Szén: tulajdonságok. Kőszén: eredet, kitermelés, ár

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az emberiség ősidők óta a szenet használja egyik energiaforrásként. És ma ezt az ásványt meglehetősen széles körben használják. Néha napenergiának is nevezik, amely kőben van megőrizve.

Alkalmazás

A szenet elégetik, hogy hőt állítsanak elő, amelyet melegvíz- és lakásfűtésre használnak fel. Az ásványt a fémolvasztás technológiai folyamataiban használják fel. A hőerőművek a szenet elégetve alakítják át villamos energiává.

A tudományos fejlődés lehetővé tette ennek az értékes anyagnak más módon történő felhasználását. Így a vegyiparban sikeresen elsajátítottak egy olyan technológiát, amely lehetővé teszi folyékony tüzelőanyag előállítását szénből, valamint olyan ritka fémekből, mint a germánium és a gallium. Jelenleg egy értékes kövületből nyerik ki a magas szénkoncentrációjú szén-grafit kompozit anyagokat. Módszereket is kidolgoztak műanyagok és magas kalóriatartalmú gáznemű tüzelőanyagok szénből történő előállítására.

Az alacsony minőségű szén nagyon alacsony frakcióját és annak porát a feldolgozás után brikettté préselik. Ez az anyag kiválóan alkalmas magánházak és ipari helyiségek fűtésére. Általábantöbb mint négyszáz tétel különféle terméket állít elő kémiai feldolgozás után, amelyet szénnek vetnek alá. Mindezen termékek ára több tucatszor magasabb, mint a nyersanyagok ára.

Az elmúlt néhány évszázad során az emberiség aktívan használta a szenet az energia megszerzéséhez és átalakításához szükséges tüzelőanyagként. Sőt, az elmúlt években egyre nagyobb az igény erre az értékes ásványra. Ezt elősegíti a vegyipar fejlődése, valamint a belőle nyert értékes és ritka elemek iránti igény. Ezzel kapcsolatban Oroszországban jelenleg új lelőhelyek intenzív feltárása folyik, bányák és kőfejtők létesülnek, vállalkozások épülnek ennek az értékes nyersanyagnak a feldolgozására.

A kövület eredete

Az ókorban a Földön meleg és párás éghajlat uralkodott, amelyben változatos növényzet virágzott. Később szén keletkezett belőle. Ennek a kövületnek az eredete abban rejlik, hogy több milliárd tonna elh alt növényzet halmozódott fel a mocsarak alján, ahol üledék borította őket. Azóta körülbelül 300 millió év telt el. A homok, a víz és a különféle kőzetek erőteljes nyomása alatt a növényzet lassan lebomlott az oxigénmentes környezetben. A magas hőmérséklet hatására, amelyet a közeli magma adott, ez a tömeg megszilárdult, ami fokozatosan szénné alakult. Az összes létező betét eredetének csak ilyen magyarázata van.

Ásványkészletek és előállításuk

Bolygónkon nagy lerakódások vannakszén. A szakértők szerint a föld belseje összesen tizenöt billió tonnát tárol ebből az ásványból. Sőt, mennyiségét tekintve a szén kitermelése áll az első helyen. Ez évi 2,6 milliárd tonna, vagyis bolygónk lakosára 0,7 tonna.

Az oroszországi szénlelőhelyek különböző régiókban találhatók. Ezenkívül mindegyikben az ásvány eltérő tulajdonságokkal rendelkezik, és megvan a saját előfordulási mélysége. Az alábbiakban egy lista, amely tartalmazza Oroszország legnagyobb kőszén-lelőhelyeit:

