Kul: sammensætning, påføring, udvindingsmetoder

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Denne sten, som er dannet i tykkelsen af jordskorpen, er meget forskelligartet. Til dato skelnes dens sorter, såsom for eksempel brunkul, antracit, kul. Sammensætningen af kul er fugt og mineralske urenheder. Men med hensyn til fugt reducerer det forbrændingsvarmen markant.

Racens sammensætning. Kemikalier

Udover at kul indeholder fugt, indeholder det også et stof som svovl. Denne urenhed anses også for at være skadelig, og den er ikke indeholdt i sin rene form, men i sammensætningen af urenheder som pyrit, calcium, jernsulfat. Når kul bruges, eller rettere, når det brændes med sådanne urenheder i sammensætningen, vil der dannes skadelig fordampning - svovldioxid eller svovldioxid. Det har en ret negativ effekt på menneskers sundhed, hvis det indåndes. Det er i stand til at forårsage hurtig korrosion af metallet, samt forgifte atmosfæren med dens dampe. Det skal bemærkes, at svovlindholdet i sammensætningen af kul, som udvindes i Donets-bassinet, er ret lavt. Indikatoren for dette stof er kun 1-2%. Sammenlignet med bassinerne i de centrale og nordlige regioner, starter indholdet af denne skadelige urenhed i dem kun fra 3,5%. Fuldden kemiske sammensætning af råmaterialer er som følger:

• højeste procentdel af kulstof - fra 50 til 96 %;
• efter kulstof kommer oxygen, hvis indhold er fra 25 til 37 %;
• den tredje på denne liste er brint, dens procentdel er fra 3 til 6%;
• Det sidste kemikalie er nitrogen, dets indhold kan være fra 0 til 2,7%.

Tørv

I dag bruges også tørv, som er rester af sten. Det bruges ret bredt, på trods af at det i virkeligheden betragtes som spild. Det er værd at bemærke her, at sammensætningen af denne type kul adskiller sig ved, at det kvantitative indhold af alle skadelige urenheder, herunder svovl, er meget mindre. Procentdelen af det kemiske grundstof kulstof faldt også til 50-60%.

Brunkul

Brunkul er i sig selv en jordagtig masse med ret høj densitet, som er dannet af tørv, men som samtidig bevarer perfekt sin træagtige struktur. Brugen af denne type kul er meget mindre almindelig end f.eks. sten. Dette skyldes, at når det brændes, skaber det en røget flamme, som også skaber en ret ubehagelig lugt. Det bruges oftest i tør destillation. Med dens hjælp er det muligt at opnå stoffer som for eksempel ammoniak med eddikesyre. Denne race betragtes som den yngste af alle andre sorter. Sammensætningen af denne type kul er som følger:

• som iden tidligere type, kulstof hersker her - 50-77%;
• iltindholdet er praktisk t alt det samme - 26-37%;
• procent af brint er 3-5, og nitrogen er 0-2.

Det er værd at tilføje, at den stærke teknologiske udvikling har ført til, at teknologer har lært, hvordan man opnår syntetisk gas fra dette råmateriale, som kan bruges som et alternativ til fuelolie.

Kul

Dette fossile materiale er et overgangsmateriale fra brunkul til antracit. Det adskiller sig ved, at det er et fremragende brændstof i modsætning til brunt stof. Det er denne race, der er den mest udvundne i vores tid. Det er mest udbredt som brændstof til for eksempel termiske kraftværker. Den er fremragende til opvarmning af private huse, til drift af fabrikker osv. Brændværdien, som denne type råmateriale har, er meget højere end brun. Som skadelige urenheder indeholder denne type kul fugt i en mængde på 3 til 12%. Derudover indeholder den også 32 % flygtige brændende stoffer.

Den kemiske sammensætning er forskellig fra den tidligere art. Mængden af kulstof er meget højere - fra 75 til 93%. Iltindholdet faldt markant - 3-19%, brintindholdet forblev omtrent på samme niveau - 4-6%. Nitrogenindikatoren er stadig lav - op til 2,7%.

Hvis du stiller spørgsmålet, hvilket kul er bedst, så vil svaret på det højst sandsynligt være følgende: antracit. Det adskiller sig ved, at dets struktur er så tæt som muligt, overfladen er lidt skinnende, og brændværdien har den bedste indikator. Dens eneste ulempe er, at den lyser ret dårligt. Oftest bruges det til at lave ting som kulelektroder, elektrodepasta. Dets anvendelse som brændstofråmateriale i metallurgiindustrien er meget almindeligt. Dybden af forekomsten af denne sten er ret stor - 6 km. Af kemikalierne indeholder det kulstof i en mængde på 95-97%, samt brint - fra 1 til 3%.

Minedriftsmetode

Det er værd at bemærke, at udvindingsmetoden er meget afhængig af kulforekomstens placering, eller rettere sagt, af dybden af dens forekomst. Afhængig af denne faktor skelnes der mellem en åben (brud) metode og en mine, lukket metode. Hver metode er kendetegnet ved sin teknologi samt fordele og ulemper.

