Arang batu: klasifikasi, jenis, gred, ciri, ciri pembakaran, tapak pengekstrakan, penggunaan dan kepentingan untuk ekonomi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Arang batu ialah sebatian yang sangat pelbagai dan pelbagai rupa. Oleh kerana keanehan pembentukannya di dalam perut bumi, ia boleh mempunyai ciri-ciri yang sangat berbeza. Oleh itu, adalah kebiasaan untuk mengklasifikasikan arang batu. Cara ini berlaku diterangkan dalam artikel ini.

Arang batu fosil kebanyakannya dilombong dari kedalaman bumi, tetapi kadangkala, hasil daripada aktiviti seismik, lapisan arang batu muncul ke permukaan, di mana perlombongan boleh dilakukan. Tetapi dari mana datangnya arang batu dalam kerak bumi? Pembentukan arang batu adalah proses yang sangat panjang dan kompleks yang berasal dari tumbuhan biasa. Apabila tumbuhan mati, dengan kekurangan oksigen dan kelembapan yang tinggi, gambut terbentuk daripadanya. Selama berjuta-juta tahun, gambut ini mendap ke dalam tanah, di mana, disebabkan suhu dan tekanan yang tinggi, ia perlahan-lahan bertukar menjadi arang batu. Proses ini dipanggil coalification.

Arang batu fosil boleh ditemui oleh manusia pada pelbagai peringkat penyatuan, jadi terdapat banyak jenis sumber ini. Secara keseluruhannya terdapat beberapa jenis klasifikasi arang batu: mengikut komposisi, mengikutciri asal, saiz, kelembapan, kehadiran kekotoran, serta banyak ciri lain. Mari kita lihat beberapa daripadanya dengan lebih dekat.

Pengkelasan arang batu mengikut saiz kepingan

Untuk mengekstrak arang batu dari bawah tanah, ia mesti dihancurkan dan dihantar ke permukaan. Potongan yang dihasilkan boleh menjadi saiz yang berbeza, yang agak penting untuk kegunaan selanjutnya. Atas sebab ini, terdapat standard negeri (GOST R 51586-2000), yang mentakrifkan klasifikasi arang batu mengikut saiz kepingan. Saiz ini kadangkala dirujuk sebagai gred arang batu supaya tidak dikelirukan dengan gred, yang akan dibincangkan kemudian.

Nama kelas (singkatan)	Saiz dalam mm
Slab (P)	Dari 100
Besar (K)	50-100
Kacang (O)	25-50
Kecil (M)	13-25
Biji (C)	6-13
Shtyb (Sh)	Sehingga 6

Jika arang batu belum diisih lagi dan mempunyai dalam komposisi kepingan saiz yang berbeza sama sekali, maka arang batu tersebut dipanggil biasa (P).

Terdapat juga gred campuran, iaitu campuran arang batu yang berbeza saiz dalam had tertentu. Tetapi peratusan arang batu setiap kelas dalam kes ini tidak dikawal. Campuran mungkin terdiri, sebagai contoh, 95% benih dan 5% kultivar, di mana varieti akan dipanggilbiji dengan ketul.

Nama kelas (singkatan)	Saiz dalam mm
Besar dengan papak (PC)	Dari 50
Walnut dengan besar (KO)	25-100
Walnut kecil (OM)	13-50
Biji kecil (MS)	6-25
Biji dengan batu (SS)	Sehingga 13
Kecil dengan biji dan trout (MSH)	Sehingga 25
Walnut dengan biji kecil dan kerepek (OMSSh)	Sehingga 50

Pengkelasan arang batu mengikut gred

Seperti yang telah disebutkan, arang batu mungkin berbeza dalam komposisi. Sangat sukar untuk mengasingkan sebatian tertentu dalam komposisi arang batu, oleh itu, untuk mencirikan arang batu, hanya beberapa ciri digunakan: kepekatan bahan meruap, kelembapan, kandungan karbon, nilai kalori, dsb.

Biasanya semua ciri ini disambungkan. Lebih tinggi kandungan karbon arang batu dan lebih rendah bahan meruap, lebih banyak haba yang boleh disediakan oleh bahan api. Mengikut ciri ini, arang batu dibahagikan kepada gred.

Arang batu perang (B)

Ini adalah yang paling muda dan oleh itu gred arang batu yang paling kurang berguna. Ia kelihatan seperti jisim batu coklat. Kadang-kadang ia juga menunjukkan struktur kayu. Keluaran haba hanya 22 MJ/kg. Sebab untuk ini adalah rendahkandungan karbon, sejumlah besar lembapan, bahan meruap dan kekotoran mineral. Semua ini tidak memberikan pembakaran yang cekap.

Arang batu ini terbentuk terus dari gambut dan terletak pada kedalaman cetek (dari 10 hingga 200 meter). Di Rusia, ia dilombong di deposit Soltonskoye, di lembangan arang batu Tunguska dan Kansk-Achinsk.

Arang Batu Api Panjang (L)

Biasanya mempunyai warna kelabu-hitam. Ia terbakar dengan api yang panjang dan berasap, yang memberikan namanya. Ia mengandungi 70-80% karbon, yang menjadikannya bahan api berkualiti sedikit lebih baik daripada arang perang. Ini juga dipengaruhi oleh kurang kelembapan dan kekotoran. Tetapi ini bukan kelebihan arang batu api panjang. Bahan api ini boleh terbakar tanpa ditiup, yang menjadikannya mudah digunakan dalam relau dan dandang. Jenis arang ini sangat biasa. Pengekstrakan dilakukan di Minusinsk, Kuznetsk, Donetsk dan banyak lembangan lain.

