Дослідження молекулярної та надмолекулярної структури окремих фракцій малометаморфізованого вугілля з метою залучення їх до процесу коксування у складі вугільної шихти

UKR: Розглянуті молекулярна та надмолекулярна структури окремих фракцій малометаморфізованого вугілля з метою залучення їх до процесу коксування у складі вугільної шихти. Існуючі технології використання малометаморфізованого вугілля у складі шихти для коксування недостатньою мірою забезпечують раціональне залучення органічної маси вугілля, що відповідно негативно відображається на індексі реакційної здатності коксу та міцності коксу після реакції з CO2. Тому було запропоновано технологічне рішення, яке спрямоване на використання густинної частини органічної маси малометаморфізованого вугілля, що за своєю молекулярною та надмолекулярною структурами відповідають органічній масі вугілля марки К. Результати досліджень показали, що видалення густинної частини органічної маси малометаморфізованого вугілля у вигляді окремої фракції дозволило знизити до 10% кількість вугілля марки К в складі шихти для коксування. Встановлено, що окрема густинна фракція малометаморфізованого вугілля сприяє інтенсифікації процесів асоціації надмолекулярних речовин графітосом і виявлений взаємозв'язок між молекулярною та надмолекулярною структурами цих окремих фракцій. Одержані наукові та експериментальні результати дозволили вирішити конкретну науково-практичну проблему – розробити наукові і технологічні засади розширення сировинної бази коксування.

ENG: The molecular and supramolecular structures of individual fractions of poorly metamorphosed (low-metamorphosed) coal were investigated in order to involve these fractions in the coking process as part of the coal charge. Existing technologies that incorporate low-metamorphosed coal into coking blends do not adequately engage the entire organic mass of the coal, which negatively affects the coke reactivity index and coke strength after CO2 reaction. Therefore, we propose a technological solution based on the selective use of the high-density portion of the organic mass of low-metamorphosed coal, whose molecular and supramolecular structures correspond to those of the organic mass of standard K-grade coal. Research results showed that removal of this dense organic mass of low-metamorphosed coal as a separate fraction allowed a reduction of up to 10% in the amount of K-grade coal required in the coking charge. It was established that this isolated high-density fraction promotes intensified association of supramolecular substances with graphite, and a clear relationship between the molecular and supramolecular structures of these separate fractions was revealed. These scientific and experimental findings provide the basis for developing technological principles to expand the raw-material base for industrial coking.