11.4. Влияние зольности на технологические характеристики ТГИ
Многочисленные исследования указывают на отсутствие явно выраженной зависимости между общей зольностью, природой и стадией зрелости ТГИ. Главной причиной этого является преобладающее влияние их внешней (случайной) золы, количество которой зависит от условий добычи.
Вместе с тем имеются определённые закономерности, которые выявляются при рассмотрении зольности и химического состава золы различных петрографических составляющих углей, практически свободных от примесей случайных внешних минеральных веществ. Установлено, что в одном и том же угле наибольшей зольностью обладает фюзинит, наименьшей витринит, а лейптинит занимает промежуточное положение, приближаясь к витриниту. Закономерной связи между зольностью микрокомпонентов и стадией их зрелости не наблюдается.В фюзенах часто содержатся пирит, марказит, сидерит, кальцит, соединения фосфора. Поэтому удаление из углей перед их коксованием фюзена может улучшить качество кокса не только по зольности, но и по содержанию серы и фосфора.
Использование угля для разных целей зависит от его зольности и состава золы. При энергетическом использовании углей минеральные примеси снижают теплоту их сгорания, а при использовании углей в производстве кокса зольность последнего возрастает (по сравнению с углями) примерно на 30%.
Для доменного производства чугуна необходимо применение кокса с меньшей зольностью, поскольку повышение содержания золы на 1% увеличивает расход кокса примерно на 2-2,5%, понижает производительность доменной печи на 2,5-2,7% и повышает расход флюсов до 4%. Помимо этого присутствие породных зерен в коксе (более 3 мм) снижает его механическую прочность. Необходимо учитывать не только общее содержание минеральных компонентов в коксе, но и химический их состав. Для доменного производства наличие в золе кокса оксидов железа, кальция и магния полезно (выполняют функции руды и флюсов). Некоторые минеральные вещества в коксуемых углях особо вредны, например фториды и хлориды щелочных металлов, поскольку даже небольшие количества образующихся при коксовании фторо- и хлороводорода разрушают огнеупорную кладку и арматуру коксовых печей.
Для уменьшения содержания минеральных примесей в углях и сланцах их подвергают обогащению различными методами: гравитационными или флотационными, а также путём обеззоливания химическими реагентами.
Зольность углей и кокса учитывается также и при использовании их для газификации в газогенераторах. Для нормальной и экономичной работы газогенераторов с неподвижным слоем зольность углей не должна быть выше 15-20%. Если газификация осуществляется под давлением и во взвешенном состоянии, то для этого пригодны угли с зольностью до 30%, а при жидком шлакоудалении – до 60%.