Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Влажность и влагоемкость каменного угля

Каменный уголь всегда содержит определенный процент воды. Она находится в разных состояниях. Жидкость может обволакивать породу с внешней стороны, накапливаться в трещинах, капиллярах. Часть воды прочно связана с минеральными веществами.

В этой статье вы узнаете, какая влажность бывает у каменного угля, от чего она зависит и на что влияет. Мы расскажем о таком параметре как влагоемкость, а также о том, чем может быть опасна повышенная влажность угля.

влажность каменного угля

Какая бывает влажность каменного угля

Влага в каменном угле находится в свободном и связанном состояниях, может располагаться в порах, трещинах, капиллярах и даже собираться в виде пленки на поверхности.

Поэтому выделяют несколько видов влажности:

  • Внешняя (поверхностная)
  • Адсорбционная
  • Внутренняя (гидратная)
  • Общая
  • Гигроскопическая

О каждой читайте далее.

Внешняя (поверхностная) влажность каменного угля

Внешняя, или поверхностная влажность – это вода, которая скапливается на поверхности угля. Она не связана с породой, может появляться, например, после осадков.

Такой тип влажности легко удаляется простым встряхиванием и особо на качество угля не влияет. Содержание поверхностной влаги в углях варьируется от 4 до 7%, в зависимости от крупности материала.

Адсорбционная влажность каменного угля

Адсорбционная влага может находиться как на поверхности, так в трещинах и макропорах. Она образует тонкую пленку, имеет молекулярные связи с углем. Именно это и отличает ее от внешней, поверхностной влажности.

Вода с внешней стороны пленки удаляется механическим способом (после встряски), а вот с внутренней – только термической сушкой.

Адсорбционная влажность разных видов углей:

  • Бурого – до 17%
  • Длиннопламенного – 7-10%
  • Коксующего – 2-4%

Внутренняя (гидратная) влажность каменного угля

Гидратная влага – это вода, тесно связанная с минеральным веществом. Она не удаляется из породы и не учитывается при определении общей влажности. Ее содержание в породе колеблется от 4% до 7%.

Подробнее о минеральном составе углей читайте на нашей странице Состав каменного угля.

Общая влажность каменного угля

Общая влажность (Wt) учитывает показатель внешней (поверхностной и адсорбционной) влаги (Wex) и влаги воздушно-сухого образца (Wh). Эта величина изменчивая, зависит от свойств породы, месторождения, способа добычи, влажности атмосферного воздуха.

Чтобы получить воздушно-сухой образец, его прогревают при температуре 105-110°С в атмосфере воздуха или чистого азота. Предварительно породу измельчают, размер зерен должен быть 1-2 мм. Если влажность высокая, пробу сначала просушивают при 40°С, а затем дробят на мелкие частички.

Общую влажность вычисляют по уменьшению массы воздушно-сухого образца по сравнению с первоначальной пробой. Детали разных методик описаны в ГОСТ Р 52911-2013.

Общая влажность разных видов углей колеблется в таких пределах:

  • Бурый – 20-40% (до 60% в рыхлых землистых типах)
  • Каменный – 6-18%
  • Антрацит – 2-5%

Гигроскопическая влажность каменного угля

Гигроскопическая влажность определяется в пробах с диаметром зерен 0,2 мм при атмосферной влажности 60±2% и температуре 20±5°С. Она не зависит от условий в лаборатории, а только от свойств конкретного угля.

Показатель гигроскопической влажности высокий у каменного угля с низкой зрелостью (длиннопламенного). Потом он постепенно снижается, и минимальные цифры фиксируются у тощего угля. Влажность антрацита повышается, этот материал обладает вторичной пористостью (в процессе метаморфизма каменного угля до антрацита в его толще образуются новые поры). Площадь поверхности микропор антрацита составляет 200 м2/г (у длиннопламенного угля – 1 м2/г). Среди макроэлементов наименьший показатель гигроскопической влаги имеет фюзен, наибольший – витрен. Подробнее о них и других веществах, входящих в состав угля, вы можете прочитать на нашей странице Состав каменного угля.

Что такое влагоемкость каменного угля

Практическое значение имеет также максимальная влагоемкость (Wmax). Это общее содержание влаги в угле в состоянии полного насыщения водой при относительной атмосферной влажности 96% и температуре воздуха 30°С. Показатель напрямую зависит от стадии метаморфизма углей, поэтому его часто используют для определения марок. Максимальная влагоемкость важна также для пересчета теплоты сгорания топлива при определенной влажности воздуха.

Определяют максимальную влагоемкость угля в лаборатории на специальном оборудовании. Подробно методы описаны в ГОСТ 8858-93.

Чем опасна повышенная влажность каменного угля

Влажность угля является важной характеристикой, которая влияет на качество материала.

Так, при повышенной влажности:

  • Снижается теплота сгорания топлива
  • Материал хуже хранится
  • Возникают проблемы с транспортировкой угля

Теплота сгорания – это одна из важнейших характеристик эффективности полезного ископаемого. Чем она ниже, тем менее ценным становится каменноугольное топливо. Следовательно, оно падает в цене.

Уголь с повышенной влажность очень сложно хранить и транспортировать в зимний период. Такой материал быстро смерзается, его становится сложно разделить на части. Это затрудняет погрузку и выгрузку материала, отбор угля для топки со склада.

Подробно о других свойствах каменного угля вы можете прочитать на наших следующих страницах:

Также читайте нашу статью Свойства и характеристики каменного угля.