Хрупкость и вязкость каменного угля
Уголь может разрушаться при механическом воздействии даже без применения специальных приспособлений. Такое свойство называется хрупкостью. Оно зависит от степени метаморфизма и петрографического состава. На хрупкость угля влияют его трещиноватость и степень вязкости.
Вязкость – это противоположное хрупкости свойство. Оно также зависит от органического и минерального состава каменного угля.
Хрупкость материала определяется по степени его сопротивления ударам, истиранию и раздавливанию.
В первую очередь она зависит от макрокомпонентов угля:
- Витрена
- Кларена
- Дюрена
- Фюзена
Витрен представляет собой однородную массу черного цвета с однородной структурой. Он образовался в условиях разложения с частичным доступом кислорода. Влияет витрен на коксовую способность угля.
Кларен состоит из полупрозрачной мягкой гелифицированной массы с неоднородной структурой и слабым блеском. Он выполняет роль клея и скрепляет между собой разные части угольной породы.
Дюрен – это твердый уголь. Он черный и матовый. В его состав входят такие элементы как пыльца и споры. Дюрен не спекается и влияет на зольность.
Фюзен по структуре чем-то напоминает древесный уголь – такой же волокнистый. В нем можно разглядеть растительные остатки. Как и дюрен, фюзен не спекается и имеет высокую зольность.
Степень хрупкости макрокомпонентов (от большего к меньшему):
- Фюзен
- Витрен
- Кларен
- Дюрен
Это значит, что наиболее хрупким будет уголь с высоким содержанием фюзена, а самым прочным – с достаточным количеством дюрена.
В группе углей с разной степенью метаморфизма хрупкость постепенно увеличивается от бурого до каменного угля. Самый высокий показатель у коксующихся марок. Затем свойство опять снижается по направлению к антрациту. Поэтому можно сказать, что прямой зависимости хрупкости материала от степени его углефикации нет.
Хрупкость определяют по прочности на сбрасывание (ГОСТ 33619-2015).
Это происходит следующим образом:
- Прежде всего пробу взвешивают.
- Затем ее помещают в ящик и поднимают его на высоту 1,8 м.
- Оттуда материал сбрасывают на чугунную или стальную плиту.
- После материал в ящике тщательно собирают и просеивают через сита 25 мм, 19 мм или 12,5 мм (в зависимости от фракции).
- В конце остаток взвешивают и определяют процент потери массы. Он и показывает, насколько хрупким является уголь.
Определить хрупкость материала важно для того, чтобы рассчитать потерю угля при добыче, погрузке и транспортировке. Уголь с высокими показателями раскалывается и превращается в пыль, которая легко разносится воздухом. В результате при загрузке, выгрузке и транспортировке теряется часть продукции. Поэтому уголь лучше всего перевозить и хранить в мешках и закрытых кузовах. Нежелательно сбрасывать материал с большой высоты при погрузке и выгрузке.
Прямо противоположным к хрупкости свойством является вязкость. Это также механическое свойство угля. Но, несмотря на это, как физическая величина вязкость до сих пор плохо изучена, а ее показатели не установлены.
Вязкость зависит от петрографического состава ископаемого.
В зависимости от него, выделяют 3 группы углей:
- Гумолиты, или гумусовые
- Сапрогумолиты
- Сапропелиты, или сапропелевые
Останавливаться на их описании в рамках этой статьи мы не будем. Подробно о каждой группе, а также их особенностях и отличиях вы можете прочитать в нашей статье Виды угля: генетическая классификация. Единственное, скажем, что наибольшей вязкостью обладают сапропелиты, наименьшей – гумолиты.
Также показатель зависит от свойства зольности. Чем она больше, тем более вязкими будут угли.
Определяется характеристика в лабораторных условиях по сопротивлению сжатию либо изгибу и вычисляется по индексу упругости (Юнга).
Подробно о других свойствах каменного угля вы можете прочитать на наших следующих страницах:
- Влажность и влагоёмкость каменного угля
- Вспучиваемость каменного угля
- Выход летучих веществ каменного угля
- Дробимость каменного угля
- Зольность каменного угля
- Отражательная способность каменного угля
- Плотность каменного угля
- Пористость каменного угля
- Прочность каменного угля
- Радиоактивность каменного угля
- Теплота сгорания (калорийность) каменного угля
- Удельная теплота сгорания каменного угля
- Низшая и высшая теплота сгорания каменного угля
- Спекаемость каменного угля
- Теплоемкость каменного угля
- Удельная теплоемкость каменного угля
- Твёрдость каменного угля
- Теплопроводность каменного угля
- Трещиноватость каменного угля
- Электропроводность каменного угля
Также читайте нашу статью Свойства и характеристики каменного угля.