פחם: סיווג, סוגים, ציונים, מאפיינים, תכונות בעירה, אתרי מיצוי, יישום וחשיבות לכלכלה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-17 18:51

פחם הוא מתחם מאוד מגוון ורב פנים. בשל הייחודיות של היווצרותו בבטן האדמה, יכולים להיות לו מאפיינים שונים מאוד. לכן, נהוג לסווג פחם. איך זה קורה מתואר במאמר זה.

פחם מאובנים נכרה בעיקר ממעמקי כדור הארץ, אך לפעמים, כתוצאה מפעילות סיסמית, עולים תפרי פחם אל פני השטח, שם מתאפשרת כרייה. אבל מאיפה מגיע הפחם בקרום כדור הארץ? היווצרות הפחם היא תהליך ארוך ומורכב מאוד שמקורו בצמחים רגילים. כאשר צמחים מתים, עם חוסר חמצן ולחות גבוהה, נוצר מהם כבול. במשך מיליוני שנים, הכבול הזה מתיישב באדמה, שם, בגלל הטמפרטורה והלחץ הגבוהים, הוא הופך לאט לפחם. תהליך זה נקרא איחוד.

ניתן למצוא פחם מאובנים על ידי אדם בשלבים שונים של התלכדות, כך שישנם סוגים רבים של משאב זה. בסך הכל ישנם מספר סוגים של סיווגי פחם: לפי הרכב, לפיתכונות של מקור, גודל, לחות, נוכחות של זיהומים, כמו גם מאפיינים רבים אחרים. בואו נסתכל מקרוב על כמה מהם.

סיווג פחם לפי גודל חתיכות

כדי להפיק פחם ממחתרת, יש לכתוש אותו ולהעבירו אל פני השטח. החלקים המתקבלים יכולים להיות בגדלים שונים, וזה די חשוב לשימוש נוסף. מסיבה זו, קיים תקן ממלכתי (GOST R 51586-2000), המגדיר את סיווג הפחם לפי גודל החתיכות. גדלים אלה מכונה לפעמים כיתות פחם כדי לא להתבלבל עם ציונים, עליהם נדון בהמשך.

שם הכיתה (קיצור)	גודל ב-mm
Slab (P)	מ-100
Large (K)	50-100
Nut (O)	25-50
Small (M)	13-25
Seed (C)	6-13
Shtyb (Sh)	עד 6

אם הפחם עדיין לא ממוין ויש בהרכבו חתיכות בגדלים שונים לגמרי, אז פחם כזה נקרא רגיל (P).

יש גם דרגות מעורבות, כלומר תערובות של גחלים בגדלים שונים בגבולות מסוימים. אבל אחוז הפחם של כל מעמד במקרה זה אינו מוסדר. התערובת עשויה להיות מורכבת, למשל, מ-95% זרע ו-5% זן, ובמקרה זה ייקרא הזןזרע עם גוש.

שם הכיתה (קיצור)	גודל ב-mm
גדול עם לוח (PC)	מ-50
אגוז עם גדול (KO)	25-100
Small Walnut (OM)	13-50
Small seed (MS)	6-25
זרע עם אבן (SS)	עד 13
קטן עם זרע ופורל (MSH)	עד 25
אגוז עם זרעים קטנים וצ'יפס (OMSSh)	עד 50

סיווג פחם לפי דרגות

כפי שכבר צוין, הפחם עשוי להיות שונה בהרכבו. קשה ביותר לבודד תרכובות ספציפיות בהרכב הפחם, לכן, על מנת לאפיין פחם, משתמשים רק במאפיינים מסוימים: ריכוז חומרים נדיפים, לחות, תכולת פחמן, ערך קלורי וכו'.

בדרך כלל כל המאפיינים האלה קשורים. ככל שתכולת הפחמן של הפחם גבוהה יותר והחומר הנדיף נמוך יותר, כך הדלק יכול לספק יותר חום. לפי מאפיינים אלה, הפחם מחולק לדרגות.

פחם חום (B)

זוהי דרגת הפחם הצעירה ביותר ולכן הכי פחות שימושית. זה נראה כמו מסת אבן חומה. לפעמים זה אפילו מראה מבנה עצי. תפוקת החום היא רק 22 MJ/kg. הסיבה לכך היא הנמוכהתכולת פחמן, כמות גדולה של לחות, חומרים נדיפים וזיהומים מינרלים. כל זה אינו מספק בעירה יעילה.

הפחם הזה נוצר ישירות מכבול ושוכן בעומק רדוד (מ-10 עד 200 מטר). ברוסיה, הוא נכרה בפיקדון Soltonskoye, באגני הפחם טונגוסקה וקנסק-אצ'ינסק.

Long Flame Coal (L)

בדרך כלל יש צבע אפור-שחור. הוא בוער בלהבה ארוכה ומעשנה, שהעניקה לו את שמו. הוא מכיל 70-80% פחמן, מה שהופך אותו לדלק איכותי מעט יותר מפחם חום. זה מושפע גם מפחות לחות וזיהומים. אבל זה לא היתרון של פחם להבה ארוכה. דלק זה יכול להישרף בלי לנשוף, מה שמקל על השימוש בתנורים ובדודים. סוג זה של פחם נפוץ מאוד. שאיבתו מתבצעת באגנים מינוסינסק, קוזנצק, דונייצק ועוד רבים אחרים.

