Gostota črnega premoga in njegove značilnosti
Ležišča premoga nastajajo v zemeljski notranjosti z nabiranjem rastlinskih ostankov, ki so izpostavljeni razkroju in pritisku kamnin. Najprimernejše okolje so močvirnata šotna območja, nastala ob premikih tektonskih plošč. Črni premog doživi velike kemične spremembe: obogati se z ogljikom ter izgublja vlago, kisik in hlapne snovi. Mineralne primesi so premogotvorni materiali in novonastali minerali v obliki fine disperzije, kristalov, tankih plasti, leč in konkrecij. V zapletenih procesih tako nastane črna trdna gorljiva kamnina.
Črni premog ima več fizikalnih značilnosti:
- je trden;
- je gost;
- je mehansko čvrst;
- gelificirane in lipoidne sestavine se pri segrevanju lahko spremenijo v plastično maso in tvorijo porozen koks.
| Vrsta premoga | Gostota (g/cm³) |
| Humusni | 1,4–1,5 |
| Humolitski rjavi | 1,6–1,8 |
| Antracit | 1,3–1,5 |
Zgornje vrednosti opisujejo gostoto premogove snovi ali kosovnega materiala. Za skladišče, dostavo in izračun kesona je pomembnejša nasipna gostota: zaradi praznin med kosi 1 m³ črnega premoga navadno tehta manj kot poln kubični meter brez praznin. Za industrijsko uporabo je primeren pri vsebnosti pepela največ 30 %.
| Material | Masa 1 m³, kg |
| Navadni ali kosovni črni premog | 700–900 |
| Kosovni antracit | 800–950 |
| Premogov drobir ali prah | 550–750 |
| Vlažen ali zbit premog | 900–1200 |
Najpomembnejše merilo za to rudnino je kurilna vrednost. Črni premog oddaja veliko toplote, vendar je vrednost odvisna od kakovosti, vlage in vsebnosti pepela. Za suho maso brez pepela se navadno navaja okoli 30,5–36,8 MJ/kg, v dejanskem stanju z vlago in pepelom pa je lahko kurilna vrednost občutno manjša. Sestava je odvisna od kraja nastanka ležišča in vsebuje več zapletenih sestavin:
| Snov | Ogljik | Vodik | Kisik | Žveplo | Dušik | Hlapne snovi | Voda | Pepel |
| Masni delež, % | 75–92 | 2,5–5,7 | 1,5–15 | 0,5–4 | 0,5–2 | 2–48 | 1–12 | 2–45 |
Vsebnost navedenih sestavin se spreminja glede na kakovost premoga. Mineralne primesi so pri zgorevanju nevarne, nekatere spojine pa imajo škodljive rakotvorne lastnosti.
Področja uporabe črnega premoga
Črni premog se široko uporablja v številnih proizvodnih panogah:
- elektroenergetiki;
- težki metalurgiji za koks;
- kemični industriji;
- proizvodnji konstrukcijskih materialov;
- hidrogeniranju za aromatske proizvode;
- gorivni energetiki za sintetična, plinasta in tekoča goriva;
- proizvodnji z dušikom obogatenih gnojil;
- izdelavi voskov in plastik.
Izračun prostornine in mase črnega premoga
Zaradi široke uporabe je pomembno poznati prostorninsko maso črnega premoga. Gostoto delimo na dve vrsti:
- gostoto z naravno vsebnostjo pepela;
- gostoto mase brez pepela.
Ta delitev je pri industrijskih izračunih potrebne količine goriva izjemno pomembna.
Gostota črnega premoga se izračuna po formuli:
gostota = masa trdnih delcev ⁄ prostornina trdnih delcev
Gostota se spreminja glede na vrsto premogove kamnine, vsebnost pepela in vlažnost materiala.
Pogosta vprašanja
Koliko tehta 1 m³ črnega premoga?
Za skladiščenje in dostavo je nasipna masa navadnega ali kosovnega črnega premoga okoli 700–900 kg/m³. Vlažen ali zbit premog lahko tehta do 900–1200 kg/m³.
Zakaj je gostota premoga večja od nasipne mase?
Gostota opisuje premogovo snov ali kosovni material, nasipna masa pa upošteva praznine med kosi. Kubični meter premoga v kesonu je zato navadno lažji od polnega kubičnega metra brez praznin.
Kaj vpliva na maso in kakovost črnega premoga?
Glavni dejavniki so kakovost premoga, frakcija, vlažnost, vsebnost pepela in hlapnih snovi ter stopnja zbitosti med skladiščenjem ali prevozom.