В соответствии с АSTM D388–12 «Standard Classification of Coals by Rank» угли США подразделяют на классы: лигниты, суббитуминозные, битуминозные и антрациты, а классы — на группы.
При этом в антрацитах выделены три группы, в битуминозных углях — пять групп, в суббитуминозных — три и в лигнитах — две группы.
Классы и группы углей устанавливают на основе следующих параметров: выход нелетучего углерода на сухое топливо без минеральной массы, высшая теплота сгорания на влажное топливо без минеральной массы и выход летучих веществ на сухое топливо без минеральной массы (табл. 23.21).
Группам углей присвоены названия и обозначения, приведенные в табл. 23.22.
В табл. 23.23 представлена Классификация углей США, регламентированная в АSTM D388–12.
Как видно из табл. 23.23 классификация углей США является промышленной (§ 23.1), так как параметры оценивают технологические и энергетические свойства углей и позволяют определить способы эффективной переработки и использования топлив.
В данной классификационной системе угли расположены «by rank», т.е. последовательно по степени углефикации от лигнита до антрацита, но параметры классификации не отражают генетические особенности и петрографический состав углей.
Каждый из параметров применяется к отдельной части генетического ряда.
Например, лигниты, суббитуминозные и битуминозные угли В и С с высоким выходом летучих веществ классифицируют по величине высшей теплоты сгорания на влажное топливо без минеральной массы (от 14,65 до 32,557 МДж/кг), а антрациты, битуминозные угли с низким и средним выходом летучих веществ и битуминозный уголь А с высоким выходом летучих веществ — по выходу нелетучего углерода (от 98 до 69%) и выходу летучих веществ (от 2 до 31 %) на сухое состояние топлива без минеральной массы.
В Приложении Х1 к АSTM D388–12 приведен рисунок Х1.1, на котором показана корреляция значений выхода летучих веществ Vo (от 45 до 15%) и максимального показателя отражения витринита Ro,max (от 0,6 до 1,8%).
Исследования проводили на углях месторождений Северной Америки.
В течение нескольких лет в одной из лабораторий было проанализировано 807 проб углей с зольностью менее 8%.
Доказанная в этом исследовании корреляционная связь между генетическим (Ro,max) и технологическим (Vo) параметрами показывает, что деление углей на классы и группы по технологическим параметрам взаимосвязано с генетическим рядом углей.
В отличие от Международной классификации каменных углей по типам (§ 23.5) показатели спекаемости в АSTM D388 отсутствуют, приведено лишь словесное описание этого свойства.
Спекаемость можно качественно оценить по виду нелетучих остатков, полученных при определении выхода летучих веществ стандартным методом (см. ГОСТ Р 55660–2013, раздел 9).
Из табл. 23.23 видно, что угли с выходом нелетучего углерода на сухое, свободное от минеральной массы состояние менее 86 %, способные спекаться, относят к классу битуминозных углей (группа lvb), а неспекающиеся угли с Cfo = 86 % и более — к антрацитам (группа sa).
В первом разделе АSTM D388–12 указывается, что классификация была разработана и испытана преимущественно на витринитовых углях США.
К углям, богатым инертинитом или липтинитом, а также к углям сложного петрографического состава классификацию углей США применить трудно.
Из табл. 23.23 также следует, что деление углей на группы проводят максимум по двум параметрам.
В отличие от этого в кодификациях (§ 23.4 и § 23.5) угли оценивают, используя 10 и более параметров, что позволяет прогнозировать поведение углей в различных технологических процессах и определять способы их эффективной переработки и использования.
Несмотря на указанные выше недостатки, классификация углей США получила широкое распространение и применяется во многих странах, а такие названия классов углей как лигниты, суббитуминозные и битуминозные угли используются в международных документах, например, в Международной классификации углей в пластах (§ 23.7).