גז פחם (G)

דומה מאוד למותג הקודם, אך שונה בלחות נמוכה ובקצב שריפה גבוה. בגלל זה האחרון, הוא משמש לעתים קרובות בבתי דוודים כדלק. פחם זה נפוץ באגני הפחם של דונייצק, קוזנצק, קיזלובסקי ועוד כמה אגני פחם. הוא נמצא גם במרבצים של האי סחלין.

Fat Charcoal (W)

זה כבר פחם איכותי למדי. למרות העובדה שהוא נדלק חזק יותר משני המותגים הקודמים, יש לו ערך קלורי גבוה (35 MJ/kg). החיסרון הוא התוכן הגבוה של נדיפיםחומרים, אשר מסבך את השליטה על תהליך הבעירה, ולכן מותג זה של פחם משמש לעתים רחוקות כדלק. תחומי השימוש העיקריים בו הם ייצור חומרי בניין, פחמים פעילים וחומרים שימושיים אחרים, וכן בתעשיית הקוקס. פחם כזה נכרה במרבצי Osinovskoye, Baidaevskoye, Leninskoye ו-Tom-Usinkskoye.

Coke Coal (C)

זהו סוג פחם בעל ערך רב בשל השכיחות הנמוכה שלו. כיתה זו מייצרת קוקה פחם באיכות גבוהה מאוד, כפי שהשם מרמז. פחם כזה נוצר בעומק גדול מספיק (5500 מ'), שבו יש לחץ גדול. צבעו של פחם כזה הוא אפור עם ברק זגוגי. יש לו מבנה אחיד מאוד ומספר מינימלי של נקבוביות. תכולת החומרים הנדיפים היא מתונה (22-27%), והפחמן כבר מגיע ל-88-90%, שיש לו השפעה חיובית על העברת החום, אם כי פחם כזה משמש רק לעתים רחוקות כדלק. פחם קולה נכרה באגן הפחם של קוזנצק, באנז'רסקי, טום-אוסינסקי, פרוקופייבסקו-קיסלבסקי ובאזורים נוספים.

Skinny Caking Coal (OS)

מותג פחם זה אינו שונה בהרבה מפחם קוקינג: תכולת הפחמן והזיהומים האנאורגניים היא בערך באותה רמה. היתרון העיקרי שלו הוא ערכו הקלורי הגבוה. זה 36 MJ / kg, ולכן הוא משמש לפעמים כדלק בתחנות כוח. אבל השימוש העיקרי בו הוא תעשיית הקולה. נכון, הפחם הזה כמעט ולא מבושל, אז יש להשתמש בו בתערובת עםסוגים אחרים של פחם. תערובת כזו של כמה דרגות נקראת מטען פחם. הפקת הפחם הרזה מתבצעת בעיקר בקוזבאס, באזור קמרובו ובאזור אגן הפחם של דרום יאקוטסק.

Lean Coal (T)

מותג הפחם הזה קיבל שם כל כך מצחיק בגלל השכבות הדקות יחסית איתן הוא שוכב בסלע. זאת בשל העומק הרב (6600 מ') והלחץ הגבוה. בשונה משני הסוגים הקודמים, לפחם הרזה אין יכולת סינון, וכמעט בלתי אפשרי לייצר ממנו קולה.

אבל יש לו ערך קלורי גבוה מאוד עד 40 MJ/kg. זה מוביל לשימוש בו כדלק, כמו גם במטלורגיה, שבה נדרשות טמפרטורות גבוהות במיוחד בתנורים להתכת מתכות. האזורים העיקריים לייצור פחם רזה הם אזורי ארליצ'בסקי, באידייבסקי וקמרובו.

Anthracite (A)

זהו הפחם האיכותי ביותר מבחינת ערך קלורי. תכולת הפחמן בו יכולה להגיע ל-98%. רק בגרפיט יש יותר. ובמראה, אנתרציט שונה מאוד ממותגים אחרים. יש לו צבע שחור כהה עם ברק מתכתי בולט. יש לו גם יציבות תרמית גבוהה ומוליכות חשמלית. טמפרטורת הבעירה של אנתרציט גבוהה למדי, ולכן לא ניתן להשתמש בה כדלק בכל סוגי התנורים. בנוסף, הוא משמש במטלורגיה, לייצור מסננים, אלקטרודות, סידן קרביד, אבקת מיקרופון. פחם זה אינו חוטא, ולכן הוא לא מצא שימוש בקוקינג, אם כי גם ללא תהליך זה הוא יכוללהחליף קולה בתהליכים מסוימים.

סוגים אחרים של סיווגים

בנוסף לאותן דרגות שהוצגו לעיל, ישנן דרגות ביניים רבות, כגון שומן קוקס (KZh), סינטר גז (GS), גז להבה ארוכה (DG).

כמו כן, לפחם של כל מותג יכולים להיות חתיכות בגדלים שונים. במקרה זה, האות המציינת את הזן ממוקמת אחרי האות המציינת את המותג. לדוגמה, אגוז אנתרציט (AO), לוח מודגש (ZHP), זרעי קולה (KS).

יש גם סיווג של פחם לפי מקור. כל הפחם, כאמור, נוצר מצמחים במשך מיליוני שנים. אבל צמחים יכולים להיות בעלי אופי שונה. אז, גחלים מחולקים להומית (מעץ, עלים, גבעולים) ולספרוליט (משאריות של צמחים נמוכים יותר, כגון אצות).