Akmeņogļu īpatnējais svars un to īpašības
Ogļu iegulas veidojas Zemes dzīlēs. Tās rodas, uzkrājoties augu atliekām, kas sadalās un tiek pakļautas iežu spiedienam. Fosilā materiāla iegulām vispiemērotākā vide ir purvaina kūdras teritorija, kas izveidojusies tektonisko plātņu nobīžu rezultātā. Akmeņogļu struktūrā notiek būtiskas ķīmiskas pārmaiņas: tās bagātinās ar oglekli un zaudē mitrumu, skābekli un gaistošās vielas. Ogļu minerālos piemaisījumus veido ogļu veidošanās sastāvdaļas un jaunizveidojušies minerāli. Tie sastopami smalkas dispersijas, kristāliņu, plānu starpslāņu, lēcu un konkrēciju veidā. Sarežģīto procesu rezultātā izveidojas ciets, melns degošs iezis.
Akmeņoglēm ir vairākas fizikālās īpašības:
- cietas;
- blīvas;
- mehāniski izturīgas;
- gēlificētās un lipoīdās sastāvdaļas karsējot spēj pārvērsties plastiskā masā un veidot porainu koksa materiālu.
| Ogļu veids | Īpatnējais svars (g/cm³) |
| Humusa ogles | 1,4–1,5 |
| Gelitollīta brūnogles | 1,6–1,8 |
| Antracīts | 1,3–1,5 |
Iepriekš norādītās vērtības raksturo ogļu vielas vai gabalu materiāla blīvumu. Glabāšanas, piegādes un kravas tilpnes aprēķinos svarīgāks ir bēruma blīvums: tukšumu dēļ starp gabaliem 1 m³ akmeņogļu parasti sver mazāk par blīvu kubu bez tukšumiem. Akmeņogles ir piemērotas rūpnieciskai izmantošanai, ja pelnu saturs nepārsniedz 30%.
| Materiāls | 1 m³ masa, kg |
| Parastas vai gabalainas akmeņogles | 700–900 |
| Gabalains antracīts | 800–950 |
| Ogļu smalkumi vai putekļi | 550–750 |
| Mitras vai sablīvētas ogles | 900–1200 |
Šā derīgā izrakteņa svarīgākais kritērijs ir sadegšanas siltums. Akmeņoglēm ir liela siltumatdeve, taču rādītājs ir atkarīgs no markas, mitruma un pelnu satura. Sausai masai bez pelniem parasti norāda aptuveni 30,5–36,8 MJ/kg; darba stāvoklī, kad ir mitrums un pelni, faktiskais sadegšanas siltums var būt ievērojami mazāks. Akmeņogļu sastāvs ir atkarīgs no iegulu veidošanās vietas un ietver vairākas sarežģītas sastāvdaļas:
| Viela | Ogleklis | Ūdeņradis | Skābeklis | Sērs | Slāpeklis | Gaistošās vielas | Ūdens | Pelni |
| Masas daļa, % | 75–92 | 2,5–5,7 | 1,5–15 | 0,5–4 | 0,5–2 | 2–48 | 1–12 | 2–45 |
Iepriekš minēto sastāvdaļu saturs mainās atkarībā no akmeņogļu markas. Minerālie piemaisījumi degšanas laikā ir bīstami, un dažiem savienojumiem piemīt kaitīgas kancerogēnas īpašības.
Akmeņogļu lietojuma joma
Akmeņogles plaši izmanto daudzās ražošanas jomās:
- elektroenerģētikā;
- smagajā metalurģijā (kokss);
- ķīmiskajā rūpniecībā;
- konstrukciju materiālu ražošanā;
- hidrogenēšanā (aromātiskie produkti);
- kurināmā enerģētikā (sintētiska, gāzveida un šķidra degviela);
- ar slāpekli bagātinātu mēslošanas līdzekļu ražošanā;
- vaska un plastmasu ražošanā.
Akmeņogļu tilpuma un masas aprēķini
Tā kā derīgo izrakteni izmanto ļoti plaši, ir pamatota nepieciešamība zināt akmeņogļu tilpumsvaru. Akmeņogļu īpatnējo svaru iedala divos veidos:
- akmeņogļu īpatnējais svars ar dabisko pelnu saturu;
- bezpelnu masas īpatnējais svars.
Rūpnieciskajos kurināmā sastāvdaļas vajadzības aprēķinos šāds dalījums ir ārkārtīgi svarīgs.
Akmeņogļu īpatnējo svaru aprēķina pēc šādas formulas:
AI = cieto daļiņu masa ⁄ cieto daļiņu tilpums
Īpatnējais svars mainās atkarībā no ogļu ieža veida, pelnu satura un materiāla mitruma.
Biežāk uzdotie jautājumi
Cik sver 1 m³ akmeņogļu?
Glabāšanas un piegādes aprēķinos parastu vai gabalainu akmeņogļu 1 m³ bēruma masa parasti ir aptuveni 700–900 kg. Mitras vai sablīvētas ogles var svērt līdz 900–1200 kg/m³.
Kāpēc ogļu īpatnējais svars ir lielāks par bēruma masu?
Īpatnējais svars raksturo ogļu vielas vai gabalu materiāla blīvumu, bet bēruma masā ņemti vērā tukšumi starp gabaliem. Tādēļ kubikmetrs ogļu kravas tilpnē parasti ir vieglāks par blīvu kubu bez tukšumiem.
Kas ietekmē akmeņogļu masu un kvalitāti?
Galvenie faktori ir ogļu marka, frakcija, mitrums, pelnu saturs, gaistošo vielu saturs un sablīvēšanas pakāpe glabāšanas vai pārvadāšanas laikā.