زغال سنگ آنتراسیت چیست

زغال سنگ anthracite، استخراج شده از قدیمی ترین تشکل های زمین شناسی سیاره است ، طولانی ترین زمان را در زیر زمین سپری کرده است. زغال سنگ تحت بیشترین فشار و گرما قرار گرفته است و از طریق فشرده ترین و سخت ترین زغال سنگ موجود به وجود می آید. زغال سنگ آنتراسیت سخت دارای پتانسیل بیشتری برای تولید انرژی گرمایی نسبت به زغال سنگ نرم تر و از نظر زمین شناسی ( جدیدتر) می باشد.

کاربردهای رایج زغال سنگ آنتراسیت

آنتراسیت در بین انواع زغال سنگ ، شکننده ترین است. هنگام سوختن، شعله بسیار داغ و آبی تولید می کند. سنگ سیاه براق، آنتراسیت عمدتاً برای گرم کردن ساختمان‌های مسکونی و تجاری در منطقه شمال شرقی پنسیلوانیا، جایی که بیشتر آن استخراج می‌شود، استفاده می‌شود. موزه میراث آنتراسیت پنسیلوانیا در اسکرانتون تأثیر قابل توجه  بر اقتصادی منطقه گذاشته است.
آنتراسیت تمیزترین زغال سنگ سوزان موجود در دنیا محسوب می شود. این زغال سنگ گرمای بیشتر و دود کمتری نسبت به سایر زغال‌ها تولید می‌کند و به طور گسترده در کوره‌های دستی استفاده می‌شود. برخی از سیستم‌های اجاق‌های گرمایشی منازل مسکونی هنوز از آنتراسیت استفاده می‌کنند ، که بیشتر از چوب می‌سوزد. آنتراسیت به ویژه توسط مهندسان لوکوموتیو که از آن برای سوخت قطارها استفاده می کردند. 

مشخصات زغال سنگ آنتراسیت

آنتراسیت حاوی مقدار زیادی کربن ثابت حدود 80 تا 95 درصد و گوگرد و نیتروژن بسیار کم که هر کدام کمتر از 1 درصد است. مواد فرار تقریباً 5 درصد کم است و 10 تا 20 درصد خاکستر ممکن است. میزان رطوبت تقریباً 5 تا 15 درصد است. زغال سنگ آهسته می سوزد و به دلیل چگالی زیاد آن به سختی احتراق می شود، بنابراین تعداد کمی از گیاهان پودر شده و زغال سنگ آن را می سوزانند.

ارزش گرمایشی زغال سنگ آنتراسیت

آنتراسیت داغ ترین سوخت را در بین انواع زغال سنگ دارد (تقریباً 900 درجه یا بالاتر) و به طور معمول تقریباً 13000 تا 15000 Btu در هر پوند تولید می کند. زغال سنگ زباله دور ریخته شده در حین استخراج آنتراسیت، به نام کلم، حاوی تقریباً 2500 تا 5000 Btu در هر پوند است.

دسترسی زغال سنگ آنتراسیت

زغال سنگ انتراسیت کمیاب است. درصد کمی از تمام منابع زغال سنگ باقیمانده آنتراسیت است. آنتراسیت پنسیلوانیا در اواخر دهه 1800 و اوایل دهه 1900 به مقدار بیش از اندازه ای استخراج شد و دسترسی به منابع باقی مانده است به همین علت موقعیت عمیق آنها دشوارتر شد. بیشترین مقدار آنتراسیت تولید شده در پنسیلوانیا در سال 1917 بود.

محل زغال سنگ آنتراسیت

از نظر تاریخی، آنتراسیت در منطقه ای به مساحت 480 مایل مربع در منطقه شمال شرقی پنسیلوانیا، عمدتاً در شهرستان های Lackawanna، Luzerne و Schuylkill استخراج می شد. اما در حال حاضر منابع کوچکتر در رود آیلند و ویرجینیا یافت می شود.

چگونگی تاثیر کیفیت های منحصر به فرد زغال سنگ آنتراسیت بر کاربردهای آن

آنتراسیت "غیرکلینکر" و آزاد سوز در نظر گرفته می شود زیرا هنگامی که مشتعل می شود "کک" ، منبسط و یا با هم ذوب نمی شود. اغلب در بویلرهای استوکر کم تغذیه یا بویلرهای استوکر ساید دامپ با توری ثابت سوزانده می شود. کوره های ته خشک به دلیل دمای ذوب خاکستر بالای آنتراسیت استفاده می شوند. بارهای کمتر دیگ باعث کاهش گرما می شود که به نوبه خود باعث کاهش انتشار اکسید نیتروژن می شود.
ذرات معلق یا دوده ریز حاصل از سوزاندن آنتراسیت را می توان با پیکربندی مناسب کوره و بار مناسب دیگ بخار، اعمال هوای زیر آتش و تزریق مجدد خاکستر بادی کاهش داد. فیلترهای پارچه‌ای، رسوب‌دهنده‌های الکترواستاتیک ( ESP) و اسکرابرها را می‌توان برای کاهش آلودگی ذرات معلق ناشی از بویلرهای آنتراسیت استفاده کرد. آنتراسیت که قبل از سوزاندن پودر می شود و ذرات بیشتری ایجاد می کند.
زغال سنگ پایین رد شده از معادن آنتراسیت را کلم می گویند. این مقدار کمتر از نیمی از ارزش حرارتی آنتراسیت استخراج شده و خاکستر و رطوبت بالاتری دارد. بیشتر در دیگهای بخار با بستر سیال FBC  استفاده می شود.

رتبه بندی زغال سنگ آنتراسیت

طبق ASTM D388 - 05 طبقه بندی استاندارد زغال سنگ بر اساس رتبه، آنتراسیت از نظر محتوای حرارت و کربن در مقایسه با سایر انواع زغال سنگ در رتبه اول قرار دارد.