Charbon : classification, types, qualités, caractéristiques, caractéristiques de combustion, sites d'extraction, application et importance pour l'économie

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-17 18:50

Le charbon est un composé très diversifié et multiforme. En raison de sa particularité de formation dans les entrailles de la terre, il peut avoir des caractéristiques très différentes. Par conséquent, il est d'usage de classer le charbon. Comment cela se produit est décrit dans cet article.

Le charbon fossile est principalement extrait des profondeurs de la terre, mais parfois, en raison de l'activité sismique, des filons de charbon remontent à la surface, où l'extraction est possible. Mais d'où vient le charbon de la croûte terrestre ? La formation du charbon est un processus très long et complexe qui provient de plantes ordinaires. Lorsque les plantes meurent, avec un manque d'oxygène et une humidité élevée, de la tourbe se forme à partir d'elles. Pendant des millions d'années, cette tourbe s'installe dans le sol où, en raison de la température et de la pression élevées, elle se transforme lentement en charbon. Ce processus est appelé coalification.

Le charbon fossile peut être trouvé par l'homme à différents stades de la coalification, il existe donc de nombreux types de cette ressource. Au total il existe plusieurs types de classifications du charbon: par composition, parcaractéristiques d'origine, taille, humidité, présence d'impuretés, ainsi que de nombreuses autres caractéristiques. Examinons de plus près certains d'entre eux.

Classification du charbon selon la taille des morceaux

Pour extraire le charbon du sous-sol, il doit être broyé et acheminé à la surface. Les pièces résultantes peuvent être de différentes tailles, ce qui est assez important pour une utilisation ultérieure. Pour cette raison, il existe une norme d'État (GOST R 51586-2000), qui définit la classification du charbon en fonction de la taille des morceaux. Ces tailles sont parfois appelées qualités de charbon afin de ne pas être confondues avec les qualités, qui seront discutées plus tard.

Nom de classe (abréviation)	Taille en mm
Dalle (P)	À partir de 100
Grand (K)	50-100
Écrou (O)	25-50
Petit (M)	13-25
Graine (C)	6-13
Shtyb (Sh)	Jusqu'à 6

Si le charbon n'est pas encore trié et a dans sa composition des morceaux de tailles complètement différentes, alors ce charbon est appelé ordinaire (P).

Il existe également des qualités mixtes, c'est-à-dire des mélanges de charbons de différentes tailles dans certaines limites. Mais le pourcentage de charbon de chaque classe dans ce cas n'est pas réglementé. Le mélange peut être constitué, par exemple, de 95 % de semence et de 5 % de cultivar, auquel cas la variété sera appeléegraine avec un morceau.

Nom de classe (abréviation)	Taille en mm
Grand avec dalle (PC)	À partir de 50
Noyer avec gros (KO)	25-100
Petit noyer (OM)	13-50
Petite graine (MS)	6-25
Semer avec une pierre (SS)	Jusqu'à 13
Petit avec graine et truite (MSH)	Jusqu'à 25
Noix avec petites graines et chips (OMSSh)	Jusqu'à 50

Classification du charbon par grades

Comme déjà mentionné, le charbon peut avoir une composition différente. Il est extrêmement difficile d'isoler des composés spécifiques dans la composition du charbon, par conséquent, pour caractériser le charbon, seules certaines caractéristiques sont utilisées: la concentration en substances volatiles, l'humidité, la teneur en carbone, le pouvoir calorifique, etc.

Habituellement, toutes ces caractéristiques sont liées. Plus la teneur en carbone du charbon est élevée et plus la matière volatile est faible, plus le combustible peut fournir de chaleur. Selon ces caractéristiques, le charbon est divisé en qualités.

Lignite (B)

C'est le charbon le plus jeune et donc le moins utile. Il ressemble à une masse de pierre brune. Parfois, il montre même une structure ligneuse. La production de chaleur n'est que de 22 MJ/kg. La raison en est le faibleteneur en carbone, une grande quantité d'humidité, des substances volatiles et des impuretés minérales. Tout cela ne fournit pas une combustion efficace.

Ce charbon est formé directement à partir de tourbe et se trouve à faible profondeur (de 10 à 200 mètres). En Russie, il est extrait du gisement de Soltonskoye, dans les bassins houillers de Tunguska et de Kansk-Achinsk.

Charbon à flamme longue (L)

A généralement une couleur gris-noir. Il brûle avec une longue flamme fumeuse, qui lui a donné son nom. Il contient 70 à 80 % de carbone, ce qui en fait un combustible de qualité légèrement supérieure à la lignite. Ceci est également affecté par moins d'humidité et d'impuretés. Mais ce n'est pas l'avantage du charbon à flamme longue. Ce combustible peut brûler sans souffler, ce qui le rend facile à utiliser dans les fours et les chaudières. Ce type de charbon est très courant. Son extraction est effectuée dans les bassins de Minusinsk, Kuznetsk, Donetsk et de nombreux autres bassins.

