في صناعة الفحم ، يعد فهم خصائص الفحم المختلفة ضرورية لضمان كفاءة تطبيقه. لا يتضمن تحليل الفحم تكوينه الكيميائي فحسب ، بل يشمل أيضًا الخصائص الفيزيائية والميكانيكية ، ومحتوى الكربون الثابت هو مؤشر مهم لتقييم إنتاج فحم الكوك.
يرتبط التغيير في محتوى الكربون الثابت مباشرة بجودة واستخدام إمكانات الفحم ، مما يجعله معلمة رئيسية في تحليل جودة الفحم.
ينقسم الفحم بشكل أساسي إلى أربعة أنواع: الفحم اللجنيت والبيتوميني والأنثراسيت والجرافيت. تتأثر المعلمات المادية لأنواع مختلفة من الفحم بمجموعة متنوعة من العوامل ، وخاصة الرطوبة ، والمكونات المتطايرة ومحتوى الكربون. تؤثر هذه الخصائص الكيميائية بشكل مباشر على استخدام الفحم ، بما في ذلك صناعة الصلب وتوليد الطاقة والتطبيقات الصناعية الأخرى.
تشغل الرطوبة موقفًا مهمًا في خصائص الفحم. يمكن تقسيم الرطوبة في مناجم الفحم إلى الرطوبة القابلة للذوبان والرطوبة الداخلية. عادةً ما تكون الرطوبة القابلة للذوبان موجودة على سطح الفحم ، بينما يتم تخزين الرطوبة الداخلية في بنية الفحم ، وعادة ما يتم تحديد بيانات محددة عن محتوى الرطوبة هذا من خلال طرق الاختبار المختلفة.
في تحليل الفحم ، تشير المكونات المتطايرة إلى المكونات المنبعثة عند عزلها من الهواء في درجات حرارة عالية. يُظهر محتوى المكونات المتطايرة عادة خصائص الاحتراق للفحم وإمكاناته بعد أن تصبح فحم الكوك. مع استمرار زيادة درجة الفحم ، سينخفض الفرع المتقلبة وفقًا لذلك.
يمكن أن تساعد المخلفات غير المتبقية بعد احتراق الفحم ، والمعروفة أيضًا باسم الرماد ، في تقييم جودة الفحم. عادةً ما يكون تحليل الرماد واضحًا تمامًا لأنه مادة معدنية تركت بعد احتراق الفحم ، ويساعد تحليل الرماد على فهم التركيب الكيميائي والتطبيقات المحتملة للفحم.
الكربون الثابت إلى محتوى الكربون المتبقي في الفحم بعد أن يتم إبعاد المادة المتطايرة. على عكس محتوى الكربون النهائي للفحم ، قد يتم فقد بعض الكربون في المواد المتطايرة عند حسابها بواسطة الكربون الثابت ، مما يعني أن بيانات الكربون الثابت توفر مؤشرًا مهمًا على إمكانات الفحم الكوكية.
غالبًا ما يتم استخدام الكربون الثابت كمؤشر للتنبؤ بكمية فحم الكوك التي يمكن إنتاجها من عينات الفحم ، مما يجعله مرجعًا مهمًا في إنتاج فحم الكوك.
تتأثر الكثافة النسبية أو الجاذبية المحددة للفحم بدرجة الشوائب والمعادن. يعد فهم كثافة طبقات الفحم المختلفة أمرًا ضروريًا لتحويل الموارد إلى الاحتياطيات. عادة ما يتم تحديد قياس الكثافة النسبية عن طريق طفو الماء.
سيختلف توزيع حجم الجسيمات بعد سحق الفحم اعتمادًا على درجة الفحم ، مما يؤثر بشكل مباشر على كفاءة الاحتراق ومعالجة الفحم. لذلك ، فإن فهم حجم الجسيمات قبل تعدين الفحم أمر ضروري لتصميم آلات الطحن المناسبة.
لا يمكن لتوزيع حجم الجسيمات المناسب تحسين كفاءة الاحتراق فحسب ، بل يزيد أيضًا من قيمة مبيعات الفحم.
يمكن أن يساعد اختبار الفحم العائم والغمر في تحديد حجم جسيمات غسل الفحم الأمثل وفصل جزيئات الفحم ذات الكثافة النسبية المختلفة لتحسين جودة الفحم ومحتوى الطاقة. عادة ما تحتاج إلى تنفيذ هذه العملية في بيئة مختبر.
يتم قياس ناتج الطاقة للفحم عن طريق السعرات الحرارية للانفجار ، مما يؤثر على تطبيق الفحم في توليد البخار. إن التأكد من أن الفحم يمكن أن ينتج انتاج الطاقة العالي تحت الاحتراق الفعال أمر بالغ الأهمية لاختيار الفحم.
سلوك ذوبان رماد الفحم هو مؤشر مهم آخر لاختيار الفحم. ستؤثر نقطة انصهار الرماد في الفحم على تصميم المرجل ، وستؤدي نقطة الانصهار المرتفعة بشكل مفرط إلى فشل المعدات وانخفاض في كفاءة تشغيل الطاقة.
يؤثر سلوك ذوبان الرماد في الفحم بشكل مباشر على كفاءة التشغيل وسلامة الغلاية ، لذلك لا يمكن تجاهل اختبار نقطة ذوبان الرماد.
وفقًا لدرجة الفحم ، تقسم المعايير الدولية الفحم إلى أنواع مختلفة. مع استمرار زيادة درجة الفحم ، يزداد محتوى الكربون أيضًا. ترتبط هذه العملية ارتباطًا وثيقًا بالتاريخ الجيولوجي للفحم ، لذا فإن اختيار درجة الفحم الصحيح أمر بالغ الأهمية لاستخدامه النهائي.
في عملية تحليل الفحم واختباره ، يعد محتوى الكربون الثابت مؤشرًا رئيسيًا ، وربط كتلة الفحم بتطبيقاته المحتملة ، وشرح أهمية الكربون الثابت في عملية الفحم. إذن ، ما هي التطبيقات الجديدة للكربون الثابت في الاستخدام المستقبلي للفحم؟