Gas Arang (G)

Sangat serupa dengan jenama sebelumnya, tetapi berbeza dalam kelembapan rendah dan kadar pembakaran yang tinggi. Kerana yang terakhir, ia sering digunakan di rumah dandang sebagai bahan api. Arang batu ini biasa terdapat di Donetsk, Kuznetsk, Kizelovsky dan beberapa lembangan arang batu lain. Ia juga terdapat dalam deposit Pulau Sakhalin.

Arang Lemak (W)

Ini sudah menjadi arang batu yang agak berkualiti tinggi. Walaupun fakta bahawa ia menyala lebih keras daripada dua jenama sebelumnya, ia mempunyai nilai kalori yang tinggi (35 MJ / kg). Kelemahannya ialah kandungan meruap yang tinggibahan, yang merumitkan kawalan proses pembakaran, jadi arang batu jenama ini jarang digunakan sebagai bahan api. Bidang utama penggunaannya ialah pengeluaran bahan binaan, karbon diaktifkan dan bahan berguna lain, serta dalam industri kok. Arang batu tersebut dilombong di deposit Osinovskoye, Baidaevskoye, Leninskoye dan Tom-Usinkskoye.

Arang Batu Coke (C)

Ini adalah jenis arang batu yang sangat berharga kerana kelazimannya yang rendah. Gred ini menghasilkan kok arang batu berkualiti tinggi, seperti namanya. Arang batu sedemikian terbentuk pada kedalaman yang cukup besar (5500 m), di mana terdapat tekanan yang besar. Warna arang batu tersebut adalah kelabu dengan kilauan berkaca. Ia mempunyai struktur yang sangat seragam dan bilangan liang minimum. Kandungan bahan yang tidak menentu adalah sederhana (22-27%), dan karbon sudah mencapai 88-90%, yang mempunyai kesan positif terhadap pemindahan haba, walaupun arang batu seperti itu jarang digunakan sebagai bahan bakar. Arang kok dilombong di lembangan arang batu Kuznetsk, di Anzhersky, Tom-Usinsky, Prokopyevsko-Kiselevskiy dan kawasan lain.

Skinny Caking Arang (OS)

Jenama arang ini tidak jauh berbeza dengan arang kok: kandungan karbon dan kekotoran bukan organik adalah lebih kurang pada tahap yang sama. Kelebihan utamanya ialah nilai kalori yang tinggi. Ia adalah 36 MJ / kg, jadi kadang-kadang digunakan sebagai bahan api dalam loji kuasa. Tetapi kegunaan utamanya ialah industri kok. Benar, arang batu ini hampir tidak dikok, jadi ia perlu digunakan dalam campuran denganjenis arang batu lain. Campuran beberapa gred sedemikian dipanggil caj arang batu. Pengekstrakan arang batu tanpa lemak terutamanya dijalankan di Kuzbass, di wilayah Kemerovo dan di lembangan arang batu Yakutsk Selatan.

Arang Batu Kurus (T)

Arang batu jenama ini menerima nama yang begitu lucu kerana lapisannya yang agak nipis yang terletak di dalam batu. Ini disebabkan oleh kedalaman yang besar (6600 m) dan tekanan tinggi. Tidak seperti dua jenis sebelumnya, arang batu tanpa lemak tidak mempunyai keupayaan untuk mensinter, dan hampir mustahil untuk menghasilkan kok daripadanya.

Tetapi ia mempunyai nilai kalori yang sangat tinggi sehingga 40 MJ/kg. Ini membawa kepada penggunaannya sebagai bahan api, serta dalam metalurgi, di mana suhu yang sangat tinggi diperlukan dalam relau untuk mencairkan logam. Kawasan utama untuk pengeluaran arang batu tanpa lemak ialah wilayah Aralichevsky, Baidayevsky dan Kemerovo.

Antrasit (A)

Ini adalah arang batu kualiti tertinggi dari segi nilai kalori. Kandungan karbon di dalamnya boleh mencapai 98%. Hanya grafit yang mempunyai lebih banyak. Dan dari segi penampilan, antrasit sangat berbeza daripada jenama lain. Ia mempunyai warna hitam gelap dengan kilauan logam yang jelas. Ia juga mempunyai kestabilan haba yang tinggi dan kekonduksian elektrik. Suhu pembakaran antrasit agak tinggi, oleh itu, ia tidak boleh digunakan sebagai bahan api dalam semua jenis relau. Di samping itu, ia digunakan dalam metalurgi, untuk pembuatan penapis, elektrod, kalsium karbida, serbuk mikrofon. Arang batu ini tidak mensinter, jadi ia tidak didapati digunakan dalam kok, walaupun tanpa proses ini ia bolehmenggantikan kok dalam beberapa proses.

Jenis klasifikasi lain

Selain gred yang dibentangkan di atas, terdapat banyak gred pertengahan, seperti lemak kok (KZh), pensinteran gas (GS), gas api panjang (DG).

Selain itu, arang batu bagi setiap jenama boleh mempunyai saiz kepingan yang berbeza. Dalam kes ini, huruf yang menunjukkan variasi diletakkan selepas huruf yang menunjukkan jenama. Contohnya, antrasit-walnut (AO), bold-slab (ZHP), biji kok (KS).

Terdapat juga klasifikasi arang batu mengikut asal. Semua arang batu, seperti yang telah disebutkan, terbentuk daripada tumbuhan selama berjuta-juta tahun. Tetapi tumbuhan boleh mempunyai sifat yang berbeza. Jadi, arang batu dibahagikan kepada humik (daripada kayu, daun, batang) dan sapropelit (daripada sisa tumbuhan bawah, seperti alga).