Gaz Charbon (G)

Fortement similaire à la marque précédente, mais diffère par une faible humidité et un taux de combustion élevé. En raison de ce dernier, il est souvent utilisé dans les chaufferies comme combustible. Ce charbon est courant dans les bassins houillers de Donetsk, Kuznetsk, Kizelovsky et quelques autres. On le trouve également dans les gisements de l'île de Sakhaline.

Fat Charcoal (W)

C'est déjà un charbon d'assez bonne qualité. Malgré le fait qu'il éclaire plus fort que les deux marques précédentes, il a un pouvoir calorifique élevé (35 MJ/kg). L'inconvénient est la forte teneur en matières volatilessubstances, ce qui complique le contrôle du processus de combustion, de sorte que cette marque de charbon est rarement utilisée comme combustible. Les principaux domaines d'utilisation sont la production de matériaux de construction, de charbons actifs et d'autres substances utiles, ainsi que dans l'industrie du coke. Ce charbon est extrait des gisements d'Osinovskoye, Baidaevskoye, Leninskoye et Tom-Usinkskoye.

Charbon à coke (C)

Il s'agit d'un type de charbon très précieux en raison de sa faible prévalence. Ce grade produit du coke de charbon de très haute qualité, comme son nom l'indique. Un tel charbon se forme à une profondeur suffisamment grande (5500 m), où il y a une grande pression. La couleur de ce charbon est grise avec un éclat vitreux. Il a une structure très uniforme et un nombre minimum de pores. La teneur en substances volatiles est modérée (22-27%) et le carbone atteint déjà 88-90%, ce qui a un effet positif sur le transfert de chaleur, bien que ce charbon soit rarement utilisé comme combustible. Le charbon à coke est extrait dans le bassin houiller de Kuznetsk, à Anzhersky, Tom-Usinsky, Prokopyevsko-Kiselevskiy et dans d'autres régions.

Charbon maigre (OS)

Cette marque de charbon n'est pas très différente du charbon à coke: la teneur en carbone et en impuretés inorganiques est approximativement au même niveau. Son principal avantage est son pouvoir calorifique élevé. Il est de 36 MJ/kg, il est donc parfois utilisé comme combustible dans les centrales électriques. Mais son utilisation principale est l'industrie du coke. Certes, ce charbon est à peine cokéfié, il faut donc l'utiliser en mélange avecautres types de charbon. Un tel mélange de plusieurs qualités est appelé charge de charbon. L'extraction de charbon maigre est principalement réalisée dans le Kouzbass, dans la région de Kemerovo et dans le bassin houiller du sud de Yakoutsk.

Charbon maigre (T)

Cette marque de charbon a reçu un nom si drôle en raison des couches relativement minces avec lesquelles il se trouve dans la roche. Cela est dû à la grande profondeur (6600 m) et à la haute pression. Contrairement aux deux types précédents, le charbon maigre n'a pas la capacité de fritter et il est presque impossible d'en produire du coke.

Mais il a un pouvoir calorifique très élevé jusqu'à 40 MJ/kg. Cela conduit à son utilisation comme combustible, ainsi qu'en métallurgie, où des températures extrêmement élevées sont requises dans les fours pour la fusion des métaux. Les principales régions de production de charbon maigre sont les régions d'Aralichevsky, de Baidayevsky et de Kemerovo.

Anthracite (A)

C'est le charbon de la plus haute qualité en termes de pouvoir calorifique. La teneur en carbone peut atteindre 98 %. Seul le graphite en a plus. Et en apparence, l'anthracite est très différent des autres marques. Il a une couleur noire foncée avec un éclat métallique prononcé. Il a également une stabilité thermique et une conductivité électrique élevées. La température de combustion de l'anthracite est assez élevée, par conséquent, il ne peut pas être utilisé comme combustible dans tous les types de fours. De plus, il est utilisé en métallurgie, pour la fabrication de filtres, d'électrodes, de carbure de calcium, de poudre de microphone. Ce charbon n'est pas fritté, il n'a donc pas trouvé d'utilisation dans la cokéfaction, bien que même sans ce processus, il puisseremplacer le coke dans certains processus.

Autres types de classifications

En plus des grades présentés ci-dessus, il existe de nombreux grades intermédiaires, tels que la graisse de coke (KZh), le frittage de gaz (GS), le gaz à flamme longue (DG).

Aussi, le charbon de chaque marque peut avoir différentes tailles de morceaux. Dans ce cas, la lettre désignant la variété est placée après la lettre désignant la marque. Par exemple, anthracite-noyer (AO), bold-slab (ZHP), graine de coke (KS).

Il existe également une classification du charbon par origine. Tout le charbon, comme déjà mentionné, est formé à partir de plantes sur des millions d'années. Mais les plantes peuvent être de nature différente. Ainsi, les charbons sont divisés en humiques (provenant du bois, des feuilles, des tiges) et des sapropélites (provenant des restes de plantes inférieures, telles que les algues).