Open Mining

Den største fordel ved kulminedrift i åbne brud er relativ sikkerhed. Sagen er, at den kun bruges, hvis klippens dybde ikke er mere end 100 meter. Der skabes med andre ord ingen aksel, der kan falde sammen under en ulykke. Selve mineprocessen udføres i henhold til følgende procedure.

Først skal du fjerne det øverste lag jord, der dækker klippen. Dette lag kaldes overbelastning, og metoden til dets fjernelse er overbelastning. Denne procedure, afhængigt af typen af jord, udføres ved hjælp af bulldozere, trækline, skovlhjulsgravemaskiner eller skrabere. Efter at jordlaget er fjernet, kan du fortsætte med at knuse selve stenen. Tilhertil bruges knusere, vandpistoler, bulldozere og andet udstyr. Hvis stenen i kulforekomsten er for tæt, anvendes der i sjældne tilfælde boring og sprængning af kullet. Denne minemetode dækker norm alt et ret stort område.

Hvad angår manglerne ved metoden, er de som følger:

• For det første forårsager betydelig miljøskade på mineområdet.
• For det andet indeholder al den sten, der udvindes på denne måde, en stor mængde skadelige urenheder i sin sammensætning.

De vigtigste fordele ved kulminedrift i åbent brud er, ud over sikkerheden, høj hastighed samt økonomi.

Anden metode

Lukket, eller minemetoden, som du måske kan gætte, bruges, hvis klippen ligger dybt nok under jorden. På fladt terræn dannes lodrette eller vandrette kanaler op til selve sømmen med kul, hvorefter der skabes en mine. Hvis kullaget er placeret i et bjergrigt område, så er det stedet, der åbner arbejdet.

Underjordisk kulminedrift kan udføres ved hjælp af langvægge eller ved hjælp af rum-og-søjle-metoden. Lavaer er lange ansigter. Der kan være et eller flere sådanne ansigter i en mine. I sådanne flader skæres kul i stykker ved hjælp af en minemejetærsker. For at levere råvarer til overfladen bruges samme høstmaskine. Han læsser stenen på transportøren. Hvis du bruger denne metode, kan du få næsten alt det kul, der er indeholdt idannelse. Hvis kullet ikke er for dybt, så bruges rum-og-søjle-metoden. I dette tilfælde bruges pæle og vandrette passager, som dannes mellem dem.

I øjeblikket sker der ændringer i kulindustrien. Teknologien i et integreret automatiseret produktionssystem med brug af drevne tagstøtter er ved at blive introduceret. En metode er aktivt ved at blive udviklet, som vil tillade fjernstyring af alle minedriftsmekanismer.

Fordelene ved metoden omfatter følgende:

• det resulterende kul vil være af meget høj kvalitet;
• denne type minedrift er meget mindre skadelig for miljøet;

Blandt manglerne er det værd at fremhæve, at denne metode er den farligste minedriftsmetode, og den vil også kræve betydelige økonomiske omkostninger for dens implementering.

Donetsk Coal Basin

Dette bassin er placeret på territoriet af sådanne regioner som Donetsk, Luhansk, Dnepropetrovsk fra Ukraines side. Derudover er det også placeret på territoriet af Rostov-regionen i Den Russiske Føderation. Det samlede areal af dette bassin er cirka 60 tusinde km2, hvoraf 50 tusinde er placeret på Ukraines territorium. Hvis vi taler om dens længde, så er den omkring 650 km i sublatitudinal retning. Samtidig når dens maksimale bredde kun 200 km. Hvad angår kvaliteten og egenskaberne af det udvundne kul, er de meget forskellige. Sagen er, at der i Donetsk-kulbassinet er en helhedmetamorfe serie af dette fossil. Med andre ord kan ethvert kul udvindes her - fra brunt til antracit.

Kvalitetsbrændekul

Ganske ofte opstår spørgsmålet om, hvordan man bestemmer kvaliteten af kul, der er egnet til at antænde en kedel med fast brændsel. Det er ikke nødvendigt at kende alle dens egenskaber. Vær opmærksom på følgende:

• Kalorieindhold eller forbrændingsvarme. Denne egenskab beskriver, hvor meget varme et fast brændsel kan producere, når det forbrændes.
• Askeindhold er det vigtigste kendetegn ved kvaliteten af råvarer. Jo mindre den numeriske indikator for denne egenskab er, jo bedre vil kullet være, hvilket betyder, at det vil afgive mere varme under forbrændingen. For kvalitetsracer er satsen mindre end 25%.
• Det er vigtigt at overvåge fugtigheden. Det kan være eksternt eller internt. Den ydre kan fjernes ved blot at tørre kullet, men den indre kan kun fjernes ved afbrænding.

Aktivt kulstof

Strukturen af dette kul er porøs, og det er opnået fra forskellige andre kulstofholdige materialer, der er af organisk oprindelse. Kulstof i sådanne råmaterialer vil være fra 87 til 97%; brint, nitrogen og oxygen er også til stede. Med hensyn til dens kemiske sammensætning ligner denne type kul mere grafit. Derudover kan denne type råmateriale opdeles i flere klasser alt efter hvilken type råvare, der skal opnås, alt efter aktiveringsmetode, aktiveringsmetode og formål.