Kalcynacja antracytu i jego termiczna degradacja

Antracyt jest najwyżej uwęgloną formą węgla kamiennego. Charakteryzuje się wysoką zawar tością węgla pierwiastkowego (>90%). Powstawał w głębokich warstwach głównie karbońskich, nierzadko na skutek dodatkowych czynników termicznych, tj. intruzje magmowe.

Antracyt wydobywa się na całym świecie, lecz głównie w Ukrainie, Rosji, USA, Kanadzie, Azji wschodniej, Australii i Indonezji. S tosowany jest szeroko jako paliwo specjalne, w metalurgii oraz przemyśle elektrodowym. W celu poprawy parametrów termicznych oraz stabilizacji jakościowej antracyt poddaje się procesom kalcynacji.

Kalcynacja to obróbka stałych surowców węglowych w atmosferze inertnej lub redukcyjnej w zakresie temperatur 1000-3000°C. Celem kalcynacji jest usunięcie zanieczyszczeń, poprawa przewodnictwa i co się z tym wiąże zwiększenie ilości struktur grafi topodobnych. Kalcynacja pozwala również na zbadanie odporności termicznej i zmian obję tości antracytu w procesach dalszej obróbki cieplnej. Operacja ta przeprowadzana jest w opalanych gazem piecach obro towych i re tor towych lub piecach elektrycznych.

Choć antracyt jest najwyżej uwęgloną formą węgla kamiennego wciąż pozostaje znacznie zróżnicowany strukturalnie. Nie chodzi już tu o skład maceralny, ale o strukturę samego witrynitu.

W zależności od struktury witrynitu antracyty wykazują różną odporność termiczną, co wiąże się z powstawaniem porowa tości, spękań i rozszerzalnością materiału.

W Instytucie opracowano szereg me tod pozwalających na szeroki opis antracytu zarówno w formie surowej (zielonej) jak i kalcynowanej. Wykonuje się zarówno standardowe badania petrograficzne (refleksyjność R_r, R_min, R_max, R_bi, skład maceralny) jak i bardziej złożone badania struktury witrynitu (lita, pasemkowa, etc.), analiza poziomu degradacji termicznej antracytu. Analiza degradacji termicznej, czy też inaczej odporności termicznej antracytu, polega na analizie obrazowej specjalnie przetworzonych obrazów mikroskopowych, zarówno antracytu zielonego jak i kalcynowanego.

Zapraszamy serdecznie do współpracy!

W Instytucie Technologii Paliw i Energii osobą do kontaktu w sprawie analizy mikroskopowej antracytu i innych materiałów węglowych jest dr inż. Małgorzata Wojtaszek-Kalaitzidi (mwojtaszek@itpe.pl; tel: 32 621062041) Zakład Technologii Koksowniczych.