Merná hmotnosť čierneho uhlia a jeho vlastnosti

Ložiská uhlia vznikajú v hlbinách Zeme. Deje sa to hromadením rastlinných zvyškov, ktoré sa rozkladajú a sú vystavené tlaku hornín. Najvhodnejším prostredím na uloženie tejto suroviny sú močaristé rašeliniská vzniknuté pri posunoch tektonických platní. Čierne uhlie prechádza vo svojej štruktúre významnými chemickými zmenami: obohacuje sa uhlíkom a stráca vlhkosť, kyslík a prchavé látky. Minerálne prímesi uhlia tvoria látky podieľajúce sa na vzniku uhlia a novovzniknuté minerály. Majú formu jemnej disperzie, kryštálikov, tenkých vrstvičiek, šošoviek a konkrécií. V dôsledku zložitých procesov vzniká tvrdá čierna horľavá hornina.

Čierne uhlie má viacero fyzikálnych vlastností:

• je tvrdé;
• hutné;
• mechanicky pevné;
• gélové a lipoidné zložky sa pri zahrievaní dokážu meniť na plastickú hmotu a vytvoriť pórovitý koksový materiál.

Uvedené hodnoty opisujú hustotu uhoľnej hmoty alebo kusového materiálu. Pri skladovaní, dodávke a výpočte korby je dôležitejšia sypná hustota: pre dutiny medzi kusmi váži 1 m³ čierneho uhlia zvyčajne menej než hutný kubík bez dutín. Čierne uhlie je vhodné na priemyselné použitie pri popolnatosti najviac 30 %.

Najdôležitejším kritériom tejto nerastnej suroviny je výhrevnosť. Čierne uhlie má vysokú tepelnú výdatnosť, ukazovateľ však závisí od triedy, vlhkosti a popolnatosti. Pri suchej bezpopolovej hmote sa zvyčajne uvádza približne 30,5 - 36,8 MJ/kg; v prevádzkovom stave pri obsahu vlhkosti a popola môže byť skutočná výhrevnosť podstatne nižšia. Zloženie čierneho uhlia závisí od miesta vzniku ložiska a zahŕňa viacero zložitých zložiek:

Obsah uvedených zložiek sa mení podľa triedy čierneho uhlia. Minerálne prímesi sú pri spaľovaní nebezpečné a niektoré zlúčeniny majú škodlivé karcinogénne vlastnosti.

Oblasť použitia čierneho uhlia

Čierne uhlie sa široko používa v mnohých výrobných oblastiach:

• elektroenergetika;
• ťažký hutnícky priemysel (koks);
• chemický priemysel;
• výroba konštrukčných materiálov;
• hydrogenácia (aromatické produkty);
• palivová energetika (syntetické, plynné a kvapalné palivo);
• výroba hnojív obohatených dusíkom;
• výroba vosku a plastov.

Výpočty objemu a hmotnosti čierneho uhlia

Pre rozsiahle využitie tejto nerastnej suroviny existuje opodstatnená potreba poznať objemovú hmotnosť čierneho uhlia. Merná hmotnosť čierneho uhlia sa rozlišuje na dva typy:

• merná hmotnosť uhlia s prirodzenou popolnatosťou;
• merná hmotnosť bezpopolovej hmoty.

Na priemyselné výpočty potreby palivovej zložky je toto delenie mimoriadne dôležité.

Merná hmotnosť čierneho uhlia sa vypočíta podľa tohto vzorca:

merná hmotnosť uhlia = hmotnosť pevných častíc ⁄ objem pevných častíc

Merná hmotnosť sa mení podľa druhu uhoľnej horniny, popolnatosti a vlhkosti materiálu.