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

Зольность каменного угля

Зольность каменного угля – это одна из его наиболее важных характеристик. Она измеряется в процентах и указывает на количество золы, оставшейся после сгорания. Чем выше зольность, тем менее качественным считается уголь.

В этой статье мы расскажем вам о способах определения зольности каменного угля. Вы узнаете, какой она должна быть и почему превышение допустимых показателей – это плохо.

Зольность каменного угля

Что влияет на зольность

Под зольностью понимают содержание в материале негорючих минеральных веществ.

Они попадают в уголь разными путями:

  • Из остатков растений при их полном разложении
  • Из грунтовых вод в процессе генезиса
  • Из окружающих пород

К негорючим веществам относят:

  • Глину
  • Кремнезем
  • Сульфат железа
  • Дисульфид железа
  • Карбонат железа
  • Оксид железа
  • Сульфат кальция
  • Сульфид кальция
  • Карбонат кальция
  • Сульфат магния
  • Карбонат магния

После добычи каменный уголь поступает на обогатительную фабрику, где из общей массы сырья извлекаются посторонние примеси, в том числе и негорючие компоненты. Тем не менее, около 10% включений удалить невозможно. Это вещества, которые попали в сырье во время метаморфизма (перехода торфа и бурого угля в каменный уголь). Они и влияют на показатель зольности.

Как определить зольность каменного угля

Самый простой метод – сжигание пробы в муфельной печи (специальном устройстве с изоляционной оболочкой) при 815±10°С.

Метод состоит из следующих этапов:

  1. Измельчение и просеивание каменного угля сквозь сита с ячейками 0,2 мм
  2. Высушивание пробы
  3. Засыпка материала в тигель (коническую или цилиндрическую емкость из огнеупорного материала, предназначенную для сжигания)
  4. Помещение тигеля в холодную печь
  5. Прогревание пробы в течение 60 минут при 500°С и 30 минут при 815°С
  6. Взвешивание образца и повторное помещение его в печь еще на 15 минут

Последний пункт повторяют до тех пор, пока потеря массы не составит меньше 1 мг.

Массу остатка после сжигания делят на первоначальный вес пробы и умножают на 100. Таким образом получают показатель зольности в процентах. Подробнее методика описана в ГОСТ Р 55661-2013.

Существуют ускоренные методы сжигания – в муфельных печах с доступом кислорода или естественной вентиляцией.

На обогатительных заводах иногда применяют экспресс-методы. Один из них – определение параметров ионизирующих лучей после их взаимодействия с породой. В состав минеральных веществ входят элементы с большой молекулярной массой (кальций, железо, медь, алюминий). Они поглощают или отражают ионизирующие лучи интенсивнее, чем органические вещества. В результате поток ослабевает. Он фиксируется специальным прибором и преобразуется в электрический сигнал. Зольность таким методом можно проверять прямо на движущемся транспортере.

Какой должна быть зольность

Сразу скажем: ни один документ не регламентирует предельное содержание несгораемых компонентов в угле. Однако чем их больше, тем менее эффективно топливо, так как оно выделяет меньше тепла.

У каменного угля показатель зольности средний, он колеблется в широком диапазоне от 2-3% до 40-45%. При более высоких значениях материал переходит в категорию горючих сланцев. В теплоэнергетике не рекомендуют использовать уголь с зольностью выше 35%.

Обратите внимание на сравнительную таблицу ниже с усредненными значениями:

Вид топлива Зольность, %
Сланец 45 — 80%
Бурый уголь 40 — 70%
Каменный уголь 10 — 45%
Антрацит 12 — 20%
Торф 5 — 30%
Древесный уголь 1 — 5%

Что касается бытового отопления, то и здесь высокая зольность не является показателем качества. Стоит такой уголь не очень дорого, но у него есть ряд недостатков.

Минусы материала с высокой зольностью:

  • Снижение теплоты сгорания, так как минеральные примеси фактически являются балластом
  • Повышение расхода угля (в конечном итоге это влияет на стоимость)
  • Быстрое засорение топливных установок и как следствие – более частое обслуживание последних

Тем не менее, несмотря на относительно высокую зольность, каменный уголь является одним из самых востребованных видов топлива. Он имеет ряд существенных преимуществ, таких как продолжительность горения, высокую теплоту сгорания и легкость в транспортировке и хранении.

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

Также читайте нашу статью Свойства и характеристики каменного угля.