Węgiel

Węgiel kamienny

Węgiel kamienny jest skałą osadową powstałą ze szczątków roślinnych, które bez dostępu tlenu uległy uwęgleniu, występującą głównie w pokładach paleozoicznych (karbon, perm) i mezozoicznych. Ma czarną barwę i matowy połysk, jest zwarty i kruchy. Zalicza się go do węgli humusowych będących mieszaniną kilku odmian petrograficznych o różnej twardości i połysku, tworzących pojedyncze pasma. Należą do nich: fuzyn (węgiel włóknisty), duryn (węgiel matowy), klaryn (węgiel półbłyszczący) i witryn (węgiel błyszczący).

Węgiel kamienny znajduje wiele zastosowań: stanowi źródło energii, używany jest w medycynie oraz w przemyśle chemicznym, gdzie w wyniku przeróbki powstaje z węgla kamiennego cała gama związków.

W zależności od przeznaczenia w branży energetyczno-przemysłowej rozróżnia się kilka typów technologicznych węgla, a istotnymi parametrami charakteryzującymi są zawartość wilgoci, popiołu, siarki, części lotnych i innych elementów, wartość opałowa, uziarnienie, spiekalność, topliwość popiołu i podatność przemiałowa:

  • węgiel płomienny (31), duża zawartość części lotnych, brak lub słaba zdolność spiekania, długi, silnie świecący płomień - zastosowanie: piece przemysłowe i domowe, generatory;
  • węgiel gazowo-płomienny (32), duża zawartość części lotnych, średnia zdolność spiekania - zastosowanie: piece przemysłowe i domowe, wytlewanie, uwodornianie;
  • węgiel gazowy (33), duża wydajność gazu i smoły, znaczna spiekalność - zastosowanie: gazownictwo, koksownictwo, wytlewanie;
  • węgiel gazowo-koksowy (34), duża wydajność gazu i smoły, dobra spiekalność, średnie ciśnienie rozprężania - zastosowanie: gazownictwo, koksownictwo;
  • węgiel ortokoksowy (35), typowy węgiel koksowy, średnia zawartość części lotnych, dobra spiekalność, wysokie ciśnienie rozprężania - zastosowanie: produkcja koksu metalurgicznego;
  • węgiel metakoksowy (36), dobra spiekalność, duże ciśnienie rozprężania - zastosowanie: produkcja koksu odlewniczego;
  • węgiel semikoksowy (37), mała zawartość części lotnych, słaba spiekalność, średnie ciśnienie rozprężania - zastosowanie: w koksownictwie jako dodatek schudzający wsad węglowy;
  • węgiel chudy (38), mała zawartość części lotnych, brak lub słaba spiekalność, krótki płomień - zastosowanie: piece przemysłowe i domowe, generatory;
  • węgiel antracytowy (41), mała zawartość części lotnych, brak zdolności spiekania - zastosowanie: węgiel na mieszanki do produkcji koksu oraz jako węgiel energetyczny do palenisk specjalnych i produkcji paliwa bezdymowego;
  • antracyt (42), bardzo mała zawartość części lotnych, brak zdolności spiekania - zastosowanie: paliwo specjalne.

Przyjmuje się, że węglami energetycznymi są węgle typu 31, 32 i 33, natomiast węgle koksowe to węgle typu 34, 35 i 37. Węgle energetyczne dzieli się na klasy zbytu. Wśród wszystkich typów i klas oraz celów przeznaczenia, rozróżnia się zależnie od wymiarów ziarna 11 sortymentów zasadniczych oraz 13 sortymentów połączonych.

Najbogatsze złoża znajdują się w Rosji (Zagłębia Peczorskie, Kuźnieckie, Tunguskie i Leńskie) na Ukrainie (Zagłębie Donieckie), w Wielkiej Brytanii (Zagłębia: Yorkshire, Durham i Derbyshire), Niemczech (Zagłębia Ruhry i Saary), USA, Kanadzie, Chinach, Australii, Indiach i RPA.

