Kull: sammensetning, påføring, utvinningsmetoder

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Denne bergarten, som er dannet i tykkelsen av jordskorpen, er svært mangfoldig. Til dags dato skilles dens varianter ut, som for eksempel brunkull, antrasitt, kull. Sammensetningen av kull er fuktighet og mineralske urenheter. Med hensyn til fuktighet reduserer det imidlertid forbrenningsvarmen betydelig.

Sammensetningen av rasen. Kjemikalier

Foruten at kull inneholder fuktighet, inneholder det også et stoff som svovel. Denne urenheten anses også som skadelig, og den finnes ikke i sin rene form, men i sammensetningen av urenheter som pyritt, kalsium, jernsulfat. Når kull brukes, eller rettere sagt, når det brennes med slike urenheter i sammensetningen, vil det dannes skadelig fordampning - svoveldioksid eller svoveldioksid. Det har en ganske negativ effekt på menneskers helse hvis det pustes inn. Det er i stand til å forårsake rask korrosjon av metallet, samt forgifte atmosfæren med røyken. Det skal bemerkes at svovelinnholdet i sammensetningen av kull, som utvinnes i Donets-bassenget, er ganske lavt. Indikatoren for dette stoffet er bare 1-2%. Sammenlignet med bassengene i de sentrale og nordlige regionene, starter innholdet av denne skadelige urenheten i dem bare fra 3,5%. Fullden kjemiske sammensetningen av råvarer er som følger:

• høyeste prosentandel av karbon – fra 50 til 96 %;
• etter karbon kommer oksygen, hvis innhold er fra 25 til 37 %;
• den tredje i denne listen er hydrogen, dens prosentandel er fra 3 til 6 %;
• Det siste kjemikaliet er nitrogen, innholdet kan være fra 0 til 2,7%.

Torv

I dag brukes også torv, som er rester av stein. Det brukes ganske mye, til tross for at det faktisk anses som avfall. Det er verdt å merke seg her at sammensetningen av denne typen kull er forskjellig ved at det kvantitative innholdet av alle skadelige urenheter, inkludert svovel, er mye mindre. Prosentandelen av det kjemiske elementet karbon f alt også til 50-60%.

Brunkull

Brunkull er i seg selv en jordaktig masse med ganske høy tetthet, som er dannet av torv, men som samtidig beholder sin treaktige struktur perfekt. Bruken av denne typen kull er mye mindre vanlig enn stein, for eksempel. Dette skyldes det faktum at når det brennes, skaper det en røykfylt flamme, som også skaper en ganske ubehagelig lukt. Det brukes oftest i tørr destillasjon. Med dens hjelp er det mulig å få til stoffer som for eksempel ammoniakk med eddiksyre. Denne rasen regnes som den yngste av alle andre varianter. Sammensetningen av denne typen kull er som følger:

• som iden forrige typen, karbon råder her - 50-77%;
• oksygeninnholdet er praktisk t alt det samme - 26-37 %;
• prosent av hydrogen er 3-5, og nitrogen er 0-2.

Det er verdt å legge til at den sterke teknologiutviklingen har ført til at teknologer har lært hvordan man kan få syntetisk gass fra dette råstoffet, som kan brukes som et alternativ til fyringsolje.

Kull

Dette fossile materialet er et overgangsmateriale fra brunkull til antrasitt. Det skiller seg ved at det er et utmerket drivstoff, i motsetning til brun materie. Det er denne rasen som er mest utvunnet i vår tid. Det er mest brukt som drivstoff for for eksempel termiske kraftverk. Den egner seg utmerket til oppvarming av private hus, til drift av fabrikker osv. Brennverdien som denne typen råvarer har er mye høyere enn brun. Som skadelige urenheter inneholder denne typen kull fuktighet i en mengde på 3 til 12 %. I tillegg inneholder den også 32 % flyktige brennende stoffer.

Den kjemiske sammensetningen er forskjellig fra den forrige arten. Mengden karbon er mye høyere - fra 75 til 93%. Oksygeninnholdet gikk betydelig ned - 3-19%, hydrogeninnholdet holdt seg omtrent på samme nivå - 4-6%. Nitrogenindikatoren er fortsatt lav – opptil 2,7%.

Hvis du stiller spørsmålet, hvilket kull som er best, vil svaret på det mest sannsynlig være følgende: antrasitt. Den skiller seg ved at strukturen er så tett som mulig, overflaten er litt skinnende, og brennverdien har den beste indikatoren. Den eneste ulempen er at den lyser ganske dårlig. Oftest brukes det til å lage ting som karbonelektroder, elektrodepasta. Bruken som drivstoffråstoff i metallurgiindustrien er svært vanlig. Dybden av forekomsten av denne steinen er ganske stor - 6 km. Av kjemikaliene inneholder den karbon i en mengde på 95-97%, samt hydrogen - fra 1 til 3%.

Gruvemetode

Det er verdt å merke seg at utvinningsmetoden er veldig avhengig av plasseringen av kullforekomsten, eller rettere sagt, av dybden av dens forekomst. Avhengig av denne faktoren skilles en åpen (steinbrudd) metode og en gruve, lukket metode. Hver metode kjennetegnes av sin teknologi, samt fordeler og ulemper.

