Для чего нужен уголь при производстве цемента

Применение угля в промышленности и других областях

Уголь добывается из земли путем добычи полезных ископаемых. Применение каменного угля основано на возможности гореть и давать тепло. Именно эта форма наиболее востребована.

Большая часть добываемого каменного угля транспортируется поездами на электростанции, где он сжигается для получения пара. Пар вращает турбины, которые производят электричество.
Уголь является крупнейшим источником энергии для производства электроэнергии во всем мире. К сожалению, это также один из крупнейших мировых источников выбросов углекислого газа.

От резины до лекарств

Арина Мерлова, «АиФ-Кузбасс»: Александр Петрович, а что вообще понимается под глубокой переработкой угля? Ведь и его сжигание, например, тоже можно назвать переработкой — в чистую энергию.

Александр Козлов: человечество привыкло использовать уголь только как топливо. Так и получается – уголь сожгли, тепло получили. Переработка! Но ведь уголь может дать гораздо больше, чем кажется на первый взгляд.

Тем не менее в Кузбассе на сегодняшний день есть только один комбинат, занимающийся переработкой угля. Он располагается в Новокузнецке. В Кемерове предприятий, которые выпускали бы продукты углехимии, сжижая уголь, газифицируя его, перерабатывая в наноматериалы, нет. К их открытию нужно стремиться, и тогда уголь станет ещё более востребованным: часть угля будет использоваться в химии, отходы обогащения станут топливом для газогенераторов. И даже шлаку найдётся своё место. Например, его можно использовать при строительстве дорог. Абсолютно безотходное производство!

— Где могут пригодиться продукты глубокой переработки?

— Только представьте себе, в результате глубокой переработки угля и техногенных отходов можно получать больше 180 видов химических продуктов. А их, в свою очередь, можно использовать для получения тысяч продуктов смежных отраслей. Цифры ведь колоссальные! Из каменноугольной смолы получают бензол, толуол, нафталин, а уже из них – множество органических веществ. Продукты коксования каменного угля востребованы в металлургии, из них производят высококачественные стали. Из чёрного золота производят гуминовые препараты, а они широко используются в сельском хозяйстве при рекультивации земель, в производстве асфальта, битума, аккумуляторов, керамических изделий, краски, резины, косметических и лекарственных препаратов. Углеродные сорбенты, которые применяют в пищевой, химической, топливно-энергетической, горно-металлургической, нефтегазодобывающей и перерабатывающей отраслях, охране окружающей среды, машиностроении, тоже можно получить из угля всех марок.

Углеродные материалы – это инновационный и дефицитный на мировом рынке товар. Потому в России, а конкретнее, в Кузбассе, такое производство быть должно, обязано. Ведь именно Кузбасс обладает богатейшими запасами угля! Глубокая переработка угля – бизнес очень рентабельный и конкурентоспособный. По крайней мере, опыт зарубежных стран об этом свидетельствует.

Виды угля

Существует несколько видов, отличающихся друг от друга составом и удельной теплотворной способностью. Одни используются на производстве, другие для отопления бытовых строений. Типы угля:

• Лигнит – черного цвета с коричневыми оттенками, применяется в энергетической промышленности. Малопригоден для хранения в бытовых условиях. Его отличительная черта – минимум влажности и максимум теплоотдачи.
• Суббитоминозный вид – содержит до 30% влажности, легко крошится, обладает высокой теплотворностью. Применяют уголь для отопления в жилых домах.
• Битуминозный вид – плотный материал, более пригодный для перевозки. При сжигании выделяет много тепла, применяется для коксования.
• Антрацит – качественный и дорогой уголь, отличается твердостью, плотностью и высоким содержанием углеводорода. Черного или серо-черного цвета с глянцевым блеском, с хорошей электропроводностью. При горении не коптит, подходит для отопления жилых помещений.
• Длиннопламенный – с хорошей теплотворностью, быстро сгорает, образуя длинное пламя. Используется для обогрева общественных зданий, отличается низкой себестоимостью.