W Polsce węgiel występuje w trzech rejonach: Zagłębie Górnośląskie, Dolnośląskie i Lubelskie.

Sortymenty zasadnicze
Grupa Nazwa Symbol Wymiar ziarna w mm
Grube Kęsy Ks ponad 120
Grube Kostka I Ko I 200-120
Grube Kostka II Ko II 120-60
Grube Orzech I O I 80-40
Grube Orzech II O II 50-25
Średnie Groszek I Gk I 30-16
Średnie Groszek II Gk II 20-8
Średnie Grysik Gs 10-5
Miałowe Miał M 6-0
Inne Pył P 1-0
Inne Muł Mu 1-0
Sortymenty połączone
Grupa Nazwa Symbol Wymiar ziarna w mm
Grube Gruby I Gr ponad 60
Grube Kostka Ko 200-60
Grube Gruby II Gr II ponad 40
Grube Orzech O 80-25
Grube Orzech średni Ośr 80-16
Średnie Orzech drobny Odr 50-16
Średnie Groszek Gk 30-8
Drobne Drobny I Dr I 80-0
Drobne Drobny II Dr II 50-0
Drobne Drobny III Dr III 30-0
Miałowe Miał I M I 20-0
Miałowe Miał II M II 10-0
Inne Niesort Ns 120-0

Specyfikacje

Węgiel kamienny frakcja 13 - 0 mm

Wskaźniki Wartość
Zawartość wilgoci (%) śr. 9,2;  max. 11,0
Zawartość popiołu (%) śr. 7,4;  max. 18,0
Zawartość części lotnych (%) 25,6
Zawartość całkowita siarki (%) 0,6
Kaloryczność - stan suchy (kcal/kg) 8250
Kaloryczność - stan roboczy (kcal/kg) 5960
Analiza pierwiastkowa (%)
     Węgiel 87,3
     Wodór 5,1
     Azot 2,4
     Tlen 4,9
     Siarka 0,3
Analiza pierwiastkowa (%)
     K2O 2
     Na2O 0,7
     Si2O 58
     Al2O3 25,2
     Fe2O3 7
     CaO 3
     MgO 0,8
     P2O5 0,1
     TiO2 1
     MnO3 0,1
     SO3 1
Topliwość popiołu w oC
     tA 1260
     tB 1330
     tC 1360
Skład procentowy poszczególnych zakresów granulacji
     13 - 25 8,2
     6 - 13 26,0
     3 - 6 31,6
     1 - 3 23,8
     0 - 1 10,4
Współczynnik podatności przemiałowej
     HGI 68
Spiekalność
     RI 15

Węgiel kamienny frakcja 100 - 0 mm

Wskaźniki Wartość
Zawartość wilgoci (%) 12,0 - 16,0
Zawartość popiołu (%) 12,0 - 25,0
Zawartość części lotnych (%) 42,0 - 47,0
Zawartość całkowita siarki (%) 0,4
Kaloryczność - stan suchy (kcal/kg) 7016
Kaloryczność - stan roboczy (kcal/kg) 5200 - 4500
Analiza pierwiastkowa (%)
     Węgiel 73,3
     Wodór 5,7
     Azot 1,41
     Tlen 19,4
     Fosfor 0,02
Analiza pierwiastkowa (%)
     K2O 1,15
     Na2O 1,53
     Si2O 50,71
     Al2O3 28,21
     Fe2O3 7,39
     CaO 3,74
     MgO 1,94
     P2O5 0,47
     TiO2 1,19
     SO3 2,81
Topliwość popiołu w oC
     tA 1200
     tB 1500
     tC 1500
Spiekalność
     RI 15

Antracyt

Parametr Stan suchy Stan roboczy
Zawartość wilgoci (%) - 15,5
Zawartość popiołu (%) 4,9 4,6
Zawartość części lotnych (%) 2,4 2,3
Zawartość całkowita siarki (%) 0,72 0,74
Kaloryczność - stan suchy (kcal/kg) 7845 -
Kaloryczność - stan roboczy (kcal/kg) - 7116