūkstančių yra Ukrainos teritorijoje. Jei kalbėsime apie jo ilgį, tai yra apie 650 km subplatuma kryptimi. Tuo pačiu metu jo didžiausias plotis siekia tik 200 km. Kalbant apie kasamos anglies kokybę ir savybes, jos labai skiriasi. Reikalas tas, kad Donecko anglies baseine yra visumašios fosilijos metamorfinė serija. Kitaip tariant, čia galima išgauti bet kokią anglį – nuo rudos iki antracito.

Kokybiška anglis

Gana dažnai kyla klausimas, kaip nustatyti anglies, tinkamos kūrenti kieto kuro katilą, kokybę. Nebūtina žinoti visų jo savybių. Atkreipkite dėmesį į šiuos dalykus:

• Kalorijų kiekis arba degimo šiluma. Ši charakteristika apibūdina, kiek šilumos gali pagaminti kietasis kuras degdamas.
• Pelenų kiekis yra pagrindinė žaliavų kokybės charakteristika. Kuo mažesnis šios charakteristikos skaitinis rodiklis, tuo anglis bus geresnė, o tai reiškia, kad degdama ji išskirs daugiau šilumos. Kokybiškų veislių atveju rodiklis yra mažesnis nei 25%.
• Svarbu stebėti drėgmę. Jis gali būti išorinis arba vidinis. Išorinį galima nuimti tiesiog išdžiovinus anglį, o vidinį – tik sudeginus.

Aktyvuota anglis

Šios anglies struktūra yra porėta ir gaunama iš įvairių kitų organinės kilmės anglies turinčių medžiagų. Anglies tokiose žaliavose bus nuo 87 iki 97%; taip pat yra vandenilio, azoto ir deguonies. Pagal savo cheminę sudėtį šios rūšies anglis yra panašesnė į grafitą. Be to, šio tipo žaliavas galima suskirstyti į kelias klases, atsižvelgiant į gaunamos žaliavos rūšį, pagal aktyvavimo būdą, aktyvinimo būdą ir paskirtį.