В отдельную группу относят древесный уголь, содержащий органические вещества. Он долго горит, выделяя много тепла, подходит для каминов и мангалов. Древесная зола применяется как удобрение и питательное вещество для растений. Древесный вид используют в производстве чугуна из-за его устойчивости к коррозии.

Выделяют активированный уголь, имеющий пористую структуру и содержащий до 97% углерода. Применяется в быту для очищения воды через угольный фильтр, ухода за мебелью, удаления неприятных запахов. В медицине используется как адсорбирующее вещество при отравлении и вздутии живота.

Способы добычи угля

Существуют способы добычи угля которые разработала горнодобывающая промышленность.

Если ископаемое находится на глубине до 100 метров применяется карьерный способ — самый дешевый способ добычи угля. Этот способ позволяет добывать 60% мирового применения в настоящее время. Тонкий верхний слой породы (обычно всего несколько метров) убирается, чтобы был доступ к угольным пластам толщиной 50-100 метров.

Если глубоко, то роются шахты и добывается подземным способом .

Лучшим считается каменный уголь, добытый подземным способом.

Однако, добыча подземным способом представляет собой серьезную угрозу для здоровья непосредственно вовлеченных горняков. Эти риски включают заболевание пневмокониоза легких рабочих, вызванное долгосрочным воздействием угольной пыли.

Кроме карьерного и шахтного способа добычи существуют и другие.

Это гидравлический способ с помощью давления воды или с помощью сжатого воздуха.

Виброимпульсный — путем удара специальным оборудованием. Однако эти способы не нашли широкого применения ввиду дороговизны.

Области применения цемента со шлаком

Для чего пригоден цемент с содержанием шлака более 20 %:

• Производство ЖБИ – панелей, плит перекрытия.
• Изготовление монолитных строительных конструкций объектов жилого и промышленного назначения.
• Изготовление бетонных изделий с применением пропаривания.
• Строительство объектов с применением различных способов тепло-влажностной обработки.
• Устройство дорожного полотна.
• Производство бетонных труб для устройства инженерных коммуникаций.
• Строительство мостовых конструкций и эстакад.
• Приготовление штукатурных и кладочных растворов.

Бетонные смеси и строительные растворы на основе шлакопортландцемента в нашей стране распространены не очень широко. Они изготавливаются в заводских условиях, а их использование в строительстве контролируется инженерами-строителями.

• Строитель с 20-летним стажем
• Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Брикетирование угля в домашних условиях

Так как оборудование для производства каменноугольных брикетов дешевым не назовешь, покупать его для домашнего использования нерентабельно. Но народные умельцы и тут нашли выход из положения. Есть такой способ из угольной пыли сделать приемлемое топливо:

• Взять глины 5-10% от массы имеющегося угольного сырья, развести ее до кашеобразного состояния и перемешать с угольной крошкой.
• В заготовленные формы плотно уложить состав.
• Сформованный брикет вывернуть на полиэтиленовую пленку, где оставить сохнуть. Через несколько дней они становятся достаточно прочными, чтобы складировать в невысокие штабеля.

Для отопления частного дома такой вид топлива подойдет. Но перевозить такие брикеты невозможно – они рассыпаются. Горят лучше, чем пыль, и выдают больше тепла, но имеют довольно большую зольность – к «собственной» золе добавляется глина.

Есть еще механический способ брикетирования мелкого угля и его пыли. С использованием такого пресса промышленных объемов не достигнешь и транспортирования получаемая продукция не перенесет, но из пыли сформовать вполне пригодное для своей печи топливо можно.

Вот как эти брикеты горят.

Согласитесь, установка выглядит вполне работоспособной, а имея руки сделать ее не так и сложно.

Правила безопасности при обогащении и брикетировании углей

Если вы решили использовать в качестве топлива брикетированный уголь, следует подойти к его изготовлению со всей ответственностью. Подбираются составляющие для изготовления твердого топлива в зависимости от места его использования. В состав брикетов не должны входить вредные компоненты, чтобы не отравиться продуктами их сгорания.

Некачественный продукт может обладать плохой теплоотдачей и не справляться со своими прямыми обязанностями обогрева помещения. Плохо спрессованные брикеты быстро превратятся в труху и «уйдут» в отходы.