В разных классификациях генетический ряд углей разделяют на
– виды: бурый уголь, каменный уголь и антрацит в соответствии с Единой классификацией по генетическим и технологическим параметрам (§ 23.2) по ГОСТ 25543–2013; – или ранги: угли низкого, среднего и высокого рангов в соответствии с Международными кодификациями углей (§ 23.4 и § 23.5) по ГОСТ 28663–90 и ГОСТ 30313–95. К низкому рангу относятся бурые угли, к среднему — каменные и к высокому — антрациты; – или классы: лигнит, суббитуминозный уголь, битуминозный уголь, антрацит в соответствии с классификацией углей США (§ 23.8) по АSTM D388–12.В Международной классификации углей в пластах и в классификации углей по ISO 11760:2005 установлены нижняя и верхняя границы генетического ряда — от орто-лигнита до метаантрацита (§ 23.6). Генетический ряд углей разделен на основные группы: лигнит, суббитуминозные угли, битуминозные угли, антрацит или, как вариант, угли низкого, среднего и высокого рангов (рис. 23.3, рис. 23.4).
Первая систематизация углей на международном уровне была разработана в 1956 г. ЕЭК ООН и названа «Международной классификацией каменных углей (hard coal)».
Затем аналогичная работа была проделана в области бурых углей и был принят ISO 2950:1974 «Бурые угли и лигниты (brown coals and lignites). Классификация по типам на основе содержания общей влаги и выхода смолы полукоксования».
В стандартах ИСО на методы испытания твердых топлив долгое время использовали традиционные названия углей, принятые в СССР и европейских странах: brown coal — бурый уголь, lignite — лигнит, hard coal — каменный уголь.
Термин «bituminous coal», принятый в классификации углей США, впервые появился в международных стандартах в середине 80-х годов прошлого века, а именно в названиях первых изданий стандартов на методы петрографического анализа углей серии ISO 7404 (1984–1988 гг.).
На примере стандартов этой серии видно, что термин «bituminous coal» использовали в международных стандартах ИСО и в 90-е годы.
Лишь при очередном пересмотре и переиздании некоторых стандартов серии ISO 7404 в 2009 г. термин «bituminous coal» был заменен в названиях стандартов общим нейтральным термином «coal», а в текстах стандартов появились термины, принятые в Международных кодификациях углей — угли низкого, среднего и высокого рангов.
В классификации по ГОСТ 25543–2013 бурые угли разделены на три технологические группы: 1Б, 2Б, 3Б.
В Международной классификации углей в пластах угли низкого ранга разделены на три категории: A (суббитуминозный уголь), B (металигнит) и C (орто-лигнит) (§ 23.7).
Орто-лигнит соответствует бурым мягким и землистым углям (1Б), а металигнит и суббитуминозный уголь — бурым плотным (2Б, 3Б) [45].
В австралийском стандарте AS 2096–1987 «Классификация и системы кодирования австралийских углей» регламентированы термины «суббитуминозный уголь» (subbituminous coal) и «битуминозный уголь» (bituminous coal), а вместо термина «лигнит» (lignite) использовано традиционное название — бурый уголь (brown coal).
Из приведенных примеров видно, что классификационные названия углей различны не только в национальных стандартах разных стран, но и в международных документах.
Совместимость используемых в разных странах классификационных названий углей является необходимым условием сопоставления их качества, а также возможности замены одних углей другими.
Сравнение наиболее распространенных в мире классификационных систем разделения генетического ряда углей на виды, ранги и классы было представлено в ГОСТ 9414.1–94 «Уголь каменный и антрацит. Методы петрографического анализа. Часть 1. Словарь терминов» в виде таблицы в Приложении 1.
Эта таблица была подготовлена проф. И.В. Ереминым (ИГИ) на основе действующих в те годы стандартов (ГОСТ 25543–88, ASTM D388–88 и Международных кодификаций 1988 года).
Для того, чтобы сравнивать угли, классифицированные в разных системах, необходимо было использовать один общий параметр классификаций, позволяющий расположить угли в закономерной последовательности, т.е. провести разделение генетического ряда углей по одному общему показателю.
Для этой цели И.В. Еремин использовал произвольный показатель отражения витринита (Ro,r).
Показатель Ro,r является основным генетическим параметром классификации (ГОСТ 25543) и кодификаций (ГОСТ 28663 и ГОСТ 30313). В отличие от этих систем, в классификации углей США отсутствует единый показатель, характеризующий положение угля в генетическом ряду, т.е. показатель отражения витринита (§ 23.8).
Ценность этой работы состояла в том, что, взяв за основу показатель Ro,r и привязав классы углей по ASTM к генетическому ряду углей от бурых до антрацитов, проф. И.В. Еремин показал углехимикам, как в общем виде соотносятся эти классификации.
Приведенная ниже табл. 23.24 составлена так же, как таблица И.В. Еремина, но она доработана с учетом действующих в настоящее время классификаций углей по ГОСТ 25543–2013 и ASTM D388–12.
В табл. 23.24 сохранены предложенные И.В. Ереминым значения Ro,r при разделении генетического ряда углей на классы по ASTM. Границы между углями низкого (бурые), среднего (каменные) и высокого (антрациты) рангов установлены в соответствии с ГОСТ 25543–2013.
Табл. 23.24 дает общее представление о корреляции систем разделения генетического ряда углей на виды, ранги и классы, но не позволяет сопоставить классификации таким образом, чтобы установить, каким маркам углей по Единой классификации соответствуют те или иные классы и группы по ASTM.
Примечание Среди показателей классификационных систем, сопоставляемых в табл. 23.24, есть одинаковые показатели, выраженные на разные состояния топлива. Это относится к высшей теплоте сгорания, выраженной на влажное беззольное (Qs,Vaf) и на влажное без минеральной массы (Qs,VMMf) состояния, а также к выходу летучих веществ, выраженному на сухое беззольное (Vdaf) и на органическое (V0) (сухое без минеральной массы) состояния. Сопоставление этих показателей возможно, так как принятый в Российской Федерации коэффициент, выражающий соотношение между зольностью и содержанием минеральной массы невелик и составляет всего 1,1 [см. формулу (7.12)].Детальное сопоставление этих классификаций было проведено проф. В.И. Вяловым. Результат работы опубликован в «Петрологическом атласе ископаемого органического вещества России» [49] в виде таблицы (представлена в настоящей книге как табл. 23.25). Цель этой работы сформулирована автором: «Для возможности сопоставления углей России с углями зарубежных стран произведено сравнение Единой промышленно-генетической классификации и классификации углей США».
Подобные сопоставления национальных классификаций с признанной во всем мире классификацией углей США в настоящее время проводят ученые многих стран. В качестве примера в табл. 23.26 приведены названия и обозначения углей Германии и соответствующих им углей США. Таблица была прислана в ИГИ проф. Дж. Лоу (J. Louw) (Германия, Карлсруэ). Границы между группами углей Германии и США установлены по значению выхода летучих веществ на сухое беззольное состояние топлива (Vdaf, %).
Сравнительное изучение углей необходимо для проведения эффективной и рациональной замены одних углей другими при использовании в промышленности разных стран.