Грузоведение. Сохранность и крепление грузов. Грузоведение сохранность и крепление грузов
 Скачать 3.03 Mb.
|
|
Глава 3 ТРАНСПОРТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУЗОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗАЦИЮ ПЕРЕВОЗОК 3.1. Твердое топливо Общая характеристика твердых видов топлива» Свыше 20% общего объема перевозок грузов железнодорожным транспортом приходится на долю различных видов твердого топлива. По своему происхождению все виды твердого топлива делятся на две группы. Первую группу составляет твердое топливо, образовавшееся в естественных условиях, — ископаемые угли, горючие сланцы, торф, древесина и отходы сельскохозяйственного производства. Во вторую группу входит твердое топливо, полученное искусственным путем, — кокс, полукокс, древесный уголь, топливные брикеты и пылевидное топливо. Это продукты переработки естественных видов топлива. Существует два способа переработки естественных видов твердого топлива: физико-механический и физико-химический. К физико-механическим способам относятся сортировка, дробление, обогащение, сушка, брикетирование и пылеприготовление. При такой переработке химический состав топлива практически не изменяется. Сухая перегонка и термическая обработка относятся к физико-химическим способам переработки. При этом значительно изменяются химический состав и свойства топлива. Ценность топлива определяется содержанием в нем горючих компонентов — углерода, водорода и серы. Основная часть тепла получается от сгорания углерода, содержание которого в различных видах твердого топлива колеблется от 44 до 95% (табл. 3.1). ■Содержание водорода в твердом топливе колеблется от 2 до 6%, Таблица 3.1
48 а серы — от десятых долей до 7% [2, 34]. Химический состав отдельных видов твердого топлива, %, приведен в табл. 3.1. Помимо незначительного количества тепла, получаемого от сгорания водорода и серы, при сгорании серы образуются ее окислы, оказывающие сильное корродирующее воздействие на металлы. Твердые виды топлива характеризуются значительным содержанием негорючих составляющих — внешнего и внутреннего балласта. К внутреннему балласту относятся кислород и азот (2—50%). Внешний балласт составляют вода и различные минеральные примеси (50—60%). Внешний балласт не только снижает полезную часть топлива и требует дополнительного расхода тепла на нагревание и парообразование, но и увеличивает объем перевозок. Влага в твердом топливе содержится в виде внешней и внутренней или гигроскопической воды. Внешняя влага находится на поверхности и может быть удалена высушиванием топлива на воздухе при температуре 20—30 °С в течение нескольких дней. Внутреннюю влагу удаляют искусственным высушиванием при температуре 102—105°С. Суммарное ила рабочее содержание влаги в топливе ^w„+ где И^вн, И^л — содержание соответственно внешней и внутренней влаги в топливе, %. Основная часть (около 90%) минеральных примесей после сжигания твердого топлива остается в виде золы. Содержание влаги и минеральных примесей может изменяться в значительных пределах в зависимости от способов добычи и переработки, транспортирования, условий хранения и применения твердого топлива. Ископаемые угли. Разведанные в СССР месторождения ископаемых углей составляют более 50% известных в мире запасов. Ископаемые угли являются не только одним из важнейших источников энергии в народном хозяйстве, но и ценнейшим сырьем химической промышленности. В зависимости от степени углефикации — увеличения содержания углерода с одновременным снижением содержания кислорода в промежуточном продукте — ископаемые угли делятся на три группы: бурые, каменные и антрациты. К бурым относятся ископаемые угли, имеющие высшую удельную теплоту сгорания влажной беззольной массы — менее 23 865 кДж/кг. В состав бурых углей входит значительное количество минеральных примесей, влаги и серы. Содержание влаги в рабочей массе бурых углей для различных месторождений неодинаково и колеблется от 12 до 57,5%. В зависимости от содержания влаги существует три группы бурых углей: группа Б1 —выше 40% 49 влаги в рабочей массе; группа Б2 — 30—40%; группа БЗ — менее 30%. Зольность сухой массы топлива для бурых углей различных месторождений составляет 4—45,2%, а содержание серы в сухой массе топлива достигает 0,2—7,8%. Теплота сгорания, отнесенная на рабочую массу у бурых углей, в сравнении с каменными и антрацитами невелика и составляет 4187—18841 кДж/кг. Бурые угли легко загораются и горят длинным коптящим пламенем. Объемная масса бурых углей колеблется от 0,65 до 0,85 т/м3. Они имеют небольшую твердость и малую механическую прочность. Бурые угли находят применение в качестве сырья для химического производства, но наиболее широко используются как энергетическое топливо. К каменным относятся ископаемые угли с высшей удельной теплотой сгорания влажной беззольной массы 23865 кДж/кг. В зависимости от назначения каменные угли делятся на топочные и газовые. Объемная масса каменных углей различных марок и месторождений неодинакова и составляет 0,68—0,96 т/м3. Эти угли имеют черный цвет. В зависимости от размеров выхода летучих горючих веществ при нагревании и свойств коксового остатка каменные угли делятся на марки (табл. 3.2) [34]. Основные показатели качества каменных углей — выход летучих веществ, зольность, содержание влаги, серы и т. д. — для различных бассейнов и месторождений неодинаковы. Антрациты имеют черную окраску часто с сероватым оттенком, отливающую металлическим блеском. Куски антрацита отличаются значительной твердостью и хрупкостью. Объемная масса антрацитов составляет 0,85—1,15 т/м3. Антрациты содержат сравнительно мало летучих веществ, влаги и золы. Содержание серы в каменных углях и антрацитах колеблется в зависимости от их марки и месторождения от 0,2 до 7%. По своим качественным показателям антрациты непригодны для химической переработки и коксования и используются как высококалорийное топливо. Добыча ископаемых углей производится закрытым (в шахтах) и открытым (в разрезах) способами. Разработка углей в шахтах осуществляется механическими и гидравлическим методами. При использовании последнего происходит обводнение добытого топлива. Добытые ископаемые угли засорены минеральными примесями— породой. Использование их в таком виде малоэффективно, поэтому после добычи угли обогащают удалением из них минеральных примесей и серы. Для этого используют углемоечные машины, способы флотации, сепарации и др. Чем крупнее отдельные куски ископаемых углей, тем меньше содержание минеральных примесей и выше качество углей. По этой 50 Таблица 3.2
| ||||||||||||||||||||||||||