خصائص وتطبيقات الفحم الأنثراسايت

أمضى الفحم الأنثراسايت المستخرج من أقدم التكوينات الجيولوجية للكوكب أطول وقت تحت الأرض. تعرض الفحم لأكبر قدر من الضغط والحرارة ، مما يجعله أكثر أنواع الفحم ضغطًا وصلابة. يحتوي الفحم الصلب على إمكانات أكبر لإنتاج طاقة حرارية أكثر من الفحم "الأحدث" الجيولوجي.

أنثراسايت هو الأكثر هشاشة بين أنواع الفحم. عند حرقه ، ينتج لهبًا أزرق حارًا جدًا. صخرة سوداء لامعة ، يستخدم أنثراسايت في المقام الأول لتدفئة المباني السكنية والتجارية في المنطقة الشمالية الشرقية من ولاية بنسلفانيا ، حيث يتم استخراج الكثير منها. ال متحف التراث بنسلفانيا أنثراسايت في سكرانتون يبرز التأثير الاقتصادي الكبير للفحم على المنطقة.

يعتبر أنثراسايت أنظف فحم محترق متاح. ينتج حرارة أكثر ودخان أقل من أنواع الفحم الأخرى ويستخدم على نطاق واسع في أفران تعمل باليد. لا تزال بعض أنظمة موقد التدفئة المنزلية السكنية تستخدم أنثراسايت ، الذي يحترق لفترة أطول من الخشب. وقد أطلق على أنثراسايت "الفحم الصلب" ، خاصة من قبل مهندسي القاطرات الذين استخدموه لتزويد القطارات بالوقود.

يحتوي أنثراسايت على كمية عالية من الكربون الثابت - 80 إلى 95 في المائة - وكبريت ونيتروجين منخفضين جدًا - أقل من 1 في المائة لكل منهما. المواد المتطايرة منخفضة عند حوالي 5 في المائة ، مع 10 إلى 20 في المائة من الرماد ممكن. محتوى الرطوبة هو ما يقرب من 5 إلى 15 في المئة. الفحم يحترق ببطء ويصعب إشعاله بسبب كثافته العالية ، لذلك يحرقه عدد قليل من النباتات المسحوقة التي تعمل بالفحم.

يحرق أنثراسايت الأكثر سخونة بين أنواع الفحم (حوالي 900 درجة أو أعلى) وينتج عادة ما يقرب من 13000 إلى 15000 وحدة حرارية بريطانية لكل رطل. تحتوي نفايات الفحم التي تم التخلص منها أثناء تعدين الأنثراسايت ، والتي تسمى culm ، على ما يقرب من 2500 إلى 5000 وحدة حرارية بريطانية لكل رطل.

نادر. نسبة ضئيلة من جميع موارد الفحم المتبقية هي أنثراسايت. تم استخراج أنثراسايت من ولاية بنسلفانيا بشكل كبير خلال أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين ، وأصبح من الصعب الوصول إلى الإمدادات المتبقية بسبب موقعها العميق. أكبر كمية من أنثراسايت تم إنتاجها على الإطلاق في بنسلفانيا كانت في عام 1917.

تاريخيا ، تم استخراج أنثراسايت في منطقة مساحتها 480 ميلا مربعا في المنطقة الشمالية الشرقية من ولاية بنسلفانيا ، في المقام الأول في مقاطعات لاكاوانا ولوزيرن وشيلكيل. تم العثور على موارد أصغر في رود ايلاند وفرجينيا.

يعتبر أنثراسايت "غير متجعد" وحرق حر لأنه عندما يشتعل فإنه لا "فحم الكوك" أو يتوسع ويصهر معًا. غالبًا ما يتم حرقها في غلايات ستوكر غير المغذية أو مراجل التفريغ الجانبي ذات التفريغ الجانبي مع شبكات ثابتة. تستخدم الأفران الجافة بسبب ارتفاع درجة حرارة انصهار الرماد. تميل أحمال الغلاية المنخفضة إلى إبقاء الحرارة منخفضة ، مما يقلل بدوره من انبعاثات أكسيد النيتروجين.

يمكن تقليل الجسيمات ، أو السخام الناعم ، الناتج عن حرق أنثراسايت من خلال تكوينات الفرن المناسبة وحمل المرجل المناسب ، وممارسات الهواء الناقص ، وإعادة حقن الرماد المتطاير. يمكن استخدام فلاتر القماش ، والمرسبات الإلكتروستاتيكية (ESP) ، وأجهزة الغسل لتقليل تلوث الجسيمات من الغلايات التي تعمل على أنثراسايت. أنثراسايت المسحوق قبل الحرق يخلق المزيد من الجسيمات.

يسمى الفحم السفلي الذي تم رفضه من مناجم أنثراسايت كولم. هذا يحتوي على أقل من نصف القيمة الحرارية من أنثراسايت الملغومة وأعلى الرماد ومحتوى الرطوبة. يتم استخدامه في الغالب في غلايات احتراق الطبقة المميعة (FBC).

ويحتل أنثراسايت المرتبة الأولى في محتوى الحرارة والكربون مقارنة بأنواع أخرى من الفحم ، وفقًا لـ ASTM D388 - 05 التصنيف القياسي للفحم حسب الرتبة.