Open Mining

Den største fordelen med kulldrift i dagbrudd er relativ sikkerhet. Saken er at den bare brukes hvis dybden på berget ikke er mer enn 100 meter. Det skapes med andre ord ingen sjakt som kan kollapse under en ulykke. Selve gruveprosessen utføres i henhold til følgende prosedyre.

Først må du fjerne det øverste jordlaget som dekker steinen. Dette laget kalles overbelastning, og metoden for å fjerne det er overbelastning. Denne prosedyren, avhengig av type jord, utføres ved hjelp av bulldosere, dragliner, gravemaskiner med bøttehjul eller skraper. Etter at jordlaget er fjernet, kan du fortsette med å knuse selve steinen. Tiltil dette brukes knusere, vannpistoler, bulldosere og annet utstyr. Hvis bergarten i kullforekomsten er for tett, brukes i sjeldne tilfeller boring og sprengning av kullet. Denne gruvemetoden dekker vanligvis et ganske stort område.

Når det gjelder manglene ved metoden, er de som følger:

• For det første forårsaker betydelig miljøskade på gruvestedet.
• For det andre inneholder all stein som utvinnes på denne måten en stor mengde skadelige urenheter i sammensetningen.

De viktigste fordelene med kulldrift i dagbrudd, i tillegg til sikkerhet, er høy hastighet, samt økonomi.

Andre metode

Stengt, eller gruvemetoden, som du kanskje gjetter, brukes hvis berget ligger dypt nok under jorden. På flatt terreng dannes vertikale eller horisontale kanaler opp til selve sømmen med kull, hvoretter det dannes en gruve. Hvis kulllaget er lokalisert i et fjellområde, er det stedet som åpner arbeidet.

Underjordisk kullgruvedrift kan utføres ved bruk av langvegger eller med rom-og-pilar-metoden. Lavaer er lange ansikter. Det kan være ett eller flere slike ansikter i en gruve. I slike ansikter kuttes kull i biter ved hjelp av en gruveskurtresker. For å levere råvarer til overflaten brukes samme hogstmaskin. Han laster steinen på transportøren. Hvis du bruker denne metoden, kan du få nesten alt kullet som finnes iformasjon. Hvis kullet ikke er for dypt, brukes rom-og-søyle-metoden. I dette tilfellet brukes stolper og horisontale passasjer, som dannes mellom dem.

For tiden skjer endringer i kullindustrien. Teknologien til et integrert automatisert produksjonssystem med bruk av drevne takstøtter blir introdusert. En metode utvikles aktivt som vil tillate fjernkontroll av alle gruvemekanismer.

Fordelene med metoden inkluderer følgende:

• det resulterende kullet vil være av svært høy kvalitet;
• denne typen gruvedrift er mye mindre skadelig for miljøet;

Blant manglene er det verdt å fremheve at denne metoden er den farligste gruvemetoden, og den vil også kreve betydelige økonomiske kostnader for implementeringen.

Donetsk Coal Basin

Dette bassenget ligger på territoriet til slike regioner som Donetsk, Luhansk, Dnepropetrovsk fra Ukrainas side. I tillegg ligger det også på territoriet til Rostov-regionen i Den russiske føderasjonen. Det totale arealet til dette bassenget er omtrent 60 tusen km2, hvorav 50 tusen ligger på Ukrainas territorium. Hvis vi snakker om lengden, er den omtrent 650 km i sublatitudinal retning. Samtidig når dens maksimale bredde bare 200 km. Når det gjelder kvaliteten og egenskapene til det utvunne kullet, er de veldig forskjellige. Saken er at i Donetsk-kullbassenget er det en helhetmetamorfe serier av dette fossilet. Med andre ord kan alt kull utvinnes her - fra brunt til antrasitt.

Kvalitetsopptenningskull

Ganske ofte oppstår spørsmålet om hvordan man kan bestemme kvaliteten på kull som er egnet for opptenning av en fastbrenselkjele. Det er ikke nødvendig å kjenne alle dens egenskaper. Vær oppmerksom på følgende:

• Kaloriinnhold, eller forbrenningsvarme. Denne egenskapen beskriver hvor mye varme et fast brensel kan produsere ved forbrenning.
• Askeinnhold er hovedkarakteristikken for kvaliteten på råvarene. Jo mindre den numeriske indikatoren for denne egenskapen er, desto bedre vil kullet være, noe som betyr at det vil gi ut mer varme under forbrenning. For kvalitetsraser er satsen mindre enn 25%.
• Det er viktig å overvåke fuktigheten. Det kan være eksternt eller internt. Den ytre kan fjernes ved å tørke kullet, men den indre kan bare fjernes ved å brenne.

Aktivert karbon

Strukturen til dette kullet er porøs, og det er hentet fra forskjellige andre karbonholdige materialer som er av organisk opprinnelse. Karbon i slike råvarer vil være fra 87 til 97%; hydrogen, nitrogen og oksygen er også tilstede. Når det gjelder dens kjemiske sammensetning, er denne typen kull mer lik grafitt. I tillegg kan denne typen råvarer deles inn i flere klasser avhengig av hvilken type råstoff som skal skaffes, etter aktiveringsmetode, aktiveringsmetode og formål.