1. Elga betét. Jakutia délkeleti részén található. A szén mélysége ezeken a helyeken külszíni bányászatot tesz lehetővé. Ez nem igényel különleges költségeket, ami befolyásolja a végtermék költségének csökkenését.
2. Tuva mező. Szakértők szerint a területén mintegy 20 milliárd tonna ásványi anyag található. A betét nagyon vonzó a fejlesztés számára. A helyzet az, hogy lerakódásainak nyolcvan százaléka egy rétegben található, amelynek vastagsága 6-7 méter.
3. Minusinszk betétek. A Khakassia Köztársaságban találhatók. Ez több lelőhely, amelyek közül a legnagyobb a Chernogorskoye és az Izykhskoye. A medencekészletek kicsik. A szakértők szerint ezek 2-7 milliárd tonna között mozognak. Itt bányásznak szenet, amely tulajdonságait tekintve igen értékes. Az ásvány tulajdonságai olyanok, hogy amikor elégetik, nagyon magashőmérséklet.
4. Kuznyecki szénmedence. Ez a Szibéria nyugati részén található lelőhely a vaskohászatban használt termék. Az ezeken a helyeken bányászott szén kokszolásra megy. A betétek mennyisége itt egyszerűen hatalmas.
5. Kuznetsk Alatau. Ez a betét a legjobb minőségű terméket adja. Az ásványlelőhelyek legnagyobb mélysége eléri az ötszáz métert. A bányászatot külterületen és bányában egyaránt végzik.

Oroszországban a szenet a Pechora szénmedencében bányásznak. A betéteket a rosztovi régióban is aktívan fejlesztik.

Szenes választás a termelési folyamathoz

A különböző iparágakban különböző minőségű ásványokra van szükség. Mi a különbség a kőszén között? Ennek a terméknek a tulajdonságai és minőségi jellemzői nagyon eltérőek.

Ez akkor is megtörténik, ha a szénnek ugyanaz a címkéje. A tény az, hogy a fosszília jellemzői a kitermelés helyétől függenek. Éppen ezért minden vállalkozásnak, amely szenet választ termelésére, meg kell ismerkednie annak fizikai jellemzőivel.

Tulajdonságok

A szén a következő tulajdonságokban különbözik:

1. Sűrűség. Ez az egyik legfontosabb jellemző, amely köbcentiméterenként 1,28-1,53 gramm között mozog. A sűrűségértékek növekedésével a kőszén fajlagos égéshője nő.



2. Széntartalom. Ez a szám 75 és 97 százalék között mozog. Az üzemanyag magasabb széntartalma miatt kevesebb az idegen szennyeződések mennyisége. Ez lehetővé teszi a maximális energiamennyiség elérését a termék elégetésekor.
3. Mechanikai szilárdság. Ez a jellemző határozza meg a fosszília szállítási képességét. Ez a paraméter 40 kilogramm/négyzetcentiméter (barnaszén) és 300 (antracit) között mozog.
4. Kéntartalom. A sarokban 0,5-5,4 százalék lehet. Ennek az értéknek a kisebb értékével biztonságosabb az üzemanyag használata.
5. Az illékony összetevők hozama (2-45%).
6. Nedvesség. Az üzemanyag 4-15 százalék nedvességet tartalmazhat. Ettől a mutatótól közvetlenül függ, hogy a szén hatékony-e elégetve. A nedvesebb termék tulajdonságai alapvetően eltérnek a szárazétól. Az ilyen szén összeomlik és gyorsan mállásnak megy keresztül.
7. Hamutartalom. Ez a jellemző a kövületben található nem éghető keverékek mennyiségét jelzi. Alacsonyabb hamutartalommal nő a fajlagos hőkapacitás. Az antracitokban a legalacsonyabb a nem éghető keverékek százaléka. 2%-on belül van. Fűtéshez harminc százalékos hamutartalom elfogadható. Ennek a jellemzőnek a legmagasabb értéke 45%.
8. Fajlagos fűtőérték. Ez a mutató a 6500-8600 kcal / kg tartományban van. Egy kilogramm tüzelőanyag elégetése során keletkező hőmennyiséget jellemzi.

Dúsítási fok

Céltól függőenfelhasználás, különféle szenet lehet vásárolni. Ebben az esetben a tüzelőanyag tulajdonságai a dúsítás mértéke alapján válnak egyértelművé. Kiemelés:

1. koncentrátumok. Az ilyen tüzelőanyagot villamosenergia- és hőtermelésben használják.

2. ipari termékek. A kohászatban használják.

