КОПАЛЬНИЙ ВУГІЛЛЯ
Вугілля, що залягає в більшості випадків глибоко в надрах землі, є основою паливного бюджету СРСР. Вугілля, як говорив В. І. Ленін, «це справжній хліб промисловості». Видобуток вугілля провадиться під землею, у важких умовах. Щоб, з одного боку, полегшити роботу, а з іншого — підняти вироблення, процеси видобутку вугілля максимально механізуються.
При видобутку вугілля звертається увага збагачення, щоб у ньому було менше породи, що підвищує зольність. Збагачення проводиться як під землею (причому стежать, щоб порода не потрапляла у вугілля), так і на поверхні землі шляхом застосування вуглемийок, сепараторів та ін. При використанні збагаченого вугілля полегшуються умови спалювання, зменшуються витрати на перевезення, підвищується к. п. д. котельних установок.
Поруч із запровадженням механізації успіхам у розвитку вуглевидобутку сприяє правильна організація трудових процесів: впроваджується робота з циклічному графіку, широко розгортається соціалістичне змагання та її вища форма — стаханівський рух.
Викопне вугілля можна розділити на три групи: буре вугілля, кам'яне вугілля та антрацит.
Вугілля, перебуваючи на складі, поступово адсорбує кисень повітря. Цей процес супроводжується нагріванням вугілля, внаслідок чого останній може самозайматися.
Явище самозаймання ще мало вивчено. З'ясовано, що здатність до самозаймання зростає у зв'язку з подовженням терміну зберігання на складі і збільшенням висоти штабеля. Тому при немеханізованих складах не рекомендується для вугілля, що легко самозаймається, робити штабель вище 2,5 м і зберігати їх на складі більше місяця.
Для механізованих складів висота штабеля не обмежується за умови пошарового ущільненняштабелі тракторними катками. Ущільнення проводиться з метою перешкодити проникненню повітря в товщу шару.
Буре вугілля в його органічній частині має досить високу теплопродуктивність, але через підвищену вологість, а часто і зольності в робочому складі теплопродуктивність його різко знижується. Прикладом може бути підмосковне вугілля, у якого Q н = 6240, a Ql = 2540 ккал/кг і менше.
Маючи високий вихід летких речовин, що сприяє отриманню смоли та інших високоякісних погонів, буре вугілля зазвичай не коксується, цей недолік, однак, виправимо. Для можливості коксування до бурого вугілля частково домішують коксівне кам'яне вугілля.
Кам'яне вугілля. З усіх різновидів викопного вугілля, що становлять геологічні запаси СРСР, домінує кам'яне вугілля: на його частку припадає приблизно 80% всіх покладів. і їм особливо багатий Кузнецький район,
Кам'яне вугілля у свою чергу поділяється на низку різновидів. Довгополум'яне і газове вугілля мають підвищений внутрішній баласт (0°-f №), що ускладнює спікання коксу. У процесі коксування це вугілля відрізняється підвищеним виходом летких. При горінні утворюється характерне довге полум'я. Є сорти кам'яного вугілля, що наближаються за своїм складом до чистого вуглецю, з мінімальною кількістю Н°, О0 і №і високим С0, так звані худі вугілля, вони дають кокс, що не спікається, оскільки вуглець при коксуванні не розплавляється.
У проміжку між довгопламенним вугіллям і коротко-полум'яними — худими — знаходяться жирні коксівні, вони в першу чергу і використовуються для отримання металургійного коксу, а також коксувального газу та високоцінних погонів.
Для внесення відомої систематизації під час маркування пропонувалися схеми класифікації вугілляза тими чи іншими ознаками. Слід зазначити скрутність створення всеосяжної класифікації, оскільки кожне родовище має специфічні, йому властиві особливості.
Кам'яне вугілля Донбасу мають свою класифікацію, розбиваючись за ознаками коксування та виходу летких
На відміну від бурого вугілля кам'яне вугілля має високу теплотворну здатність органічної маси, що перевищує за своєю величиною таку для всіх пологів твердого палива
Теплотворна здатність робочого палива також висока і доходить до 7 000 ккал/кг і більше, головним чином через малу гігроскопічність кам'яного вугілля, внаслідок чого його вологість рідко перевищує 10%.
Кокс та напівкокс. Як зазначалося, найбільш доцільно використовується паливо у разі, якщо попередньо воно піддається впливу термічних процесів, що супроводжуються виходом летких. Залежно від того, які цілі ставлять собі підприємства, що переробляють вугілля, з кам'яного вугілля при температурах близько 900° отримують кокс, генераторний газ або смолу з подальшим виробленням цінних хімічних продуктів. Для виробництва металургійного та ливарного коксу беруть вугілля, що дає щільний сплавлений кокс; для газифікації йде довгопламенне газове вугілля, а для отримання великої кількості високоякісної смоли витрачаються жирні вугілля, причому процес коксування краще вести при низьких температурах (550 °); в цьому випадку за рахунок підвищених якостей погонів виходить напівкокс - продукт неміцний, що йде на спалювання, але не використовується в металургійних печах.
Методом напівкоксування користуються також отримання з низькосортного твердого палива значної кількості високоцінних побічних продуктів.
Найбільш міцний і погано піддаєтьсястирання кокс називається металургійним, він використовується на доменну плавку. Більш слабкий кокс - ливарний - направляють у вагранки для переплавлення вже готового чавуну.
Об'ємна вага коксу залежить від його густини, в середньому дорівнює приблизно 450 кг/м3.
Брикети. Спресовуючи дрібницю коксу та напівкоксу вугілля, фрезерного торфу, тирси у форму цегли, кулі, яйцеподібну та ін., можна отримати зручне для транспортування та зберігання паливо. Якщо не вдасться спресувати дрібницю без домішки сполучного елемента, то при формуванні додають кам'яновугільний пек - залишок смоли після її переробки.
Розміри брикету бувають і менші – до 30X60X55 мм.
Антрацит. Антрацит за своїм складом найбільше вугілля наближається до чистого вуглецю. Він відрізняється великою міцністю, добре витримує навантаження та перевезення. Вихід летючих у антрациту мізерний (кілька відсотків), тому при горінні вугілля цього роду майже не дають смолоскипа, а також і диму, що зазвичай сигналізує про неправильну роботу топки при спалюванні довгопламенного палива. Робочий склад антрациту в більшості випадків має відносно невисоку зольність і малу вологість, об'ємна вага його вище за інше вугілля. Всі ці особливості характеризують антрацит нарівні з гарним кам'яним вугіллям як паливо, дуже теплощільне, внаслідок чого і радіус його використання, рахуючи від місця видобутку, може визначатися вже тисячами кілометрів.
Антрацит витрачається переважно на цілі спалювання, так як вихід летючих у нього невеликий, кокс його розсипається і, отже, не може використовуватися, наприклад, для виплавки металу.
Теплотворна здатність органічної маси антрациту досить висока, близька до вуглецю, і поступається лише деяким сортам кам'яного вугілля внаслідокзниженого відсотка водню в органічній масі
Маркування вугілля. Один і той же тип вугілля залежно від розмірів шматків та кількості дрібниці поділяється на кілька сортів. Наприклад, у донецького антрациту та підмосковного вугілля є сортування, зазначені у табл. 12 і 13. Вугілля інших родовищ мають своє маркування.
Об'ємна вага повітряносухого викопного вугілля коливається в межах від 600 до 1 000 кг/м3. Об'ємна вага більшості вугілля наближається до 900 кг/м3, менші цифри відносяться до деяких бурих вугілля (за винятком підмосковних), найвища об'ємна вага належить антрациту.