Де застосовується кам'яне вугілля: сфери та області застосування

Кам'яне вугілля протягом тривалого часу було одним із головних джерел тепла та енергії. Сьогодні його значення залежить від регіону й галузі: в енергетиці його поступово обмежують через екологічні вимоги, але в металургії, хімічній промисловості та деяких технологічних процесах вугілля і продукти його переробки залишаються затребуваними.

Що таке кам'яне вугілля і як його добувають?

Кам'яне вугілля являє собою тверду горючу копалину чорного або темно-бурого кольору. Воно формується із залишків рослинної органіки, які протягом мільйонів років під дією тиску, температури та геологічних процесів перетворюються на вугільну породу. Цей процес називають вуглефікацією. Вугілля переважно складається з вуглецю, але точний склад залежить від марки, зольності, вологості та вмісту сірки, водню, кисню й азоту. Для металургійного вугілля особливо важливі коксівна здатність і спікливість.

Вугільна промисловість посідає важливе місце серед видобувних галузей. Способи видобутку залежать від глибини залягання, потужності пласта, геології та економічної доцільності. При неглибокому заляганні застосовують відкриті роботи в кар'єрах і розрізах, а при глибоких пластах — підземний видобуток у шахтах. У різних країнах використовують довгі лави, камерно-стовпові системи, буропідривні та механізовані методи.

Види і марки кам'яного вугілля

Поділ кам'яного вугілля на види здійснюється на основі багатьох критеріїв: кольору, розміру, структурної та генетичної складової, технології обробки тощо.

Існує загальноприйняте маркування всього вугілля, яке добувають і використовують у виробництві, зокрема кам'яного. Так, кам'яне вугілля може бути довгополуменевим (Д), газовим (Г), жирним (Ж), коксівним (К), пісним (Т) тощо. Деяке добуте вугілля також маркують як проміжне, наприклад газове жирне. В окремих країнах використовується власне маркування, зокрема в США та Японії.

У яких областях застосовують кам'яне вугілля?

Кам'яне вугілля застосовують як паливо, технологічну сировину і джерело продуктів переробки. Коксування важливе передусім для металургії та хімічної промисловості, але не всі області застосування вугілля пов'язані саме з коксуванням. Розглянемо основні напрями докладніше:

1. Енергетика і паливо. Вугілля використовують на теплових електростанціях, у котельнях і деяких промислових печах. Також існують технології отримання рідкого палива з вугілля — пряме й непряме зрідження, але вони застосовуються обмежено і залежать від економіки, доступності нафти та екологічних вимог.
2. Металургія. Коксівне вугілля після коксування перетворюють на металургійний кокс. Він служить паливом і відновником у доменному виробництві чавуну, а також використовується в окремих ливарних і феросплавних процесах.
3. Хімічна промисловість. Під час коксування отримують коксовий газ, кам'яновугільну смолу, аміачні продукти та інші побічні речовини. Із кам'яновугільної смоли виділяють пек, нафталін, фенольні сполуки й ароматичні фракції, які використовують у хімічній промисловості, виробництві матеріалів, електродів, захисних покриттів і окремих видів пластмас.
4. Сільське господарство і ґрунтові матеріали. Саме кам'яне вугілля не є звичайним добривом. В аграрній сфері можуть використовуватися окремі продукти переробки вугілля, амонійні сполуки, гумінові матеріали або вуглецеві добавки, але їх застосування залежить від складу і технології отримання.
5. Транспорт і будівництво. Історично вугілля широко використовували як паливо для залізничного транспорту. Сьогодні його роль у транспорті менша, але продукти переробки вугілля, кокс, смоли, пек і золошлакові матеріали можуть застосовуватися в дорожньому будівництві, промислових покриттях та окремих інфраструктурних роботах.

Як видно, кам'яне вугілля використовують не лише як паливо, а й як сировину для металургії та хімічної промисловості. Водночас його застосування все частіше оцінюють з урахуванням викидів, екологічних норм і переходу на чистіші технології. Тому роль вугілля в різних країнах і галузях буде змінюватися, але в окремих промислових процесах воно поки залишається важливою сировиною.