3. Iszap. Ez a szén finom frakciója (legfeljebb hat milliméter), valamint a kőzúzás során keletkező por. Az iszapból briketteket készítenek, amelyek jó teljesítményjellemzőkkel rendelkeznek a háztartási szilárd tüzelésű kazánokhoz.

Koalizációs fokozat

E mutató szerint megkülönböztetik:

1. Barnaszén. Ez ugyanaz a szén, csak részben keletkezett. Tulajdonságai valamivel rosszabbak, mint a jobb minőségű üzemanyagoké. A barnaszén égés közben alacsony hőt termel, és szállítás közben morzsolódik. Ezenkívül hajlamos spontán égésre.

2. Szén. Ennek az üzemanyagtípusnak számos minősége (márka) van, amelyek tulajdonságai eltérőek. Széles körben használják az energetikában és a kohászatban, a lakásépítésben és a kommunális szolgáltatásokban, valamint a vegyiparban.

3. antracitok. Ez a legjobb minőségű kőszén.

Az ásványok ezen formáinak tulajdonságai jelentősen eltérnek egymástól. Tehát a barnaszén a legalacsonyabb fűtőérték, az antracit pedig a legmagasabb. Melyik szenet a legjobb vásárolni? Az árnak gazdaságilag elfogadhatónak kell lennie. Ez alapján a költség és a fajhő optimális arányban van az egyszerű szén esetében (en belül220 dollár tonnánként).

Méretbesorolás

A szén kiválasztásakor fontos ismerni a méreteit. Ez a mutató az ásvány minőségével van titkosítva. Szóval, szén történik:

- "P" - födém, amely 10 cm-nél nagyobb darabok.

- "K" - nagy, mérete 5-10 cm.

- "O" - egy dió, ez is elég nagy, a töredékek mérete 2,5-5 cm.

- "M" - kicsi, 1, 3-2, 5 cm-es kis darabokkal.

- "C" - vetőmag - olcsó frakció hosszú parázsláshoz 0,6-1,3 cm-es méretekkel.

- "Sh" - brikettálásra szánt darab, amely többnyire szénpor.

- "P" - közönséges vagy nem szabványos, amelyben különböző méretű frakciók lehetnek.

A barnaszén tulajdonságai

Ez a legalacsonyabb minőségű kőszén. Az ára a legalacsonyabb (kb. száz dollár tonnánként). A barnaszén ősi mocsarakban keletkezett tőzeg préselésével mintegy 0,9 km mélységben. Ez a legolcsóbb üzemanyag, nagy mennyiségű vizet tartalmaz (kb. 40%).

Ezenkívül a lignitnek meglehetősen alacsony a fűtőértéke. Nagy mennyiségű (akár 50%) illékony gázt tartalmaz. Ha barnaszenet használ a kemencéhez, akkor minőségi jellemzőit tekintve nyers tűzifára fog hasonlítani. A termék erősen ég, erősen füstöl, és nagy mennyiségű hamut hagy maga után. Ebből az alapanyagból gyakran készítenek brikettet. Jó teljesítményjellemzőkkel rendelkeznek. Az áruknyolc-tízezer rubel/tonna tartományba esik.

Széntulajdonságok

Ez az üzemanyag jobb minőségű. A szén egy fekete színű kőzet, amelynek felülete matt, félmatt vagy fényes.

Ez az üzemanyagtípus mindössze 5-6 százalék nedvességet tartalmaz, ezért magas a fűtőértéke. A tölgy, éger és nyír tűzifához képest a szén 3,5-szer több hőt ad. Ennek az üzemanyagtípusnak a hátránya a magas hamutartalom. A szén ára nyáron és ősszel 3900 és 4600 rubel között mozog tonnánként. Télen ennek az üzemanyagnak a ára húsz-harminc százalékkal nő.

Szén tárolása

Ha az üzemanyagot hosszabb ideig kívánják használni, akkor azt egy speciális fészerbe vagy bunkerbe kell helyezni. Ott védeni kell a közvetlen napfénytől és esőtől.

Ha a szénhalmok nagyok, akkor a tárolás során folyamatosan ellenőrizni kell az állapotukat. A finom frakciók magas hőmérséklettel és nedvességgel kombinálva spontán meggyulladhatnak.