Питома вага кам’яного вугілля та його особливості

Поклади вугілля формуються в надрах Землі. Відбувається це за рахунок накопичення рослинних залишків, що піддаються розкладанню та тиску гірських порід. Найбільш придатне середовище для залягання корисної копалини — болотиста торф’яна місцевість, що утворилася під час зсувів тектонічних плит. Кам’яне вугілля зазнає суттєвих хімічних змін у своїй структурі: збагачується вуглецем і втрачає вологу, кисень та леткі речовини. Мінеральні домішки вугілля представлені вуглеутворювачами та мінеральними новоутвореннями. Вони набувають форми тонкої дисперсії, кристаликів, тонких прошарків, лінз і конкрецій. Унаслідок складних процесів утворюється тверда горюча порода чорного кольору.

Кам’яне вугілля має низку фізичних особливостей:

• тверде;
• щільне;
• механічно міцне;
• здатність геліфікованого та ліпоїдного компонентів під час нагрівання перетворюватися на пластичну масу й утворювати пористий коксовий матеріал.

Значення вище описують щільність вугільної речовини або кускового матеріалу. Для складу, доставки і розрахунку кузова важливіша насипна щільність: через порожнини між шматками 1 м³ кам’яного вугілля зазвичай важить менше, ніж щільний куб без пустот. Кам’яне вугілля придатне для промислового використання за зольності не вище 30%.

Найважливішим критерієм для цієї корисної копалини є теплота згоряння. Кам’яне вугілля відрізняється високою тепловіддачею, але показник залежить від марки, вологості та зольності. Для сухої беззольної маси зазвичай наводять приблизно 30,5 - 36,8 МДж/кг; у робочому стані, за наявності вологи та золи, фактична теплота згоряння може бути помітно нижчою. Склад кам’яного вугілля залежить від місця утворення покладів і має низку складних компонентів:

Вміст вищезгаданих компонентів варіюється залежно від марки кам’яного вугілля. Мінеральні домішки небезпечні в процесі згоряння, а деякі сполуки мають шкідливі канцерогенні властивості.

Сфера застосування кам’яного вугілля

Кам’яне вугілля широко застосовується в багатьох сферах виробництва:

• електроенергетика;
• важка металургійна промисловість (кокс);
• хімічна промисловість;
• виробництво конструкційних матеріалів;
• гідрогенізація (ароматичні продукти);
• паливна енергетика (синтетичне, газове та рідке паливо);
• виробництво добрив, збагачених азотом;
• виготовлення воску та пластмас.

Розрахунки об’ємів і маси кам’яного вугілля

З огляду на широке використання корисної копалини існує обґрунтована необхідність знати об’ємну вагу кам’яного вугілля. Питому вагу кам’яного вугілля розрізняють двох типів:

• ПВКВ із природною зольністю;
• ПВ беззольної маси.

У промислових цілях для розрахунку потреби в паливному компоненті такий поділ надзвичайно важливий.

Питома вага кам’яного вугілля має таку формулу розрахунку:

ПВКВ = вага твердих частинок ⁄ об’єм твердих частинок

Питома вага має властивість змінюватися залежно від виду вугільної породи, зольності та вологості матеріалу.